一、引言

随着我国运输业的迅速发展的需求，高等级公路通车路段的日益加长，公路运输的比重逐渐增

大。运输车辆的大型化成为当前发展趋势，而与其相配套的大型汽车衡就成为计量方面的主力军。

但是我国汽车衡器设计以及使用与国际发达国家还有一定差距，特别是对称重传感器的选择方面。

以下将对大型汽车衡器配套称重传感器的选择依据进行探讨。

二、目前现状

1、汽车衡的日趋大型化

在国际《GB158-2004道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》中，规定汽车最大允许总质量的

最大限值为49吨，而实际情况在公路上出现了最大总质量200吨的汽车。为了称重这些超载汽车，

汽车衡量程从80吨扩展到180吨，有些地方提出了200吨汽车衡制作要求。

2、汽车衡设计的随意性，特别是对传感器的选择方面

在这些大型衡器的结构设计方面，各个公司各显神通。为了使自己的产品具有价格成本优势，

采用了多种多样的设计理念。如采用U型钢的柔性秤台、弯板制作的方箱型秤台、以及钢混水泥秤

台等等。但是大家均采用了多只传感器为支点的多台面的方案。

如：采用6只30吨（或40吨）传感器，2节12米的秤台，制作60-100吨的汽车衡；

采用8只30吨（或40吨）传感器，3节18米的秤台，制作80-120吨的汽车衡；

采用10只30吨（或40吨）传感器，4节24米的秤台，制作100-150吨的汽车衡。

※ 按照以上方式做汽车衡的结果如何呢？

（1）在厂房内以及在使用现场标定，很好，没问题；称量大吨位的汽车（汽车衡量程的80%～

100%）很少时，没问题，很少有故障，客户很满意；

（2）在厂房内以及在使用现场标定，很好，没问题，称量大吨位的汽车（汽车衡量程的

80%~100%）很多时，有问题，表现为：称量不准，秤不回零，溢出（数字汽车衡）等等，客户很

不满意，我们的生产厂商服务费用居高不下。

※ 造成以上问题是为什么呢？

（1）秤体本身原因；

（2）传感器量程选择原因。

秤体原因衡器厂商都会自己分析，我们将重点探讨传感器量程选择原因。

三、大型汽车的载荷分布情况

在探讨传感器量程选择原因之前，我们先来探讨大吨位汽车载荷分布情况：

1、二轴车

根据国标《GB158-2004道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》的规定，我们依6轮2轴9米

长的车为例，如图1所示。

图1

轴距4.35米，国标规定最大总质量为16吨，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约

达到50吨。

这样，轴重载荷分布：

通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的30%左右、后轴承重为总重的70%左右。前

轴15吨左右，后轴35吨左右；（位置如图2所示）。

图2

2、三轴工程车

根据国标《GB158-2004道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》的规定，我们依10轮3轴9米

长的车为例，如图3所示。

图3

轴距4.35米，国标规定最大总质量为25吨，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约

达到70吨。

这样，轴重载荷分布：

通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的25%左右、后两轴承重为总重的75%左右。

前轴18吨左右，后两轴共52吨左右；（位置如图4所示）。

图4

3、四轴车

根据国标《GB158-2004道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》的规定，我们依12轮4轴12

米长的车为例，如图5所示。

图5

国标规定最大总质量为31吨，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约达到90吨。

这样，轴重载荷分布：

通过对该车型的轴重进行测试，前两轴承重为总重的35%左右、后两轴承重为总重的65%左右。

前两轴30吨左右，后两轴共60吨左右；（位置如图6所示）。

图6

4、四轴挂车

根据国标《GB158-2004道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》的规定，我们依14轮4轴12

米拖挂车为例，如图7所示。

图7

国标规定最大总质量为31吨，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约达到90吨。

这样，轴重载荷分布：

通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的35%左右、后轴承重为总重的65%左右。前

两轴30吨左右，后两轴共60吨左右；（位置如图8所示）。

图8

5、五轴挂车

根据国标《GB158-2004道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》的规定，我们依18轮5轴12

米长的车为例，如图9所示。

图9

国标规定最大总质量为35吨，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约达到100吨。

这样，轴重载荷分布：

通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的30%左右、后轴承重为总重的70%左右。前

两轴, 30吨左右，后三轴共70吨左右；（位置如图10所示）。

图10

6、六轴挂车

根据国标《GB158-2004道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》的规定，我们依22轮6轴拖挂

车为例，如图11所示。

图11

国标规定最大总质量为49吨，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约达到150吨。

这样，轴重载荷分布：

通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的35%左右、后轴承重为总重的65%左右。前

两轴50吨左右，后两轴共100吨左右；（位置如图12所示）。

图12

四、汽车衡用传感器载荷探讨

我们对汽车称量时，汽车前后轮依次走上秤台，当后轴走在两节秤台中间的时候，两节秤台中

间为传感器安装位置，这两只传感器受载荷和的最大值F，如图13所示。

图13

F=（A+B）*D

其中：

A．为后轴载荷（多轴时为共计载荷）；

B．秤台自重（6*3米的秤台自重大约6吨）；

D．冲击系数（一般为1.3左右）。

这样，称量汽车的衡器用两只传感器载荷之和如下表1。

表1

序号

汽车类型

国标规定汽车

总质量（吨）

实际汽车

总质量（吨）

后轴载荷

（吨）

两只传感器

受载荷之和（吨）

单只传感器受载情况，因为汽车不能开在秤台宽度的正中，因此，载荷不能平分，以及我们需

要一定的安全系数。在此我们设车的后轴载荷为G、称台自重为G0、车轮无偏载情况时左端称重

传感器支撑力为F1、右端称重传感器支撑力为F2。这时有如下力学关系：

G×1500＋G0×1500＝F1×150＋F2×2850 ①

G＋G0= F1＋F2 ②

这里当称体自重G0忽略时，计算得：

F1=F2=G/2

车轮在最大偏载情况时左端称重传感器支撑力为F1′、右端称重传感器支撑力为F2′。这时有如

下力学关系：

G×1200＋G0×1500＝F1′×150＋F2′×2850 ①

G＋G0= F1′＋F2′ ②

这里当称体自重G0忽略时，计算得：

F1′≈0.61G

F2′≈0.39G

F1′/F1≈1.22

我们计算时仅以3米称台为例，实际现在称台宽已有3.3米，这样经分析，我们认为，安全系

数C为1.2～1.5为妥。

因此，单只传感器的载荷G

G = F/2*C

= (A+B)*D*C/2

称量这些汽车的衡器量程与传感器的选择

五、结论

汽车衡用传感器的量程的选择，不只是以总体传感器量程总和为依据，由于现在的汽车超载的

情况较为严重，汽车的轴重分布不均，因此汽车衡用传感器的量程选择要以汽车后轴总重为主要依

据进行。

参考文献

1．GB1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》国家标准。

2．JJG555-96《非自动秤通用检定规程》。