一種250T輪胎式上電下液搬運(yùn)機(jī)

王大江 張宇 馮扶民

摘? 要：輪胎式搬運(yùn)機(jī)用于預(yù)制梁場(chǎng)的搬運(yùn)工作，機(jī)動(dòng)靈活。主要由機(jī)械系統(tǒng)、卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)組成，其起升速度可調(diào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，液壓控制系統(tǒng)精度高，穩(wěn)定性好，電氣控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，采用國(guó)際領(lǐng)先的CAN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：搬運(yùn)機(jī);液壓;總線技術(shù);

中圖分類號(hào)：THl37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）12-0000-00

0概述

本TTB250型輪胎式搬運(yùn)機(jī)適用于20m-40m等多種預(yù)制混凝土箱梁或者其他載荷從預(yù)制場(chǎng)臺(tái)座內(nèi)的起吊、搬運(yùn)等工作，設(shè)備方便靈活，可以實(shí)現(xiàn)多種轉(zhuǎn)向模式，如八字、半八字，直行、斜行、90度轉(zhuǎn)向等模式;搬運(yùn)機(jī)采用CAN總線技術(shù)、抗干擾能力強(qiáng)。

1 主要結(jié)構(gòu)及組成

1.1 搬運(yùn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

本搬運(yùn)機(jī)采用門架式結(jié)構(gòu)，大車支腿部分跨度可以滿足同等噸位運(yùn)梁臺(tái)車進(jìn)入進(jìn)行實(shí)時(shí)取梁操作[1]。

本輪胎式搬運(yùn)機(jī)主要由機(jī)械部分、懸掛部分、具有負(fù)載敏感特點(diǎn)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及移動(dòng)車輛專用的CAN總線控制系統(tǒng)等組成。

主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2液壓控制系統(tǒng)

輪胎式搬運(yùn)機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由閉式大車走行系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)懸掛轉(zhuǎn)向、輔助支腿頂升的開(kāi)式系統(tǒng)等組成，本系統(tǒng)為恒功率的負(fù)載敏感系統(tǒng)[2]。

大車行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源為柴油發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)組為異步電機(jī)提供動(dòng)力，電機(jī)為液壓閉式泵提供動(dòng)力。閉式泵為整個(gè)閉式系統(tǒng)的核心，為走行的馬達(dá)和減速機(jī)提供動(dòng)力來(lái)源。液壓系統(tǒng)主要?jiǎng)恿卧捎?50毫升型閉式泵，閉式泵最大設(shè)定壓力達(dá)到45兆帕閉式系統(tǒng)采用閉式泵帶動(dòng)液壓柱塞馬達(dá)的形式。

搬運(yùn)機(jī)車速為無(wú)級(jí)調(diào)速模式，通過(guò)控制手柄驅(qū)動(dòng)泵、馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)提供的功率及扭矩進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)功率匹配。

1.3電氣系統(tǒng)

控制系統(tǒng)分為380VAC控制的交流控制系統(tǒng)及24VDC弱電控制兩部分。

1.3.1強(qiáng)電系統(tǒng)

380VAC系統(tǒng)主要為實(shí)現(xiàn)液壓閉式泵的變頻啟動(dòng)控制系統(tǒng)、卷?yè)P(yáng)機(jī)的電機(jī)多段速控制系統(tǒng)等。供電采用一臺(tái)柴油動(dòng)力的發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)。主吊鉤電機(jī)功率：18.5KW×4。變頻器采用VF-AS1系列變頻器，制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻器均選擇的匹配功率的電阻。小車機(jī)構(gòu)電機(jī)功率：2.2KW×4與起升共用變頻器。大車泵站電機(jī)功率：45KW×2。

1.3.2弱電控制系統(tǒng)

弱電控制系統(tǒng)主要為基于移動(dòng)CAN總線的分布式IO液壓受控元件控制系統(tǒng)。

弱電及弱電控制系統(tǒng)分別控制操作臺(tái)的輸入輸出點(diǎn)、液壓動(dòng)力單元的堵塞報(bào)警、壓力傳感器的輸入信號(hào)、大車行走閉式泵PWM信號(hào)、行走馬達(dá)PWM信號(hào)、轉(zhuǎn)向PWM比例閥信號(hào)等。控制器的抗電磁干擾能力較強(qiáng)[3]。

分布式IO總線控制采集操作臺(tái)及遙操作的信號(hào)指令，將這些指令在移動(dòng)車輛控制器中進(jìn)行解析。分別控制泵、馬達(dá)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等液壓系統(tǒng)及卷?yè)P(yáng)機(jī)動(dòng)作的開(kāi)關(guān)指令。基于CAN總線的多功能HMI可以實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的全部操作信息、壓力信息、堵塞信息、報(bào)警信息、發(fā)電機(jī)組信息、旋轉(zhuǎn)編碼器信息等。

卷?yè)P(yáng)機(jī)低速端安裝有起升高度限位器，可以根據(jù)搬運(yùn)機(jī)實(shí)際起升的實(shí)際高度對(duì)高度限位器進(jìn)行設(shè)定，防止載荷重物碰到主梁。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，搬運(yùn)機(jī)配置有載荷限制裝置，在其中安裝有銷軸傳感器，實(shí)時(shí)采集整機(jī)的起重量，起重量不能超過(guò)整機(jī)額定起重量的110%

兩側(cè)大車行走控制采用閉環(huán)控制、能夠精確保證搬運(yùn)機(jī)兩側(cè)大車同步行駛。

1.4 其它的安全和保護(hù)裝置

1.4.1 電氣保護(hù)

為保證搬運(yùn)機(jī)能夠安全可靠，設(shè)置了大車走行馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，防止馬達(dá)過(guò)速或者堵轉(zhuǎn);設(shè)置了轉(zhuǎn)向角度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的絕對(duì)式編碼器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓懸掛的轉(zhuǎn)向角度，與設(shè)定角度進(jìn)行比對(duì)，形成閉環(huán);設(shè)置了卷?yè)P(yáng)高度編碼器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)卷?yè)P(yáng)機(jī)起升高度，防止出現(xiàn)單個(gè)卷?yè)P(yáng)動(dòng)作超限，高度超限，載荷物不能保持水平起升或者下降;設(shè)置了閉式系統(tǒng)AB口壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其壓力，左側(cè)大車和右側(cè)大車壓力實(shí)時(shí)比較;進(jìn)而防止一側(cè)出現(xiàn)偏載;設(shè)置了開(kāi)式系統(tǒng)的壓力傳感器，實(shí)時(shí)觀察其懸掛升降、支腿伸出縮回、懸掛轉(zhuǎn)向的最大壓力。

1.4.2其他安全裝置

（1）電氣系統(tǒng)安全保護(hù)。搬運(yùn)機(jī)工作場(chǎng)地為戶外使用，電氣控制柜的防護(hù)等級(jí)在未開(kāi)孔時(shí)為IP65以上，同時(shí)設(shè)置防雨簾、防雨罩、防雨帽、如柜門處有操作按鈕，需要設(shè)置雙層柜門，電線電纜需要使用柔性橡套電纜。控制器及顯示器、編碼器的防護(hù)等級(jí)需要達(dá)到IP69。

（2）液壓系統(tǒng)控制及油路安全保護(hù)。液壓系統(tǒng)吸油系統(tǒng)、壓油系統(tǒng)、回油系統(tǒng)均安裝有吸油、壓油及回油過(guò)濾器，根據(jù)保養(yǎng)的規(guī)定及安排，需要定期更換吸油、壓油及回油濾芯保證液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定工作。搬運(yùn)機(jī)液壓懸掛管路設(shè)定為雙管路防爆閥，防止軟管突然破裂時(shí)候，懸掛突然傾覆。

1.5 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)的全液壓輪胎式提梁機(jī)，上電下液提梁機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）卷?yè)P(yáng)采購(gòu)電機(jī)卷?yè)P(yáng)實(shí)現(xiàn)， 相比于傳統(tǒng)的液壓卷?yè)P(yáng)，控制精度高、故障率低、成本低、維護(hù)方便;多卷?yè)P(yáng)控制同步性好;

（2）大車行走部分省去了卷?yè)P(yáng)開(kāi)式泵及開(kāi)式系統(tǒng)，節(jié)省了空間，整機(jī)液壓系統(tǒng)減少，液壓系統(tǒng)更加美觀;

2總結(jié)

本文詳細(xì)介紹了250T輪胎式搬運(yùn)機(jī)的主要組成，詳細(xì)介紹了其液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)，并就搬運(yùn)機(jī)的安全保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)描述，此類輪胎式搬運(yùn)機(jī)廣泛應(yīng)用于各個(gè)施工工程局的高速鐵路及高速公路建設(shè)，使用效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1]王留根，趙靜一，王建軍，等.大型液壓系統(tǒng)在負(fù)載沖擊下的穩(wěn)定性[J].液壓與氣動(dòng)，2020（1）：27-31.

[2]王大江，張宇，王智勇.運(yùn)板車驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)的優(yōu)化[J].工程機(jī)械，2010（11）：20-22.

[3]李聰，馬超，戴志兵.大型運(yùn)梁車過(guò)隧道自動(dòng)駕駛與控制技術(shù)設(shè)計(jì)研究[J].交通世界，2014（26）：126-127.

收稿日期：2020-10-21

作者簡(jiǎn)介：王大江（1982—），男，河北承德人，碩士研究生，高級(jí)工程師，從事特種車輛及起重機(jī)的電氣控制工作。