邱宇 黎青松
摘 要:近年來,隨著施工技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備能力的提高,各工程行業(yè)對重大件運輸作業(yè)的需求也不斷增加[1]。在現(xiàn)代大件運輸業(yè)中,自行式平板液壓車(Self-propelled Modular Transporter)發(fā)揮著越來越重要的作用,其優(yōu)點在石油化工反應(yīng)器的運輸中得到了充分發(fā)揮。在設(shè)備運輸中保障了設(shè)備自身的穩(wěn)定性,車板之間的自由組合解決了特殊形狀的設(shè)備不可拆分的難題。文中對SPMT及運輸設(shè)備進行了介紹,針對設(shè)備的擺放位置提出一個配車方案并進行了簡要討論,對實際運輸過程中遇到的問題進行分析并解決。
關(guān)鍵詞:大件運輸;自行式平板液壓車;反應(yīng)器;穩(wěn)定性;配車方案
自行式平板液壓車轉(zhuǎn)向靈活,可實現(xiàn)360°全回轉(zhuǎn),對于體積特別巨大的設(shè)備在空間受限的場地內(nèi)轉(zhuǎn)彎時具有極大優(yōu)勢。由于使用計算機控制車輪轉(zhuǎn)向,可以實現(xiàn)多個車板前后或者左右任意組合,解決了因場地空間有限,設(shè)備運輸困難等問題。同時,自行式平板液壓車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受計算機控制,避免了車板組合與拼接時機械連桿系統(tǒng)改造的不便,使得車板的拼接與組合可以便捷快速的進行。
在大件運輸中,設(shè)備運輸設(shè)計方案是大件運輸研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在確保大型設(shè)備安全運輸?shù)那闆r下,根據(jù)已有的資料以及文獻,對整個運輸環(huán)節(jié)進行方案制定,涉及到每一個具體環(huán)節(jié)。
本方案為漿態(tài)床反應(yīng)器(以下簡稱反應(yīng)器)從組裝區(qū)域裝車、短途運輸至吊裝現(xiàn)場。
1 車板軸載分布與拼接
SPMT每軸線連有2組擺動橋,各擺動橋又連有支撐液壓缸,車板上所有支撐液壓缸通過油管與閥串連起來構(gòu)成一個聯(lián)通的回路[1]。在實際運輸中,根據(jù)設(shè)備的載重與體積可以調(diào)節(jié)相應(yīng)液壓缸上的閥門將車板分割為三組閉合油路或四組閉合油路,即三點支撐和四點支撐。
1.1 三點支撐
如圖1.1,在三點支撐中,將設(shè)好閥的各組支撐區(qū)域的中心點連接起來,得到一個穩(wěn)定三角形,這個三角形構(gòu)成的區(qū)域就是穩(wěn)定域。當(dāng)設(shè)備重心位于此三角形的穩(wěn)定域內(nèi)時,且車板在水平路面行駛,此時設(shè)備處于穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)設(shè)備重心位于三角形穩(wěn)定域之外,設(shè)備處于失穩(wěn)狀態(tài),此時需要增加車板或者改變車板的組合方式使設(shè)備重心位于三角形穩(wěn)定與之內(nèi)。
1.2 配車方案
現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場反應(yīng)器的體積、質(zhì)量以及現(xiàn)場托輥、龍門架的擺放,制定一項車板組合方案。反應(yīng)器由兩托輥支撐,其上存在若干法蘭。由于場地空間限制,車板不可縱向拼接,只能將其分為4組4縱列,從托輥兩側(cè)穿插至反應(yīng)器底部,之后頂升將托輥撤出后再運輸。
車板組數(shù)選擇完畢之后,根據(jù)反應(yīng)器質(zhì)量確定車板軸線數(shù)。軸載為一軸線所承載的重力。軸載過小,當(dāng)車組使用軟連接時,可能由于結(jié)構(gòu)物車板之間的摩擦力不足而發(fā)生車輛不同步現(xiàn)象。軸載過大,則有超過車輛運輸能力的風(fēng)險[2]。
現(xiàn)場提供的反應(yīng)器質(zhì)量為2260噸,每組車板的軸載荷至少為552噸。為降低車板受損程度,提高反應(yīng)器運輸時的穩(wěn)定性,此處采用4組4縱列80軸線數(shù)車板,總載荷為3200噸。
確定好車板的整體擺放位置以及軸線數(shù)之后,對反應(yīng)器進行受力分析并對車板進行微調(diào),以保障貨物運輸?shù)姆€(wěn)定性。
第組車板到貨物重心的力矩以反應(yīng)器重心為中心點,由于4組車板受力相等,故公式(1)可簡化為:
此時以各車板的中心點到反應(yīng)器重心的水平距離為基準(zhǔn),在法蘭與托輥的約束下,微調(diào)4組車板,最終確定車板擺放位置。
2運輸過程
車板在運輸之前需要對現(xiàn)場路況進行勘察。場地要求平整,達到一定的地基承載能力和低于一定的下陷量,必要時做場地壓載實驗和鉆取巖石心檢測后,進行針對性的平整和壓實處理達到車板運輸對地基承載力的要求[3]。
2.1 運輸前期準(zhǔn)備
車板將反應(yīng)器頂升之后處于易失穩(wěn)狀態(tài),PPU操作員需謹慎控制車板,使發(fā)動機保持低速緩慢運行。將所有車板用數(shù)據(jù)線連接起來,設(shè)置好閥與坐標(biāo)位置,使整組車板同步,轉(zhuǎn)向模式調(diào)制“八字”轉(zhuǎn)向,旋轉(zhuǎn)一定角度,使車板可從其他兩組反應(yīng)器之間的間距通過。此過程可能會觸碰到一些障礙物,如組裝反應(yīng)器時所用的鋼架、托輥,此時需要使用航吊將障礙物拖掉至車板運輸線路之外。
反應(yīng)器運輸至目的地以后,采用吊機卸下反應(yīng)器。在吊卸時,注意避免反應(yīng)器的一側(cè)(裙座、封頭)起伏過大造成車板某一側(cè)軸載超重,導(dǎo)致車板受損,應(yīng)在保持一側(cè)吊至一定高度時同時吊起另外一側(cè),保證反應(yīng)器平穩(wěn)、緩慢吊起。
3 結(jié)論
SPMT具有承載能力強、操作方便和運輸方式靈活等特點,在大件運輸作業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛,而一個成功的配車方案,對于高效、安全的作業(yè)過程尤為重要。
本設(shè)計方案的創(chuàng)新之處在于SPMT自身能夠?qū)崿F(xiàn)全回轉(zhuǎn),結(jié)合其可拆分并同步行駛的優(yōu)勢,將受限于場地條件的大型化工設(shè)備由拼裝場地運輸至施工用地,改變了傳統(tǒng)縱向車板拼接的固有形式,解決了因場地受限車板難以進入反應(yīng)器底部的問題,保障了貨物運輸過程中的穩(wěn)定性,提高了整體作業(yè)效率,更加安全、高效地服務(wù)于大件貨物的運輸。
參考文獻:
[1]肖建英.公路大件運輸技術(shù)[M].人民交通出版社,2015(04):4-5.
[2]羅孟然,石躍文,畢朝峰,周東坤,丁其坤.基于SPMT的大件運輸作業(yè)配車方案探討[J].2017(11):1001-0785.
[3]潘德峰,張少華.淺析SPMT小車運輸與液壓整體提升技術(shù)在模塊化施工中的聯(lián)合應(yīng)用[C].2013中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會論文集,2013(10):475-479.
作者簡介:邱宇(1992-),男,四川成都人,研究生,主要從事大件運輸平板液壓車研究與方案設(shè)計。