輪胎式橋面吊

楊杰 李鶴 魏超

摘 ?要：本篇論文主要介紹了一種用于節(jié)段梁架設施工的起重運輸設備;常規(guī)橋面吊亦稱步履吊機、架梁吊機、節(jié)段提升機，也是一種無支架的節(jié)段拼裝架橋機，常規(guī)橋面吊架設節(jié)段梁時喂梁一般為橋下喂梁，橋面吊只需起升節(jié)段梁，無需運輸節(jié)段梁，故架設施工可采用液壓油缸推動的步履式的橋面吊;如果現(xiàn)場條件有限制，不能將節(jié)段梁運輸?shù)綐蛎娴跸路剑矡o法尾部喂梁，則需要橋面吊有快速運輸節(jié)段梁的功能;本論文所介紹的輪胎式橋面吊既能正常架設節(jié)段梁，又能快速運輸節(jié)段梁。

關鍵詞：輪胎式橋面吊;節(jié)段梁架設;架梁吊機

中圖分類號：U445文獻標識碼：A???文章編號：1671-2064（2019）15-0000-00

1架設工法

如圖1所示，兩臺輪胎式橋面吊機對稱懸拼，在架設完一片節(jié)段梁后，需要返回節(jié)段梁臨時支座處取下一片節(jié)段梁，然后提梁運行至架梁位置;取梁時必須將起重小車運行至前后支腿中間位置，以免橋面吊傾覆，到架設位置后，先將錨固裝置錨固好后再進行節(jié)段梁架設;每次架設都需要返回節(jié)段梁臨時支座處取梁，采用輪胎式橋面吊機可以大大提高取梁及運梁速度，提高架梁效率。

1.橋墩 ?2.已架好節(jié)段梁 ?3.節(jié)段梁臨時支座 ?4.待架節(jié)段梁 ?5.輪胎式橋面吊

2 結構組成及特點

如圖2所示，輪胎式橋面吊主要由錨固裝置、金屬結構、起重小車及行走大車組成。

2.1錨固裝置

為了防止輪胎式橋面吊在架梁時傾覆，需要在橋面吊后部設置錨固裝置;錨固裝置主要由上錨固支座、下錨固支座及精軋螺紋鋼組成。錨固裝置是整機的生命線，采用可靠的錨固，能夠承受起重機工作時的最大后支點力，且具有2.5倍以上的安全系數(shù)。

2.2金屬結構

金屬結構是輪胎式橋面吊的骨架，主要由支腿、主梁及橫聯(lián)梁組成，主梁及支腿均是由Q345B鋼板焊接而成的箱型結構，具有較高的強度和剛度，自重較輕，外形美觀大方。

金屬機構設計為懸臂門架結構，主梁與支腿采用螺栓連接，各部件尺寸滿足道路運輸要求;支腿采用U型結構，與橫聯(lián)梁組成一個穩(wěn)定的立方形結構，剛性較好，保證施工時的安全性能。

2.3起重小車

起重小車是架橋機的主要工作單元，采用了先進的PLC控制系統(tǒng)，起升機構和走行機構均可變頻調(diào)速，起重小車主要由起升機構、小車架、小車行走機構和吊具組成。

2.3.1起升機構起升機構主要由卷揚機、鋼絲繩、導向滑輪及定滑輪組組成;采用一臺雙聯(lián)卷揚機做為起升動力機構，卷揚機采用變頻電機驅動，變頻調(diào)速控制，能保證負載下放和起升的安全操作;電機軸上設置制動器，低速端設置液壓鉗盤制動器，在卷筒軸上還設置了超速開關及旋轉行程開關及高度限位開關，保證卷揚機安全、可靠工作。卷揚機具有微速功能，方便施工時梁塊對位。當起吊過程中遇到停電或者故障，可手工打開制動器，讓重物緩慢下降。起升機構設有超載限制器，當載荷達95%的額定載荷時報警，超載限制器會發(fā)出報警聲，當載荷達105%的額定載荷時，切斷主接觸器電源，起升機構只能下降，不能上升。

卷揚機與行走小車分體布置，將卷揚機布置在橋面吊后支腿上方，主要有兩個作用：作用一是可以減輕起重小車的自重，從而減輕主梁的受力，減輕主梁自重，降低成本;作用二是作為配重，可以減輕錨固裝置的受力，增加輪胎式橋面吊的防傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)。

起升機構定滑輪支座設計為滑動支座，通過油缸控制可以相對于車架橫向滑動，可以實現(xiàn)節(jié)段梁架設時的橫向對位，吊具上設計了姿態(tài)調(diào)整油缸，可以調(diào)整縱坡和橫坡;小車和吊具共同作用，可以滿足保證節(jié)段梁正常架設。

2.3.2小車架為了保證輪胎式橋面吊在橋下運輸節(jié)段梁，起重小車的車架采用懸臂車架，由于起重小車采用懸臂車架，吊點不在小車輪組支點內(nèi)部，偏載工況整機傾覆系數(shù)較高，為了保證安全，在小車輪組處增加反掛裝置，用以防止小車傾覆。

2.3.3小車行走機構小車行走機構有四套輪組，兩套驅動輪組，兩套被動輪組。行走輪直徑φ350mm。為了防止碰撞造成機損，起重小車架的兩端均裝有緩沖器。兩端還各裝有限位開關。本機構采用變頻調(diào)速，滿載時行走速度可以在1-10m/min范圍內(nèi)調(diào)速。

2.3.4吊具吊具根據(jù)施工節(jié)段梁梁型進行特殊設計，主要由動滑輪組，吊具橫梁，吊裝索具等部件組成，具有快速連接，姿態(tài)調(diào)節(jié)功能。吊具與橋梁節(jié)段之間的連接采用通過吊桿連接。吊具上設有調(diào)節(jié)油缸，可在空中調(diào)節(jié)節(jié)段梁的空中姿態(tài)，吊具采用長吊具橫梁，使小車、吊具和動、定滑輪組可以順利通過已架好節(jié)段梁，方便起重小車在主梁上載梁運行;起重小車在起吊節(jié)段梁前，需要先運行至前后支腿中間位置，以防止橋面吊傾覆。

1.錨固裝置 ?2.金屬結構 ?3.起重小車 4.行走大車

2.4行走大車

行走大車由四套運行機構組成，每套運行機構由兩個輪胎、支撐架、驅動機構、輪胎轉向機構組成，行走大車采用馬達減速機進行驅動，使整機運行更加平穩(wěn);轉向機構通過油缸伸縮控制轉向，使輪胎式橋面吊可以適應曲線工況架設;為了滿足輪胎的受力要求，保證輪胎的正常使用，每組臺車采用雙輪并置，即每臺設備4組臺車，8條輪胎。

輪胎式橋面吊運輸節(jié)段梁時，起重小車必須在前后支腿中間位置，除了避免整機傾覆，還可以使輪胎受力更均衡，使用壽命更長;輪胎式橋面吊架設節(jié)段梁時，起重小車為懸臂工況，對前支腿處輪胎受力較大，為了保護輪胎能夠正常工作，在前后支腿處設置了臨時支撐裝置，當輪胎式橋面吊運輸節(jié)段梁時，支撐油缸收縮，不影響橋面吊正常運行;當輪胎式橋面吊架設節(jié)段梁時，支撐油缸伸出，使臨時支撐裝置承受反力，保護輪胎不被損壞。

3電氣系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）和工業(yè)觸摸屏對該起重機的各個機構進行控制以及工作過程進行監(jiān)測和防護;各執(zhí)行機構的工作狀況、故障以及事故報警等信息由PLC通過現(xiàn)場總線通訊傳輸?shù)接|摸屏上，在顯示屏上進行顯示、提示。起升機構電機的速度反饋采用高精度光電編碼盤，速度信號由編碼盤通過專用的信號屏蔽電纜直接傳輸?shù)阶冾l器中，變頻對信號進行處理、比較，看其是否與給定信號所對應的速度一致，若不一致變頻器將補償給定值，使電機的速度與給定值一致。

控制系統(tǒng)采用單臺PLC作為基本配置，再加上信號檢測、顯示、操作、報警等設備組成輪胎式橋面吊自動控制操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有如下功能：（1）起重機運行的監(jiān)視、診斷和故障報警;（2）各控制機構的監(jiān)控和診斷;（3）起重機的運行操作與控制;（4）信號數(shù)據(jù)的采集和控制;（5）各種運行信號、保護信號的顯示;（6）各機構的電動控制;（7）各變頻器信號輸出的控制;（8）各機構安全保護的控制。

橋面吊設置了安全監(jiān)控系統(tǒng)，我公司的安全監(jiān)控管理系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術。系統(tǒng)由傳感器、采集器、監(jiān)控儀和WEB查詢分析系統(tǒng)組成。有權用戶可以在INTERNET上，以WEB訪問的方式登陸使用。

產(chǎn)品特點：

（1）無線收發(fā)信號，實時顯示數(shù)據(jù)，及時海量儲存。

（2）嵌入式LINUX實時系統(tǒng)，液晶觸摸屏，內(nèi)置3G模塊。

（3）提供RS232、RS485、CAN、DP通訊接口、支持無線數(shù)據(jù)采集。

（4）實時上傳網(wǎng)絡服務器，客戶遠程WEB訪問。

（5）授權查詢或下載數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析歷史數(shù)據(jù)。

4液壓系統(tǒng)

橋面吊液壓系統(tǒng)主要由泵站、各執(zhí)行機構及管路、閥件等組成;泵站主要有馬達減速機驅動泵站、臨時支撐裝置泵站、起重小車泵站、吊具泵站;執(zhí)行機構主要有馬達減速機、起重小車橫移油缸、臨時支撐頂升油缸、吊具姿態(tài)調(diào)整油缸;根據(jù)設計需要，液壓系統(tǒng)壓力為31.5MPa，額定工作壓力為28MPa。

參考文獻

[1]張質文，王金諾.起重機設計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，2000.[2]GB/T3811—2008，起重機設計規(guī)范[S].

[3]GB/T50017，鋼結構設計規(guī)范[S].

收稿日期：2019-06-28

作者簡介：楊杰（1982—），男，漢族，河北保定人，本科，高級工程師，研究方向：起重運輸機械。