WQJ18輪胎式多功能橋梁檢測車研究設(shè)計(jì)

摘 要：本研究根據(jù)對(duì)公路橋檢車的市場定位、國內(nèi)公路橋梁的寬度特點(diǎn)及目前我們所具備的技術(shù)水平，在吸取同類產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出工作臺(tái)長度為18米的桁架檢測車--WQJ18輪胎式多功能橋梁檢測車。WQJ18輪胎式多功能橋梁檢測車工作穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不間斷作業(yè)，所提供的是一個(gè)相對(duì)較大的作業(yè)面，檢測范圍廣，承載能力強(qiáng)，作業(yè)效率高。

關(guān)鍵詞：橋梁檢測車；輪胎式；桁架

1 概述

橋梁檢測車是一種檢測橋梁的病害，方便進(jìn)行橋梁維修、維護(hù)的新型車輛。它能夠在橋梁底面無法觸及的空間內(nèi)快速形成作業(yè)平臺(tái)，作業(yè)人員可在平臺(tái)上進(jìn)行全面的檢查、修理與維護(hù)等操作，同時(shí)車輛可沿橋梁行走，使得橋梁的檢測、維護(hù)、維修變得輕松、高效。輪胎式橋梁檢查作業(yè)車一般是在二類貨車底盤基礎(chǔ)上加裝專用工作裝置而成的。根據(jù)專用工作裝置的不同，主要分為吊籃式和桁架式2種。

2 國內(nèi)外橋梁檢測車發(fā)展概述

2.1 國外橋梁檢測車的發(fā)展

橋梁檢測車最早出現(xiàn)在歐美。美國HYDRA（凱捷）公司、Aspen Aerials（賽奔馳）公司、REACHALL（利楚）公司，德國MOOG（摩根）公司，意大利BARIN（百靈）公司等已有用于橋梁檢測的檢測車。現(xiàn)在的裝備技術(shù)已很先進(jìn)，其中以美國HYDRA（凱捷）公司的桁架式橋梁檢測車最具代表性。美國凱捷有限公司創(chuàng)建于1985年，是美國一家專業(yè)從事研發(fā)和制造桁架式橋梁檢測車的生產(chǎn)廠家，所生產(chǎn)的桁架式橋梁檢測車有車載式（自行式）和拖掛式。具有獨(dú)特的剪臂式塔架系統(tǒng)專利技術(shù)，尾部可裝備舷外液壓拖鏈驅(qū)動(dòng)裝置。

2.2 國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)狀

我國早在20世紀(jì)80年代末90年代初，由交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院在北京起重機(jī)廠生產(chǎn)的QY-8型汽車起重機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，因缺乏橋檢車的資料及這方面的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，最后以失敗告終，后來國內(nèi)又有幾家單位研制也均以失敗告終。1992年徐工集團(tuán)液壓件廠與西安公路交通大學(xué)開始合作研發(fā)橋檢車，于96年研制成功，經(jīng)過十余年產(chǎn)品不斷的改進(jìn)和研發(fā)，被國家交通部推薦為可替代進(jìn)口的高科技產(chǎn)品，已形成滿足市場需求的系列產(chǎn)品。最近幾年，國內(nèi)一些大型工程機(jī)械廠家開始從事橋梁檢測車的研制，其產(chǎn)品和性能均能達(dá)到國外設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。

3 WQJ18輪胎式多功能橋梁檢測車

根據(jù)對(duì)公路橋檢車的市場定位、國內(nèi)公路橋梁的寬度特點(diǎn)及目前我們所具備的技術(shù)水平，將本次橋檢車的研制目標(biāo)定位為18米（工作臺(tái)長度）的桁架檢測車，上裝自行設(shè)計(jì)，下裝利用二類汽車底盤進(jìn)行改裝。命名為WQJ18輪胎式橋梁檢測車，可滿足雙向四車道公路橋梁的檢查維修作業(yè)，經(jīng)過掉頭作業(yè)可進(jìn)行36m寬橋梁的檢查作業(yè)。WQJ18輪胎式橋梁檢測車工作穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不間斷作業(yè)，所提供的是一個(gè)相對(duì)較大的作業(yè)面，檢測范圍廣，承載能力強(qiáng)，作業(yè)效率高。

3.1 主要技術(shù)參數(shù)

作業(yè)狀態(tài)主要技術(shù)參數(shù)

3.2 主要結(jié)構(gòu)介紹

WQJ18型輪胎式橋梁檢測車展開機(jī)構(gòu)采用一級(jí)伸縮、二級(jí)回轉(zhuǎn)、二級(jí)變幅形式，形成三維空間運(yùn)動(dòng)方式。整車主要由底盤系統(tǒng)、副車架總成、回轉(zhuǎn)底座總成、豎直桁架總成、工作平臺(tái)總成、支腿及走行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及輔助裝置等組成。

3.2.1 底盤。采用二類貨車底盤，可滿足在環(huán)境惡劣地區(qū)正常工作；底盤大梁為雙層梁，前橋?yàn)殡p前橋，配置拋物線彈簧及前平衡穩(wěn)定桿，后橋?yàn)殡p驅(qū)動(dòng)橋，配置T型懸架、后平衡穩(wěn)定裝置。

3.2.2 副車架。副車架主要是由型材、鋼板等材料組焊而成。縱梁是采用鋼板焊接而成的槽形梁，橫梁采用工字梁連接，整體成框架型結(jié)構(gòu)。副車架通過多組連接螺栓、U形螺栓和止推板與汽車底盤大梁連接。主要用于固定檢測車上部結(jié)構(gòu)、液壓油箱、備用電機(jī)泵等部件。

3.2.3 回轉(zhuǎn)底座總成。回轉(zhuǎn)底座總成由回轉(zhuǎn)底座、變幅機(jī)構(gòu)等組成。回轉(zhuǎn)底座主體采用箱型結(jié)構(gòu)，底部通過回轉(zhuǎn)軸承與副車架相連。在回轉(zhuǎn)軸承處設(shè)置有回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，通過控制液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)底座順、逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，底座的回轉(zhuǎn)范圍為0～90°。

3.2.4 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上部與豎直桁架相連，下部與伸縮臂相連，通過控制翻轉(zhuǎn)油缸，使得翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)豎直桁架翻轉(zhuǎn)90°。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與豎直桁架連接處設(shè)置有滑塊，使得豎直桁架能上下通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

3.2.5 豎直桁架、水平工作臺(tái)。豎直桁架采用桁架結(jié)構(gòu)，維修人員可以通過豎直桁架進(jìn)入水平工作臺(tái)。在豎直桁架的兩側(cè)安裝有豎直桁架伸縮油缸，使得豎直桁架能上升或下降，滿足不同高度橋梁的檢測。

水平工作臺(tái)采用桁架結(jié)構(gòu)，分為內(nèi)、外兩層。在外層平臺(tái)上設(shè)置有液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使得內(nèi)層平臺(tái)可以伸出，以保證工作臺(tái)能達(dá)到18m位置。

在豎直桁架底部設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸承、液壓馬達(dá)、翻轉(zhuǎn)油缸等。豎直桁架與水平工作平臺(tái)通過回轉(zhuǎn)軸承相連。驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)可以控制水平工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)油缸可以控制水平工作臺(tái)的翻轉(zhuǎn)。

3.2.6 工作時(shí)驅(qū)動(dòng)走行系統(tǒng)。WQJ18橋梁檢測車在非工作時(shí)采用的是汽車底盤自帶的走行機(jī)構(gòu)（即輪胎）走行，但檢測車在工作時(shí)，整車對(duì)地面的壓力較大，需增加承載機(jī)構(gòu)，即驅(qū)動(dòng)走行系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)走行系統(tǒng)分為滾輪主動(dòng)裝置、滾輪從動(dòng)裝置，工作時(shí)，滾輪主動(dòng)裝置和滾輪從動(dòng)裝置的車輪在驅(qū)動(dòng)油缸的作用下由懸空狀態(tài)逐漸接觸地面，直至汽車底盤輪胎離開地面；當(dāng)檢測車工作時(shí)需要前行時(shí)，在工作狀態(tài)下直接驅(qū)動(dòng)滾輪主動(dòng)裝置的液壓馬達(dá)，檢測車能緩慢前行。

3.2.7 控制系統(tǒng)。WQJ18橋梁檢測車設(shè)置有2套控制系統(tǒng)，包括電控系統(tǒng)、手動(dòng)控制系統(tǒng)。電控系統(tǒng)分為上車操作箱、下車操作箱，2套系統(tǒng)能互鎖。手動(dòng)控制系統(tǒng)安裝于車體上，主要作用是在電控系統(tǒng)失效時(shí)控制檢測車的動(dòng)作，保證作業(yè)安全。

4 總結(jié)

隨著國家對(duì)交通行業(yè)的不斷投入，公路的里程、橋梁的數(shù)量也在迅速增加，公路和橋梁設(shè)施的檢測與維護(hù)已成為當(dāng)務(wù)之急。這種能夠滿足橋梁檢測與公路維護(hù)的專業(yè)設(shè)備--橋梁檢測車，在快速發(fā)展的高速公路建設(shè)及橋梁檢測中正以絕對(duì)的優(yōu)勢成為市場新寵，備受商家的歡迎，前景廣闊，市場需求將日益增加。而橋梁檢測車的設(shè)計(jì)直接決定了設(shè)備的成本、技術(shù)含量、施工效率的高低等，有待更深入的研究優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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