DWL-48捣固稳定车传感器故障原因分析与预防对策

易师武 上海铁路局上海大型养路机械运用检修段

1 引言

传感器作为大型养路机械的精密元件之一，它的使用和本身的组装工艺就值得研究和分析。针对在实际使用中损坏频次较高的现状，对这种精密元件的使用和它的工作环境进行总结分析，以提高传感器的使用寿命和输出精度，减少使用成本，提高DWL-48捣固稳定车作业效率和安全使用。

本文提到的传感器主要是指直接参与作业，而且是由作业电源提供分值输出的传感器，有别于其它一些小型传感器如距离脉冲传感器、大机各类油位油温传感器、发动机缸温传感器等，现以以DWL-48捣固稳定车传感器作为典型，对它们的应用环境、保养、预防措施进行分析和探讨，查找传感器使用中的共性问题。

2 问题提出

对DWL-48捣固稳定车传感器的使用进行了归纳和统计，在使用中发现传感器在使用过程损坏率较高，严重影响了施工，加大了大机配件使用成本，有的传感器损坏甚至影响了施工安全，施工任务无法如期完成。

3 传感器的工作环境分析

对DWL-48捣固稳定车传感器的工作环境进行分析，其工作环境归纳如下：

（1）大型养路机械的工作条件恶劣，有的机械直接在工程线路上工作，道床和轨面非常复杂，灰尘多，振动剧烈。在既有线路的施工，由于车流密度大，线路长时间失修，造成线路板结，翻浆冒泥，捣固装置在下插作业过程中由于插不下去，造成车体剧烈振动。

（2）大型机械本身在调试过程中，整车的稳定性不高，比如捣固装置的振动、卫星小车的冲击、稳定车在稳定过程产生振动不协调等。

（3）作业过程中，作业人员输入的参数或者作业方式的选用不符合实际使用，经常变换参数和方式造成传感器的工作环境变化大。

（4）传感器在大型养路机械车体上的安装位置减震效果不好，或者靠近振动源，或者传感器安装工艺不合理造成工作性能不稳定。

4 DWL-48捣固稳定车所用传感器类型分析

在现有捣固车中，使用的传感器大致分为角位移传感器、线位移传感器、轮式传感器三种，这三种传感器在每种捣固车型中都使用，轮式传感器在DWL-48车型中用的最多，其次是角位移传感器和线位移传感器。DWL-48捣固车作为现今国内最先进类型的捣固车，传感器使用比较多，EL-T1041传感器有5个/每车，EL-T750、EL-T2111、EL-T609、EL-T730.01A传感器各一个。电子摆、拨道传感器、记录仪传感器由于安装位置和减震效果相对较好，不易损坏，传感器损坏主要体现在轮式传感器（ELT1041、EL-T750)。

5 传感器在DWL-48捣固稳定车上的应用

传感器作为捣固车的精密元件，它在捣固车上运用非常广乏，覆盖了捣固车的起道、拨道、捣固、记录测量等系统。各种轨道几何状态、位置的实际值通过它们的检测，输出精确的数值到上述的系统中，和各种理论数据值进行比较后，最终来控制执行元件，使轨道几何状态或工作装置运动位移达到人们所期望的要求。

6 传感器常见故障和原因分析

在实际使用中，DWL-48捣固车传感器损坏较多，是捣固车常用必备配件，有的极大地影响了DWL-48捣固车使用，通过统计分析，把它们的常见故障归纳如下。

（1）钢丝绳脱槽：轮式传感器与1330型深度传感器相比钢丝绳脱槽问题虽然得到很好解决，但有时也会遇到脱槽问题。

（2）卷收弹簧断裂：断裂原因大致有三种：

第一，首先取决于卷收弹簧质量。

第二，卷收弹簧工作状态位置。

第三，捣固车工状环境恶劣，再加上振动剧烈，导致卷收弹簧断裂。

（3）钢丝绳摩损与折断：钢丝绳前面有一个保护装置 (钢丝绳导向器)，导向器头部有一个直径2 mm小孔，钢丝绳是穿过小孔而作前后运动，因为导向器材料是金属的（H62铜），所以急烈摩擦引起钢丝绳折伤，从而使钢丝绳折断。

（4）角位移传感器损坏主要在抄平传感器，损坏大部分是传感器内的电位器损坏，造成输出的值不稳定或者不成线性变化，使起道系统输入的值出现异常，导致轨道几何状态在作业过后达不到要求。损坏原因主要为振动和本身的组装工艺造成的。

（5）线位移传感器在捣稳车有两个，损坏的几率较小，但是在作业过程中也有内部电位器的损坏和弦线磨损而断裂的现象。

（6）有阻尼油的电子摆传感器一般损坏的几率更小，而且安装工艺上有减震装置，摆锤振动小，电位器损坏可能性不大。

通过以上对传感器故障现象和原因分析，传感器损坏主要原因是它的工作环境和安装工艺，其次是由于作业时间过长后正常的部件磨损老化损坏。在实际使用中传感器损坏率非常高，严重影响了大机的使用，而且有些传感器故障比较隐秘，不易查找故障原因，针对这些故障，怎么才能减少传感器故障发生，值得分析和探讨。

7 防止传感器在应用中损坏的预防措施

通过对捣固车传感器的使用和现场反馈的资料来看，传感器损坏普遍发生在如下状态的大机和配件本身上。

（1）捣固装置震动厉害，上升和下降冲击力大，捣固装置各部位磨损严重，间隙过大，引起震动。

（2）卫星小车走行速度和大车速度不匹配，存在冲击，传感器运动惯性大。

（3）抄平小车承托轮磨损大 ，尺寸已不合要求，角位移传感器频繁震动。

（4）新的传感器装上去没几天又损坏，传感器严重组装工艺不合格，材质选型不好。

以上各种原因的存在和上面分析的故障原因相吻合，那么怎样才能更好地防止传感器频繁损坏了，笔者认为应该做好下面这些工作。

（1）捣固车状态修要经常调试，出厂的大机调试的已达到要求，但是经过长时间的作业后，各种位置和间隙都会磨损和变化，导致振动源的不规则性越来越大，共振的几率越来越大，传感器受到外界的干扰也越大，传感器损坏的概率就越大，笔者认为有好的稳定性是保证传感器性能良好主要条件，因此捣固车在作业达到一定的周期后，应进行整体调试，使大机的状态达到要求。

（2）传感器的安装位置，在长时间作业后，要经常检查，尤其传感器的安装支架的检查，螺栓是否松动，减震是否失效等。

（3）提高传感器的安装工艺和使用的材质，使其能经受住长时间的运动变化，尤其是像卷收弹簧、皮带、钢丝绳、精密齿轮等；安装工艺要保证一定的密封效果，防止进灰尘和雨水，避免传感器各部件摩擦力加大和生锈，或者传感器灰尘堵塞后内部的压力过大，造成内压大，损坏传感器。

（4）改善传感器的工作环境，如在运行中进行捆扎，保证在长途运行时传感器不产生剧烈运动，减少传感器材质由于疲劳损伤而损坏；再如拨道传感器安装位置合理，不要碰到障碍物等。

（5）传感器在捣固车上安装环境应保持干燥，不能淋雨，减少传感器进水的机率。工作环境温度符合传感器所需的限度。

8 制定正确的保养制度，进一步强化预防措施

要确保传感器性能高良好，除了预防外还要精细地保养和维护，通过传感器的使用规律来看，应该做好以下工作。维护保养可分二种：日常和定期。

（1）日常维护保养，指捣固车作业前后日常检查，主要检查传感器外部状态。

①螺丝松动。

②钢丝绳摩损：

钢丝绳初始拉力，轮式传感器钢丝绳初始拉力为2～4 N。

钢丝绳要经常检查，有的地方加机油润滑，减少阻力。

如果发现上述现状就应及时修理或更换。

③电子摆为特殊的传感器，要经常检查排气孔和阻尼油，及时清理排气孔和更换阻尼油。

④检查复位弹簧的状态，试拉感觉弹簧的性能。

⑤检查传感器的固定安装状态，减少震动。

（2）定期维护保养，定期保养除检查传感器外部状态外，主要对传感器作一次参数的标定，如达不到要求的要进行更换。

9 达到的预期效果

通过对DWL-48捣固稳定车传感器应用的分析和讨论，运用到实践，大大提高了传感器的使用寿命和输出精度，节省了成本费用，本单位2011年度使用的本文讨论的传感器由原来125个缩短到现在的50个，节省了近100万元的配件费用，进一步提高了DWL-48捣固稳定车的作业精度，确保了大机作业安全和线路维修任务的如期完成。