900t轮胎式搬运机的设计
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运梁车机械结构概况900 t运梁车主要由车架结构、行走机构、喂梁机构、动力舱及驾驶室等组成。
1)车架结构 900 t运梁车由1根主梁、32根横梁和2根活动枕梁组成,如图6-58所示。
主梁、横梁和活动枕梁为运梁车重要受力构件,均采用焊接箱形梁结构,材料采用低合金结构钢Q345C,具有强度高、刚度大及稳定性良好的特点。
主梁沿纵向分成3段,主梁各分段以及主梁和横梁均采用高强度螺栓方式连接,运梁车分解后的各单元外形尺寸要求满足公路长途运输的要求。
图6-58 900 t运梁车结构图1—后驾驶室;2—动力舱;3—后活动枕梁;4—车架;5—悬挂;6—前活动枕梁;7—前驾驶室2)行走机构 900 t运梁车共有64个轮胎、32个转向架,2个轮胎组成一个转向架。
运梁车最大负载时,单个轮胎的承载力为18.75 t。
选用轮胎型号为26.5-25,最大承载能力为32 t。
转向架分为三类,分别是驱动桥、制动桥和从动桥。
驱动桥集成行走、转向、悬挂和制动四个功能于一体,且各功能均由液压驱动;制动桥集成转向、悬挂和制动三个功能,其中转向和悬挂由液压驱动,而制动由气路驱动;从动桥集成转向和悬挂两个功能,均由液压驱动。
转向功能由转向油缸驱动,可实现±40°转动;悬挂功能由悬挂油缸驱动,可实现±300 mm 上下浮动。
3)喂梁机构喂梁机构由液压支腿、活动枕梁、钢丝绳和液压卷扬机等组成。
混凝土箱梁通过活动枕梁搁在主梁上,主梁与横梁由高强度螺栓连接,横梁支承在轮胎式底盘上。
(1)液压支腿。
液压支腿安装在运梁车喂梁端,一端两个,承载能力为250 t×2。
液压支腿与转向及悬挂单元采用并联方式,在喂梁时,液压支腿伸出,减轻喂梁端侧轮胎的载荷。
液压支腿设限压装置,避免已架主梁局部应力过大。
(2)活动枕梁。
900 t运梁车共有2个枕梁,用来支撑托运的预制梁。
主梁中间设有1个由液压马达驱动的卷扬机,带动双活动枕梁同时动作,可快速方便地实现不同规格下预制梁运输支点需求。
超高大跨度轮胎式箱梁搬运机的主梁设计作者:全国星来源:《科技与创新》2015年第09期摘要:介绍了超高度大跨度轮胎式搬运机的主要特点,重点阐述了主梁的结构形式。
主要计算了主梁的刚度、强度和稳定性,其结构安全、可靠。
该设备的成功研制对极限尺寸搬运机设备的研制具有重要意义。
关键词:搬运机;主梁设计;有限元分析;液压系统中图分类号:TH213.6 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2015.09.0811 概述沪昆高速铁路是我国“四纵四横”的快速客运通道之一,也是我国东西向线路里程最长、影响范围最大、经过省份最多的高速铁路,线路由东面的上海途经杭州、南昌和长沙等省会城市,西至昆明。
建成后,长沙将升级成铁路枢纽城市,线路全长2 264 km。
高位轮胎式搬运机是为了满足铁路客运专线900 t箱梁的吊装需要而设计的,整体起升高度比一般搬运机高,主要完成梁场内32 m、24 m和20 m双线整孔预制混凝土箱梁的吊运,或在预制场内用于YL900运梁车装梁,还可以用于预制场箱梁预扎钢筋和内模的整体吊装。
2 双主梁高位搬运机的应用MDEL900S轮胎式搬运机的额定起重量为900 t,起升高度为20.5 m,比传统搬运机起升高度高,适应线路坡度为15‰.主要由主梁、支腿、车架、吊梁小车、主动轮组、从动轮组、转向机构、动力系统、电气系统、液压系统和司机室等组成。
主梁的跨度为40.5 m,总长43.74 m,是搬运机结构中的重要受力部件,其设计质量直接关系着整机的安全性。
双主梁搬运机起吊架桥机工况如图1所示。
3 主梁的结构形式主梁采用箱型截面,具有良好的结构性能。
随着起升高度的增加,为了满足高位宽式支撑、低位宽式支撑和低位窄式支撑等工况,主梁采用双主梁的结构形式,中部与两端通过横联连接在一起,从而形成一个整体。
由于本设备的起升高度比传统搬运机提高了1倍,在采用传统单主梁的结构形式时,主梁下挠量很大,主梁的刚度很难达到设计要求,为了提高主梁的刚度和缩小主梁的截面,采用了双主梁的结构形式。
规划设计Planning and design84高速铁路900吨级轮胎式运梁车的设计思考侯伟(中铁十六局集团第五工程有限公司,河北唐山064000)中图分类号:TU7 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)09-0084-01摘要:本文针对高速铁路900吨级轮胎式运梁车设计中,轮胎型号的选择、轮架、轴距和参数等方面的确定,指出了需加强注意的因素,并提供了可参考的数值和计算方法。
关键词:高速铁路;900吨级轮胎式运梁车;设计;思考运梁车是专门为一辆车,实际上是专门运送混凝土,架桥机的设备不同架桥机形式,对于运粮车,在总体结构或技术参数等方面存在不同要求,也会受到相应的因素影响,大多数运梁车在目前已经构建好的铁路上运梁,且现有的高铁技术对于轮胎也有相应要求,轮胎接地比压应当控制在0.6兆帕的范围内,而由于轮胎接地比压受到轮胎充气压力的影响,从一定程度上来看,轮胎接地比压是由轮胎充气压和侧壁钢度这两个参数共同决定,因此充气压力应当满足在0.6兆帕的范围内,即可满足相应的混凝土运梁要求,在实际应用时,运梁车需要放置在存在混凝土的箱梁进行运梁,我国高速铁路比如京沪铁路,将双线箱梁板设为6.7米宽度,在设计客运专线时还需要考虑斜腹板参数,且腹板顶宽设计为6.48~6.88m之间。
然后在2004年3月经铁专院检算,运梁车的左右轮架间距应保持在最小值为4.1m。
以上介绍的各个点,能够为运粮车设计提供重要依据,客运专线,采用8台套箱梁,运架重要的装备包括由中铁大桥局所使用的,能够为运粮车设计提供重要依据,客运专线采用8台套箱梁运架,重要的装备包括由中铁大桥局所使用的1台轮轨式运梁车、中铁5局和中铁15釆局各用的一台吊运架运梁车,其余5台全部属于轮胎式运梁车。
在本研究中阐述了高铁运梁车设计,并且能够以通用运输车作为研究对象进行深入分析。
1 轮胎选型以及轮架的选择根据胎体模量其相应的线层结构方向不同,可以分为两种即:斜线轮胎和子午线轮胎。
900吨轮胎式运梁车技术参数研究900吨轮胎式运梁车技术参数研究编者按:铁路客运专线900吨级预制混凝土箱梁轮胎式运梁车,由于其技术含量高,国内还没有成熟的制造厂。
目前郑州大方和上海电力修造厂正在开发中,大方已生产出样机。
国外生产厂主要是生产大件运输车辆的工厂。
每台设备的CIF价约185万欧元。
即将建设的9条客运专线预计投入该类型运梁车60台。
本文从运送900吨级预制混凝土箱梁基本要求出发,对如何确定和选择重要参数做了研究和总结,对今年下半年铁路施工企业即将开始的规模采购具有参考作用。
900吨轮胎式运梁车是用于铁路客运专线预应力混凝土箱梁的运输和架设的关键设备之一。
中铁大桥局股份有限公司承担了铁道部科技司下达的研制生产铁路客运专线900吨架桥机成套样机的科研任务,其中,架桥机主机由大桥局自行设计制造,配套运梁车由大桥局提出主要性能参数,向国外专业生产厂家订购。
本文所研究探讨的是配套大桥局自行研制的JQ900型下导梁架桥机主机的900吨轮胎式运梁车的技术性能参数。
1 运梁车的基本要求(1)运梁车应能实现预制混凝土箱梁从制梁场到架桥机之间的运输。
运梁车通过路基和桥涵等结构时,不能超过其允许的承载能力。
(2)运梁车应能运送铁路客运专线32m、24m、20m双线混凝土箱梁,运梁车必须保证箱梁运输过程中的正常的支承状态,保证箱梁结构安全。
(3)运梁车必须满足配套架桥机的架梁方法、使用条件、技术性能、相关配合尺寸等要求。
(4)运梁车必须满足铁道部高速办颁发的《京沪高速铁路运架设备研制技术条件》的要求。
2 主要技术问题研究确定2.1额定运载能力铁路客运专线预应力混凝土箱梁基本梁型为32m、24m和20m,各梁型设计重量(含防水层和保护层重量)分别为32m:899吨;24m(3m梁高):699吨;24m(2.4m梁高):657吨;20m:562吨。
运梁车额定运载能力按运载最大跨度双线预应力混凝土箱梁的最大理论重量确定,同时,也与架桥机的架设能力相一致。
高速铁路桥梁施工整孔箱梁运梁车一历史回顾二技术特点三技术说明四技术服务与中外合作生产北京市万桥兴业机械有限公司意大利爱斯麦克/爱登公司一、运梁车的历史回顾上世纪七十年代初,意大利大型混凝土预制整孔箱梁架设技术面世。
最初, 运输整孔箱梁使用轮轨式运梁车。
运梁车介绍上世纪七十年代后期,DE NICOLA(蒂.尼古拉)先生提出使用大型工程轮胎轮制造专用运梁车,并在意大利高速铁路施工中首次使用,运载重量达560吨。
其出发点就是:---简单、实用、可靠、安全---采用连杆系转向---采用分段模块化刚性主梁。
意大利高速铁路施工的运梁车南韩高速铁路施工运梁车上世纪九十年代初,这种运梁架桥技术再次在南韩高速铁路施工中应用,运载重量达560吨。
运行技术中采用液压三点平衡系统。
秦沈客运专线施工运梁车2000年,这种运梁架桥技术在中国秦沈客运专线施工中应用,运载重量达600吨。
轮组90°原地转向被采用轮组90°原地转向被采用。
台湾高速铁路施工运梁车2000年初,台湾高速铁路施工再次大规格使用这种技术,运载重量最高达915吨。
轮组90°原地转向被采用。
运梁车介绍自2004年下半年,角逐专用运梁车市场的制造厂商由二家增加为六家。
液压三点平衡系统的原理及刚性主梁理念被诸多制造厂家理解和接受。
运梁车介绍至2005年,全世界共有15台轮胎式专用运梁车在高速铁路施工中被投入使用。
其中,采用连杆系转向(或配90°原地转向)及分段模块化刚性主梁的专用运梁车,共计10台。
70年代意大利3台90年代南韩3台2000年中国3台2001年中国台湾6台全球历年大吨位混凝土箱梁专用运梁车情况汇总3%2002910吨中国中国建筑总公司意大利尼古拉15小于1%20012台400吨中国上海磁悬浮交通意大利尼古拉14小于1%20003台880吨台湾德国BILFINGER + B 德国KIROW 13小于1%2000690吨台湾韩国意大利尼古拉12小于1%2000900吨台湾韩国SAMSUNG意大利尼古拉11小于1%20002台915吨台湾德国LIOCHTIEF 意大利尼古拉103%2000550吨中国中铁十五局意大利尼古拉93%2000550吨中国中铁五局意大利尼古拉83%1999600吨中国中铁二局意大利尼古拉7 2.5%1999600吨韩国HYUNDY 意大利尼古拉6 2.5%1998600吨韩国DAEWOO 意大利尼古拉5小于3%1996600吨韩国DONGBU 意大利尼古拉4小于3%1990560吨意大利CONDOTIE 意大利尼古拉3 2.5%1996600吨意大利FERROCEMEOTO 意大利尼古拉22%1989850吨意大利FERROCEMENTO 意大利尼古拉1现场使用最大坡道年承载能力使用地国家用户供应商(不含中国)分段模块刚性主梁DE NICOLA(蒂.尼古拉)先生推展两个主要技术特点,这两个主要特点直至2004年才被其它厂商理解而效仿。
TLC900运梁车简介TLC900轮胎式运梁车是由北戴河通联路桥机械有限公司联合同济大学、燕山大学共同开发研制,主要元件面向国际采购。
产品性能达到国际先进水平。
900t 运梁车主要用来运输大吨位混凝土预制箱梁,并可通过活动枕梁对架桥机进行喂梁。
同时,该运梁车可以驮运架桥机,满足架桥转场作业要求。
最大运输重量900t,标准运输箱梁长度20.6~32.6m。
1. 主要技术规格1.1 外形尺寸(长×宽×高)36.68×7.00×2.71±0.15m;注:1.1.1 26.5R25 宽714mm 轮胎时尺寸;当后端驾驶室侧向外展时,总宽8.95m。
1.1.2包括枕梁时高度为3.5±0.15m。
1.1.3当后端驾驶室纵向外展时,总长38.6m。
1.2 轴距和轮距轴距:2.100m;轮距5.000/1.200m1.3 支腿支腿横向距离:5.800m;纵向距离34.58m;支腿最大支承力:100t(可调)1.4 最小转弯半径:38.4m(外侧),26.3m (内侧)1.5 接近角和离去角接近角:15°;离去角:13°1.6 载质量最大载质量:900t1.7 整备质量整备质量:278t1.8 轮胎和轮辋轮胎规格:26.5R25;轮辋规格:22.00/3.0*1.9 轴载质量载重900t 时73.63t/轴线、18.4 t/轮胎1.10 接地比压载重900t 时0.559Mpa,胎压0.8MPa1.11 轮边减速:型号:GFT60T3B106,最大输出扭矩:T2max=547000Nm,速比:i=105.51.12 驱动液压马达型号:A6VE80,排量:80cm3,最大输入转速:3880rpm1.13 驱动液压泵(闭式系统)型号:A4VG250,排量:250cm3,额定转速:1900rpm1.14 转向、悬挂、支腿液压泵(开式系统)型号:A11VLO190,排量:190cm3,额定转速:1900rpm1.15 柴油机型号:道依茨BF8M1015CP水冷发动机1额定功率/额定转数:400KW/2100rpm最大扭矩:2890Nm/1400rpm1.16 车速和爬坡度满载最高车速5km/h,空载最高车速10km/h。
900t轮胎式搬运机的设计
来自:中国港口设备信息网来源:转载 2009-9-7 10:11:25
郑州大方桥梁机械有限公司为满足铁路客运专线900t箱梁吊装施工需要,为中铁二十二局集团有限公司和中铁十一局株洲桥梁有限公司设计制造了2台DLT900型轮胎式搬运机,用于京津城际轨道交通工程4号和5号标段32m、24m、20m箱梁在预制场内的吊装、运输施工。
1.主要技术性能与指标
额定起重量:9000kN
跨度(净跨):42.3m(40.8m)
起升最大高度:9.5m
吊钩起升速度:0~0.5m/min(重载)
0~1.5m/min(空载)
天车配置:2台,定点起吊,吊点纵向变跨,横向可调,满载调整250mm
台车:4辆4轴线2纵列轮胎式台车,液压悬挂;全液压驱动,电液控制
台车性能参数:
运行速度:0~35m/min(空载)
0~17m/min(重载)
悬挂升降:±150mm
爬坡能力:2%
转向方式:直行、斜行、横行
运行转向:30°
满载原地转向:90°
工作环境风力:工作状态≤6级
非工作状态≤11级
最大工作尺寸:长45m、宽27m、高15.1m
设备自重:5000kN
2. DLT900型轮胎式搬运机的结构及特点
DLT900型轮胎式搬运机主要由主机架、大车走行机构、液压传动系统、制动系统、转向系统、动力模块、电气系统、微电控制系统、操作室、提升系统、变幅系统、安全装置等组成。
总体结构见图1。
2.1主机架
主机架由支腿和主梁通过项部连接而成,可以保证整个设备的抗扭性以及在垂直方向的稳定。
支腿结构由立柱和斜撑杆组成,立柱采用上宽下窄的钢箱梁结构,顶部承受一定的弯矩荷载,立柱上下端与主梁和车架刚性连接。
2.2大车走行机构
DLT900轮胎式搬运机的大车走行机构由2个轮胎式走行台车组成,单个走行台车采用2纵列6轴线共12组悬挂,整机共有24×2=48个轮胎。
走行台车由1根车架梁、12个轮组、4套支撑机构组成。
每个轮组配有1个悬挂液压缸,以便搬运机在坡道上行走或通过凸凹不平的路面时,自动调整对地面的荷载使之均匀一致。
走行台车实现搬运机满载时能纵向、横向及斜向行走。
液压悬挂设有双管路保险系统,在极端情况下,轮组中的轮胎爆裂,能够确保整车平衡,不出现颠覆。
2.3液压传动系统
液压系统由行走驱动、转向、悬挂、起升、支撑等回路与液压辅助系统组成。
行走驱动液压回路是由闭式系统的高压变量泵、变量马达并联供油的闭式回路。
变量泵、变量马达的流量的变量由微电控制系统控制。
实现行走驱动无级调速;转向、悬挂液压回
路是由开式系统的高压变量泵提供的液压油,通过各路电磁阀分别控制各路转向、悬挂液压缸工作的开式回路,各转向液压缸由微电系统控制比例换向阀驱动,实行独立转向;悬挂系统采用液压悬挂,其升降是通过操纵手动换向阀由液压缸来执行;液压卷扬起升回路通过开式系统的高压变量泵供油给变量马达和减速器,由微电系统控制比例换向阀驱动卷筒,可实现无级调速;支撑液压缸通过变量泵驱动,在地面上操作电磁换向阀完成支撑与收回的动作。
2.4大车走行制动系统
大车配有压缩空气制动系统,制动器采用蹄式制动器,腔弹簧蓄能制动气室利用弹簧能量和隔膜式制动气室工作,通过控制阀使弹簧气室放气,由弹簧的作用起到制动作用(驻车制动),本设备不设行车制动。
2.5转向系统
搬运机设置电控独立转向系统,可实现纵向走行、横向走行及斜行。
转向架与车架通过大直径回转支撑连接,转向机构配有1个双作用液压缸。
转向液压泵为1个并联的液压缸组供油,通过电子控制及电子反馈系统使每个轮组按设定角度转动。
2.6动力模块
柴油机、传动泵、提升及转向系统用油泵、其他泵组和油箱、控制阀组和电池等组成动力模块,安装在台车上。
柴油机为水冷式,装在弹性垫上,泵组通过分动箱与柴油机连接。
泵组的输入口与液压油箱连接在一起。
2.7电气系统
电气系统由发动机控制系统、显示监视系统,运行指挥和联系音响系统,风力风向及其报警系统,起重载荷测量、显示和报警系统,照明系统、液压控制系统等组成。
2.8微电控制系统
微电控制系统是基于CAN总线的控制系统,每个执行或动力元件配置一个模拟控制板,各种控制信号和仪表信号通过多芯电缆直接输入主控箱,由主控箱中心计算机进行处理,然后通过数模转换或数字开关量直接送到各末端的控制、调节和执行装置。
2.9提升系统
提升系统由液压卷扬机、动滑轮组、定滑轮组、钢丝绳、专用吊具等组成。
液压卷扬机采用变量泵、变量马达和减速器驱动卷筒,可实现无级调速,使起升平稳无冲击;
卷扬机设首末2级制动,首级制动采用液压系统制动,末级制动采用钳盘式制动器在卷筒处制动,保证了起升的安全可靠。
每个卷扬机有1个缠绕2层钢丝绳的卷筒,与卷筒同轴安装着减速器和液压马达,液压卷扬机并排安放在主梁端部平台上。
液压马达的工作压力在司机室内仪表上显示,操作者可监视提升压力。
钢丝绳经液压卷扬机出来后通过导向滑轮进入定滑轮组,在上下滑轮架之间做2×12次穿绕,并固定在主钢梁上,吊具连接在动滑轮上。
混凝土箱梁由4个提升滑轮组提升,其中2个采用1根钢丝绳缠绕,另外2个采用2根单独的钢丝绳缠绕。
可保证箱梁载荷的均衡分布,实现4点起升、3点平衡吊装。
2.10变幅系统
变幅机构采用液压缸推拉方案,在每个吊梁小车与主梁之间设置2个顶推液压缸。
满足重载时吊梁小车能够纵向移位±300mm的精确对位要求,同时在空载时需要长距离调整吊梁小车的纵向位置,采用步履式顶推方式实现吊梁小车的变幅移位。
3. DLT900型轮胎式搬运机关键技术分析
3.1行走左右同步问题
DLT900型轮胎式搬运机左右2套动力系统分别控制左右走行台车和起升系统,为保证安全和协调性,采用以下措施确保同步。
(1)2台发动机均采用电控油门并安装速度传感器,由控制系统保证2台发动机的同步;
(2)液压驱动系统采用电子控制变量泵和变量马达,变量马达上安装速度传感器使微电控制系统形成闭式回路,适时调整马达开口,以确保大车走行速度和起升速度一致。
3.2重载转向问题
搬运机重载转向时为了避免剪切力对轮胎的磨损破坏,需要减小轮胎的接地比压。
在每个台车下布置4个支撑液压缸,当轮胎式搬运机重载进行行走模式转换时,由支撑液压缸作用在地面上使轮胎脱空地面,然后台车转向。
3.3起升系统3点受力问题
混凝土箱梁在吊装、运输工程中保持3点受力是保证梁体和起升系统受力均衡、防止箱梁受扭的基本措施要求。
因此在DLM900轮胎式搬运机的起升系统上通过不同的缠绕方式实现了4点起升、3点平衡的功能(见图2)。
3.4轮胎分组4点平衡问题
为了确保提梁机使用过程中平稳不倾斜,以及整机结构和各悬挂轮组受力均匀,需要在不同的工况条件下使轮胎式行走台车的液压管路进行分组。
当单台提梁机在没有组装之前,单个台车液压管路分为3组,以保证单个台车自身的稳定。
在整机组装完成后每侧台车液压管路切换为2组,整机形成4组,由此形成的4点平衡能够保证整机结构稳定和各悬挂轮组受力均衡。
3.5向运梁车装梁施工问题
DLT900型轮胎式搬运机作为预制场的吊装设备,为了满足向运梁车装梁施工要求,其跨度为42.3m(净跨40.8m),可满足最大运梁车长度40m的装车功能。
但是搬运机跨度加大会带来制、存梁台座之间预留横移通道的加宽,造成用地的浪费和地基处理费用增加。
为此,特提出一种运梁车从搬运机中间穿过的方案,将每侧的轮胎式行走台车分为2部分,支腿结构作成门型框架与主梁和行走台车刚性连接,运梁车从搬运机中间纵向穿行。
该方案不改变搬运机的跨度,仅是其宽度增加,需要较宽的纵移通道。
上述方案与郑州大方桥梁机械有限公司为上海磁悬浮列车工程研制的200t轮胎起重机结构和功能类似,也是非常成熟的施工装备方案,相信能够在铁路客运专线预制场得到应用。
4.结束语
DLT900型轮胎式搬运机在郑州大方桥梁机械有限公司苏州试验基地完成了动、静载和各项功能试验,并在江苏省特种设备安全监督检验研究院主持下完成了各项试验。
搬运机各项性能指标完全符合国家有关规范以及用户合同要求,作为我国完全自主研制的第1台900t级轮胎式起重机应用于京津城际轨道交通工程施工中。
目前相继有10余台设备应用在武广、郑西等客运专线,相信能够在铁路客运专线上得到更加广泛的应用,创造更大的社会和经济效益。