步履式换步过孔型架桥机的起重天车是实现箱梁***吊装的核心执行机构,其设计需兼顾高载荷承载能力与运动控制精度。以下是基于工程实践的具体解析:
一、核心结构形式与材料选型
双天车协同架构
普遍采用双天车并列设计(如 JQ900A 型架桥机),两台天车沿主梁轨道独立运行,通过均衡机构实现四吊点同步作业。天车主梁采用 Q345B 低合金钢材焊接,箱形截面设计(高度 1.8-2.2m),内部设置纵向加劲肋,单台天车自重约 80 吨,额定起重量 450 吨。天车与主梁轨道通过鞍座连接,鞍座底面设置耐磨尼龙滑块,降低摩擦系数** 0.03 以下。
模块化驱动系统
起升机构:采用双卷扬机并联设计,单台卷扬机配备 75kW 变频电机与行星齿轮减速机,卷筒容绳量≥300 米,钢丝绳直径 φ32mm(6×37+FC 结构),破断拉力≥1200kN。滑轮组倍率为 16,通过花穿法减少钢丝绳偏角,确保吊装时的平稳性;
走行机构:天车纵移采用液压马达驱动链条拖拉,链轮直径 φ400mm,链条破断拉力≥800kN,纵移速度 0-3m/min 无级可调;横移通过油缸推动滑块实现,行程 ±1.5m,同步精度≤2mm。
精密对位装置
天车底部集成三维微调机构:
纵向微调:通过伺服电机驱动丝杠(导程 5mm),精度 ±0.5mm;
横向微调:液压油缸(缸径 φ125mm)配合位移传感器,补偿曲线施工时的横向偏差;
高度补偿:卷扬机配备荷重传感器,实时反馈吊点载荷,差异超过 5% 时自动调整油缸行程。
二、核心功能与技术实现
箱梁吊装与空中转体
天车通过双卷扬机协同实现箱梁垂直起升(速度 0-0.5m/min),配合横移机构完成箱梁空中转体。例如某高铁项目中,60m 跨箱梁通过天车横移 1.2m 实现曲线架设,对位精度≤3mm。天车走行轨道采用 43kg/m 重轨,轨距偏差控制在 ±2mm 内,确保运行平顺性。
复杂工况适应性
坡度补偿:天车卷扬机配备自动张紧装置,可适应 20‰纵坡工况下的载荷波动;
曲线施工:通过横移油缸与主梁轨道的配合,**小适应曲线半径 R3500m,如科威特海湾大桥项目中,天车通过横向微调实现 R2800m 曲线梁架设。
**冗余设计
过载保护:采用销轴式压力传感器(精度 ±1% FS)与电子限载器联动,载荷超过 90% 额定值时预警,110% 时切断动力;
防摇摆系统:激光雷达实时监测箱梁摆动幅度,通过调整天车走行速度进行动态补偿,摆动角度控制在 ±0.5° 以内;
紧急制动:卷扬机高速轴设液压推杆制动器(制动扭矩≥5000N・m),低速轴设盘式制动器(制动响应时间≤0.2s)。
三、典型工程应用案例
JQ900A 型架桥机:双天车采用液压驱动链条拖拉,32m 箱梁吊装周期缩短** 2 小时,四吊点载荷均衡度偏差≤3%;
平漯周高铁项目:天车通过三维微调机构,成功完成 R2000m 曲线梁架设,对位精度≤2mm;
水苏沟大桥:天车卷扬机采用双速电机(高速 12m/min、低速 0.5m/min),实现 80m 跨箱梁的***落位。
四、关键质量管控要点
几何精度:天车主梁直线度偏差≤3mm/10m,轨道接头高差≤1mm;
驱动性能:液压系统压力波动≤±2% 设定值,电机温升≤60K;
动态测试:空载运行 30 分钟,振动加速度≤0.5g;满载静载试验(1.2 倍额定载荷)持荷 30 分钟,结构变形≤L/1000。
这种天车设计通过模块化制造、液压同步控制和动态监测系统,确保 900 吨级箱梁吊装的**性与效率。实际工程中,需结合跨度、曲率半径和墩台形式选择***方案,在运输效率与结构可靠性间实现平衡。
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