900T提運架一體機不同工況下主機與導梁協同工作的分析

任俊榮

摘 要：變位平臺式900t運架一體機作為一種新型的高速鐵路架橋設備其在穿隧道架梁、小橋架設、設備轉場、設備掉頭及設備成本上占有絕對優勢。文章對900T提運架一體機不同工況下主機與導梁的協同工作進行分析。

關鍵詞：900t運架一體機 協同工作 傾覆

中圖分類號：TU445 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（b）-0056-01

正常情況下架設完箱梁后主機與導梁分開，主機返回梁場取梁，導梁機進行前、中、后滾輪支腿的牽引支撐工作。很多情況下架設完箱梁后主機可以和導梁分開，其各自可以完成各自的工作，這樣大大的提高了工作效率。但是有些工況下主機與導梁分開不僅不能提高工作效率而且還存在傾覆的安全隱患。下文應用力矩平衡對不同工況下主機是否可以與導梁機分開順利、安全地完成各自的工作進行分析。

1 導梁機主要結構介紹

（1）前滾輪支腿 15.56T、中滾輪支腿15.2T、后滾輪支腿13.6T、架梁小車27.9T、鼻梁及拉桿總成3.223T、導梁后腿總成4.7T、輪組走行平臺41T（11m）。

（2）導梁1重量M1為38.66T、導梁2重量M2為24.72T、導梁3重量M3為20.52T、導梁4重量M4為22.45 T、導梁5重量M5為25.38T、 導梁6重量M6為21.16 T、導梁7重量M7為21.7T。（圖1）

（3）導梁1長度L1為12.42 m、導梁2長度L2為8 m、導梁3長度L3為8 m、導梁4長度L4為9 m、導梁5長度L5為11.16 m、導梁6長度L6為11.16 m、導梁7長度L7為11.6 m。

（4）導梁連接板P1（2.4T）、導梁連接板P2（2.2T）、導梁連接板P3（1.6T）、導梁連接板P4（1.7T）、導梁連接板P5（1.5T）、導梁連接板P6（0.8T）。

以上為導梁各主要部件重量，由以上數據可知：

第一節導梁密度ρ1為M1/L1=3.11（T/M）；（不計走行平臺和后支腿）。

第二節導梁密度ρ2為M2/L2=3.09（T/M）；

第三節導梁密度ρ3為M3/L3=2.57（T/M）；

第四節導梁密度ρ4為M4/L4=2.50（T/M）；

第五節導梁密度ρ5為M5/L5=2.27（T/M）；

第六節導梁密度ρ6為M6/L6=1.90（T/M）；

第七節導梁密度ρ7為M7/L7=1.87（T/M）（不計鼻梁裝置重量）。

在以上數據的基礎上分析以下工況：注因為導梁全長71.34m（不計鼻梁長度）不足三跨，因此只在兩跨（24米梁和32米梁）的基礎上進行分析，其他跨度的的情況可以以此類推。架設完成后后滾輪支腿和后支腿在同一個橋墩上，前、中滾輪支腿在同一橋墩上。

在架設完該片梁后下一孔跨度和下下一孔的跨度有四種情況。分別為：24-24、24-32、32-32、32-24。

2 24-24的工況

此時導梁以中滾輪支腿為支點后端力矩為：M1=（24.6-L1-L2）×ρ3×（24.6-L1-L2）/2+（24.6-L1-L2）×P2+（24.6-L1-L2+L2/2）×

L2×ρ2+（24.6-L1）×P1+（24.6-L1+L1/2）×L1×ρ1+（24.6-11+11/2）×41+24.6×4.7+27.9×20=2412.10（T×M）；注：架梁小車停在導梁最后端

此時導梁以中滾輪支腿為支點前端力矩為：M2=（L3+L1+L2-24.6）×ρ3×（L3+L1+L2-24.6）/2+（L3+L1+L2-24.6）×P3+（L3+L1+L2-24.6+L4/2）×L4×ρ4+（L3+L1+L2-24.6+L4）×P4+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5/2）×ρ5×L5+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5）×P5+（L3+L1+L2-+L4+L5+L6/2）×L6×ρ6+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5+L6）×P6+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5+L6+L7/2）×L7×ρ7+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5+L6+L7+4）×2.223=2306.90（T×M）；

M1>M2

由以上計算可知此刻退出主機導梁依然可以保持平衡，接下來要將前滾輪支腿向前牽引，有以下力矩平衡關系：

M1=M2+L×15.56（注：L為前滾輪支腿向前牽引的距離）

得L=6.76（m）

總結：24-24的工況下將前滾輪支腿牽出6.76m后導梁失去平衡，導梁前端下撓、后端翹起，此時已不能繼續牽引。這種情況下主機需壓著導梁后端，直至前滾輪支腿順利牽引到下一個橋墩支好后方能退出主機。

3 24-32的工況

此工況與24-24工況相同，即主機需壓著導梁后端，直至前滾輪支腿順利牽引到下一個橋墩支好后方能退出主機。

4 32-24的工況

此時導梁以中滾輪支腿為支點后端力矩為：M1=（32.6-L1-L2-L3）/2×（32.6-L1-L2-L3）×ρ4+（32.6-L1-L2-L3）×P3+（32.6-L1-L2-L3/2）×L3×ρ3+（32.6-L1-L2）×P2+（32.6-L1-L2/2）×L2×ρ2+（32.6-L1）×P1+（32.6-L1/2）×L1×ρ1+（32.6-11/2）×41+32.6×4.7+28×27.9=3757.28（T×M）；注：架梁小車停在導梁最后端

此時導梁以中滾輪支腿為支點前端力矩：M2=（L1+L2+L3+L4-32.6）/2×（L1+L2+L3+L4-32.6）×ρ4+（L1+L2+L3+L4-32.6）×P4+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5/2）×L5×ρ5+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5）×P5+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L

6/2）×L6×ρ6+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L6）×P6+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L6+L7/2）×L7×ρ7+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L6+L7+4）×2.223=1606.11（T×M）；

M1>M2

由以上計算可知此刻退出主機導梁依然可以保持平衡，接下來要將前滾輪支腿向前牽引，有以下力矩平衡關系：

M1=M2+L×15.56（注：L為前滾輪支腿向前牽引的距離）

得L=138.25（m）（注：大于跨距）

總結：32-24的工況下主機與導梁分開后可以將前滾輪支腿順利牽引至下一個橋墩，這種工況下建議主機與導梁分開，各自完成各自的工作，這樣可以提高工作效率。

5 32-32的工況

此工況與32-24工況相同，從分析可以看出主機和導梁依然可以分開，各自完成各自的工作。

6 結語

通過以上分析可以明確不同工況下主機與導梁協同工作的情況，正確的使用會在安全的基礎上大大提高工作效率。