岳王軍
摘 要:介紹SPJ900/32型箱梁架橋機的主要特點和主要構造,并對各部件的結構性能做了詳細的講解。
關鍵詞:SPJ900/32型;八七梁;變跨;PLC控制;架橋機
1 主要特點
(1)導梁采用八七式鐵路戰(zhàn)備鋼梁制式器材及特制結構件拼組的雙導梁,結構受力明確,導梁桿件及連接板具有通用性和互換性,安裝拆卸方便快捷。導梁與中車結構采用接觸式,無連接,便于中車結構變跨移位。
(2)架橋機重載吊梁時所有支撐點屬剛性支撐,前支腿支撐橋墩處,調整前支腿頂升油缸,4個鋼銷插入,受力經(jīng)過支腿直接傳遞到橋墩。
(3)起重小車設計具有起升、縱向、橫向三維動作功能。一組天車梁左右各1臺起重小車,每臺起重小車由兩臺12t慢速電動卷揚機及其底座、起重橫梁、定滑輪組等組成。起重小車固定安裝在架梁機天車梁上,起重小車定滑輪組與吊具動滑輪組通過吊具梁分為四吊點,前起重小車卷揚機起重鋼絲繩通過平衡輪串聯(lián)。
起升、縱向、橫向三維動作,能保證箱梁的準確對位安裝,起升動作采用電機→減速器→卷筒→滑輪組方式,縱向、橫向微調采用油缸頂推滑移方式。起重卷揚機采用變頻器無級調速,卷揚機的高速軸和卷筒上均設有制動裝置,高速軸采用液壓推桿制動器作為常規(guī)運行制動,卷筒采用液壓鉗式制動器。
(4)前支腿立柱設計采用伸縮套結構,整機過孔時前支腿收起,整機走行操作方便,平穩(wěn)安全。架設最后一孔梁時,利用前支腿翻轉油缸,使前支腿下立柱脫離。方便實現(xiàn)最后一跨的架設。
(5)架橋機電氣控制系統(tǒng),采用冗余設計均有足夠裕量安全持續(xù)運行,電氣系統(tǒng)采用三相四線制供電方式,電壓等級為380V/220V。三相380V交流電源,主供主機及桁車走行變頻電機、 桁車起重電機、 桁車液壓電機、 中、前支腿液壓電機。單相220V交流電源供中、前支腿液壓站控制系統(tǒng)、作業(yè)照明及司機室低壓電器,并通過開關電源,變送電壓為24V直流電作為主要設備控制電源。
采用通訊控制方式。由工業(yè)控制計算機、PLC、現(xiàn)場下位機、接口電路及外圍裝置構成的集中控制系統(tǒng),對作業(yè)過程進行自動控制及全面的安全保護。作業(yè)過程各種狀態(tài)檢測信號和輸出控制信號,包括同步調整信號及安全保護信號,均由計算機集中控制系統(tǒng)管理。主要信號通過總線(RS485)方式傳輸。設置六臺視頻監(jiān)視器分別對桁車主卷揚機組和起重機架前后端進行監(jiān)視。
架橋機天車梁走行設計自動糾偏裝置,因導梁寬度較大(中到中16.1米),在縱向走行時易造成啃軌現(xiàn)象,設有自動糾偏裝置。當起重桁車臺車在運行中出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象時,可使速度快的一側臺車暫時停止運行,糾偏之后,自動恢復正常運行,完美解決桁車運行啃軌問題。
(6)起重小車橫移液壓系統(tǒng)分別由兩根雙出桿油缸驅動起重小車橫移機構,整體設備的同步由結構的剛性保證;系統(tǒng)采用博世力士樂公司HNC設備精確控制油缸的定位精度,HNC100與PLC的電氣接口使用profibus通訊協(xié)議,其中一根油缸需安裝的外置位移傳感器,輸出信號為4-20mA,控制精度為1mm。
2 架橋機的主要結構
架橋機結構主要由后車結構、中車結構、前支腿結構、導梁、天車梁、起重小車、吊具。后車臺車組,中車臺車組,天車臺車組、走行軌道、司機室等組成。
架橋機以導梁為主結構,后車結構設計為Ω型門架,與雙行導梁后部連接。中車結構為挑梁形式,支撐在導梁中部變跨處(可移動)。前支腿為各箱型桿件連接部件,與導梁前端連接。后車結構,中車結構,前支腿結構使整機形成三點支撐形式。兩臺天車梁在兩片導梁上走行,起重小車安裝在天車梁上,用鋼絲繩連接下部吊具。
2.1 后車結構
后車結構后車結構是Ω型結構形式,由5段箱梁用螺栓連接而成。下部與后車臺車連接,上部與導梁連接。司機室安裝在此后車結構上。后車結構部分也是整機過孔時的配重機構,Ω型內部凈寬按梁型設計,運梁車載梁開進穿過后車空間到中車結構位置。
2.2 中車結構
中車結構是箱梁式,左右兩側各安裝了260t液壓缸,導梁落在中車結構上,中車結構下部與中車臺車組相連接。
中車結構是支撐導梁的重要部位。
2.3 前支腿結構
前支腿由橫梁、立柱、斜柱、撐桿用螺栓連接組成,上橫梁與下部結構用4個銷軸連接成活性支腿,下立柱是伸縮套支腿。前支腿安裝了四個油缸,伸縮油缸2個,翻轉油缸2個。
2.4 天車梁結構
架橋機天車設計為兩組,一組兩件橫梁螺栓連接,梁端頭下部連接天車臺車組,側面安裝3t電動葫蘆,上部安裝滑移軌道,配起重小車橫移。天車端頭可放置電控柜,液壓站。
2.5導梁結構
導梁是整個架橋機的主結構八七式鐵路戰(zhàn)備鋼梁制式器材及特制結構采用特制的LS1,LS2,LS3螺栓連接。整個導梁成兩片桁架式,導梁上共有4組軌道,兩片桁架的軌道中心距18100mm,一片桁架軌道中心距是1600mm。導梁拼裝拆卸方便快捷,結構穩(wěn)定,設計受力分析明確,外形美觀。
2.6 臺車組
架橋機臺車組由三大部分臺車組組成,分別為后車臺車組,中車臺車組,天車臺車組。機臺車由獨立的前、后兩組臺車組成。采用變頻電動機→減速器→行走輪傳動方式驅動。
3 結語
SPJ900/32型箱梁架橋機是架橋機類的創(chuàng)新設計,設計性能全面,控制精度高,操作方便,安全可靠,滿足高速鐵路箱梁架設施工要求,技術性能達到國際先進水平。電氣系統(tǒng)自動化成度高,實踐證明架梁作業(yè)速度快,12小時最快可完成架梁5片。架橋機技術具有獨立的知識產(chǎn)權。關鍵機電元件選用國內外名優(yōu)產(chǎn)品,液壓部分采用博世力士樂產(chǎn)品,架橋機整機自重輕,維護保養(yǎng)方便,造價低廉。與同類產(chǎn)品相比,運行速度高,操作安全方便,自動化成度高是大型設備的主要發(fā)展趨勢。