ＳＰＪ９００／３２型箱梁架橋機設計探討

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。

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。方便實現最后一跨的架設。

(5)架橋機電氣控制系統，采用冗余設計均有足夠裕量安全持續運行，電氣系統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、作業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。由工業控制計算機、PLC、現場下位機、接口電路及外圍裝置構成的集中控制系統，對作業過程進行自動控制及全面的安全保護。作業過程各種狀態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管理。主要信號通過總線(RS485)方式傳輸。設置六臺視頻監視器分別對桁車主卷揚機組和起重機架前后端進行監視。

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象，設有自動糾偏裝置。當起重桁車臺車在運行中出現啃軌現象時，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。電氣系統自動化成度高，實踐證明架梁作業速度快，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權。關鍵機電元件選用國內外名優產品，液壓部分采用博世力士樂產品，架橋機整機自重輕，維護保養方便，造價低廉。與同類產品相比，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展趨勢。