小噸位輪胎式提梁機研究

劉培勇+譚天宇+王守友

摘 要：隨著我國鐵路和公路建設的持續發展，輪胎式提梁機逐漸成為了橋梁施工中必不可少的裝備。輪胎式提梁機屬于自帶動力的專用起重裝備，其采用輪胎作為走行單元，采用機電液結合的模塊化設計技術，完成行走、轉向、起升等各個動作，完成對混凝土梁的吊裝、運輸等工作。本文針對200噸以下提梁機介紹和參數分析，為橋梁工程的施工提供設備的選型和操作提供參考案例。

關鍵詞：輪胎式提梁機；混凝土梁；模塊化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.171

0 引言

輪胎式提梁機是鐵路和公路橋梁項目施工工程的必要施工裝備之一，其額定載荷一般在160噸至200噸，適用于鐵路和公路的箱梁或T梁的吊裝、場內倒運及給運輸車進行裝車作業。輪胎式提梁機采用模塊化設計，采用全液壓傳動系統和電驅動起升系統，包括液壓驅動、液壓轉向、液壓升降、液壓支撐及卷揚起升系統。

1 提梁機的主要型式介紹

小噸位輪胎式提梁機也屬于專用的起重裝備，從性能結構上主要分為穿襠式和整體式兩種。穿襠式結構主要是用于場內配合運輸車進行作業服務，其側面結構需要預留出門型空間，以便運輸車在提梁機將混凝土梁裝車后可以從其中間順暢通過，其相對于整體式來講，側方向寬度尺寸要大一些，要求的場地更加寬，對占用場地的要求更高；整體式其側面結構則不需要預留門型空間，提梁機僅僅作為提梁和倒梁功能進行作業，對場地的要求比穿襠式更具有優勢。

2 主要結構組成及功能

小噸位提梁機主要由小車起升系統、門架結構、走行輪組、轉向系統及電液控制系統等部件組成，各個執行元件通過CAN總線通訊控制技術組合成為一套起重裝備，完成吊裝各種不同長度的預制混凝土箱梁或T梁，并配合運梁車完成裝車作業的任務。

2.1 小車起升系統

小車起升系統分為兩種，分別為液壓起升和電驅動起升。液壓起升小車以液壓泵為動力源，通過液壓減速機和液壓馬達驅動卷筒進行旋轉，用以完成吊裝的起升；電驅動起升是以發電機組為動力源，通過電機和機械減速機驅動卷筒進行旋轉，完成小車的升降動作。其它部件還包括鋼絲繩、動定滑輪組、車輪組、車架結構、防傾翻裝置及吊具機構等組件。起升小車共計兩臺，整體上形成4點起吊3點平衡的吊梁方式，保證混凝土PC箱梁的平穩起升，防止起升過程中箱梁的受扭，性能安全可靠。

2.2 門架結構

門架結構一般采用A字型單主梁結構，是裝備的關鍵受力構件，其全部采用箱型鋼梁設計，包括主梁、支腿和大車架三大部分。主梁上鋪設軌道，起升系統的輪組可以沿著軌道進行移動；下部支腿采用A字腿結構，上部連接主梁，下部連接車架；車架將上部的力傳遞到走行輪組，由底部的輪胎承載。

2.3 液壓走行輪組

小噸位提梁機一般采用剛性懸架結構，其行走速度一般在1～2km/h范圍內，屬于低速重載工況，懸架設計要求最低承載安全系數大于2倍，即使單側輪胎在走行過程中發生爆胎現象，對于車架及上部結構不會產生影響。懸架結構包括回轉支承、懸掛架、車橋及銷軸等部件。根據用途可以分為驅動橋和從動橋兩種，其中驅動橋由液壓馬達+減速機組成，為整機提供行走的驅動力，從動橋為隨動橋，由輪轂和軸承組成。

2.4 液壓驅動系統

驅動系統采用靜液壓變量閉式驅動系統，液壓行走驅動動力源為1臺150kw-200kw發電機組。電機通過連軸器與驅動泵相連，來驅動安裝于驅動輪組中的液壓馬達和行星減速器來實現行走。液壓系統配有控制閥和限壓閥以限制液壓油路油壓過高導致事故的發生，同時保障了整車的平穩起步和平穩制動，沖擊小，平穩性好。

整車車速進行無級調速，采用恒轉速控制原理，首先確定柴油發動機的轉速，然后調節泵和馬達的排量來實現速度的變化。

2.5 電氣控制系統

微電系統由發動機控制系統、液壓及其它電氣控制等組成。微電控制系統采用基于CAN總線的分布式控制，控制器具有CAN總線接口，降低了電控部分的復雜性，控制器防護等級達到IP67，可用在振動，潮濕等工作環境，可靠性極高。

控制系統不但對全車動作發布操作指令，而且對操作過程實時監控。在發生誤操作時顯示屏會給出警示和故障提示，駕駛室內顯示屏采用CAN總線觸摸屏液晶顯示器，能夠顯示起吊重量，行駛速度轉向角度、轉向模式，并且能夠顯示系統錯誤信息。行走方面兩個底盤采用行駛速度閉環控制、壓力控制和轉速閉環能夠精確保證同步行駛。

3 結束語

小噸位輪胎式提梁機在設計時電液控制元件優先采用國內和國際品牌，元件設計先進、質量可靠，與通用的輪軌式提梁機相比，自動化程度高，同時不受場地限制，操作靈活度高，施工速度快，在施工中為企業發揮更大的作用，得到了更多客戶的高度認可。

參考文獻：

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[3]張宇等.一種工程機械遠程監控系統的研究[J].建設機械技術與管理，2013（09）：106-110.

作者簡介：劉培勇（1979-），男，河北衡水人，工程碩士，工程師，研究方向：特種工程車輛。