冷志堅(jiān)　崔洪譜

【摘要】多門朗全液壓橋面吊機(jī)的國(guó)產(chǎn)化改造后橋面吊機(jī)的使用成本以及鋼絞線夾片的采購(gòu)周期顯著降低，橋面吊機(jī)夾片的清洗頻率降低，通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)的改造提高提升系統(tǒng)的安全性。巧妙的運(yùn)用行走輪代替后行走軌道和油缸，使行走機(jī)構(gòu)的靈活性和自動(dòng)化程度大為提高，減少行走過(guò)程的人工干預(yù)提高了行走效率。多門朗橋面吊機(jī)國(guó)產(chǎn)化改造降低了吊機(jī)的使用成本，提高了作業(yè)的安全性和作業(yè)效率，對(duì)我國(guó)橋梁施工裝備的發(fā)展有一定的推動(dòng)作用?！娟P(guān)鍵詞】橋面吊機(jī)；行走機(jī)構(gòu)；液壓提升系統(tǒng)；行走輪1、引言目前國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用的橋面吊機(jī)按提升系統(tǒng)不同分為卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)提升橋面吊機(jī)和液壓系統(tǒng)提升橋面吊機(jī)，其中卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)提升橋面吊機(jī)又有變幅式和固定式兩種形式，橋面吊機(jī)行走方式主要采用油缸軌道步履式移動(dòng)。卷?yè)P(yáng)提升橋面吊機(jī)提升速度可達(dá)100 m/h但隨著吊裝重量的增加，鋼絲繩倍率增加，提升速度下降，系統(tǒng)的安全性關(guān)鍵在減速器低速軸和卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車的性能，鋼絲繩損壞將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰，此外吊機(jī)的自重重，定位精度低。液壓提升橋面吊機(jī)提升速度為30 m/h，提升速度基本恒定，系統(tǒng)的安全性關(guān)鍵在于鋼絞線的錨固性，單根鋼絞線的磨損對(duì)吊裝安全影響不大，鋼絞線更換方便，系統(tǒng)定位精度高，3個(gè)方向均可達(dá)1mm范圍以內(nèi)，且該吊機(jī)結(jié)構(gòu)自重輕。英國(guó)多門朗全液壓橋面吊機(jī)在引入國(guó)內(nèi)初期在國(guó)內(nèi)同類橋梁施工裝備中處于領(lǐng)先水平，與卷?yè)P(yáng)提升橋面吊機(jī)相比具有結(jié)構(gòu)自重輕、調(diào)位精度高，安全性能好的優(yōu)點(diǎn)。但在使用過(guò)程中每次吊裝前都要清洗更換主千斤頂夾片，吊15片梁后必須更換鋼絞線，夾片和鋼絞線均需國(guó)外進(jìn)口，采購(gòu)周期長(zhǎng)使用成本高，此外該橋面吊機(jī)有三條行走軌道分左、中、右布置，采用后軌道驅(qū)動(dòng)，橋面吊機(jī)行走時(shí)前支點(diǎn)下左右兩側(cè)軌道必須人工挪動(dòng)就位，行走效率低，人工勞動(dòng)量大，因此有必要進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造。2、橋面吊機(jī)改造利用原吊機(jī)存在施工成本偏高，施工不便等問(wèn)題將原橋面吊機(jī)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化升級(jí)改造。改造分為兩個(gè)主要部分一是對(duì)液壓提升系統(tǒng)進(jìn)行改造使能適應(yīng)國(guó)產(chǎn)鋼絞線和夾片的應(yīng)用，二是對(duì)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，主要思路是用行走鋼輪來(lái)替代后走行軌道和油缸。橋面吊機(jī)（改造后）整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1中所示。2.1提升機(jī)構(gòu)改造原液壓提升機(jī)構(gòu)主要為適應(yīng)進(jìn)口鋼絞線和夾片設(shè)計(jì)的，國(guó)產(chǎn)夾片和鋼絞線不能用于該液壓提升系統(tǒng)，對(duì)原液壓提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適應(yīng)性改造使其能滿足國(guó)產(chǎn)夾片與鋼絞線的使用要求，改造后的液壓提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2中所示。液壓提升機(jī)構(gòu)主要由主油缸、上錨、下錨組成，主油缸在上下錨中間，主油缸活塞頭通過(guò)過(guò)渡板用螺栓與上錨相連，主油缸外缸套與下錨通過(guò)支撐環(huán)螺栓連接。上下錨主要零部件為錨具，夾片與彈簧相配合裝在錨具的楔形孔內(nèi)。通過(guò)對(duì)液壓提升機(jī)構(gòu)上下錨結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造國(guó)產(chǎn)夾具與鋼絞線能很好的用于該液壓提升系統(tǒng)。為增加提升機(jī)構(gòu)的吊裝安全性對(duì)提升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行改造，與原液壓系統(tǒng)相比在上下錨具油缸的油路進(jìn)出處增加一個(gè)三位四通電磁換向閥，增加該電磁換向閥后，上下錨夾緊方式為主動(dòng)夾緊，且上下錨具由原來(lái)的緊錨、松錨兩種狀態(tài)變?yōu)榫o錨、松錨和浮動(dòng)三種狀態(tài)。浮動(dòng)狀態(tài)是處于緊錨和松錨之間的一種狀態(tài)，一旦出現(xiàn)鋼絞線往下溜的情況錨具油缸由浮動(dòng)狀態(tài)能轉(zhuǎn)變?yōu)榫o錨狀態(tài)，顯著提高吊裝安全性，改造前后提升機(jī)構(gòu)液壓原理圖見(jiàn)圖3、圖4所示。2.2行走機(jī)構(gòu)改造原行走機(jī)構(gòu)有左、中、右三條行走軌道，以后部中間行走軌道為驅(qū)動(dòng)軌道，橋面吊機(jī)向前行走時(shí)，為增加橋面吊機(jī)的縱向穩(wěn)定性和提供足夠的推進(jìn)反力，后行走軌道必須與橋面用螺栓進(jìn)行錨固，橋面吊機(jī)前支點(diǎn)分別落在前部左右側(cè)軌道上，左右側(cè)軌道上無(wú)驅(qū)動(dòng)油缸，縱移時(shí)需要人工挪動(dòng)就位以便橋面吊機(jī)前支點(diǎn)在軌道上滑動(dòng)。原橋面吊機(jī)向前縱移，受軌道長(zhǎng)度限制一次只能前移3m，吊裝完成15m長(zhǎng)的節(jié)段鋼箱梁后，準(zhǔn)備吊裝下一節(jié)段時(shí)需要向前縱移5次，5次松開(kāi)和錨緊后軌道，需要5次人工挪動(dòng)就位三條軌道，因此原橋面吊機(jī)行走時(shí)效率低需要投入的人工多。通過(guò)分析橋面吊機(jī)結(jié)構(gòu)受力可知，吊裝工況下橋面吊機(jī)后錨點(diǎn)是受拉的吊機(jī)尾部上翹與后軌道幾乎不接觸或?qū)筌壍缐毫^小，橋面吊機(jī)行走時(shí)由于整機(jī)重心在前支點(diǎn)附近，前軌道幾乎承擔(dān)了整機(jī)絕大部分的重量，后軌道壓力較小。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)受力特性，對(duì)原橋面吊機(jī)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，在原后錨橫梁上增加行走輪代替原后行走軌道和驅(qū)動(dòng)油缸，在前部左右兩側(cè)的行走軌道上增加驅(qū)動(dòng)油缸，以前軌道為驅(qū)動(dòng)后行走輪從動(dòng)支撐，行走時(shí)前軌道上驅(qū)動(dòng)油缸伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)整機(jī)前移，軌道在油缸的拉動(dòng)下自動(dòng)向前梭動(dòng)，整個(gè)行走過(guò)程不需要人工干預(yù)，行走靈活自動(dòng)化程度高。行走時(shí)行走輪輪壓較小，用行走輪代替行走軌道也較易于實(shí)現(xiàn)，如需增加整機(jī)行走過(guò)程的縱向穩(wěn)定性，可在后錨點(diǎn)兩側(cè)適當(dāng)增加配重。改造前后的后行走軌道與行走輪見(jiàn)圖5和圖6。3、應(yīng)用效果分析多門朗橋面吊機(jī)經(jīng)國(guó)產(chǎn)化改造后成功應(yīng)用于某長(zhǎng)江公路大橋C、C1、C2梁段鋼箱梁的施工，鋼箱梁最大重量450t，由兩臺(tái)橋面吊機(jī)抬吊作業(yè)，將運(yùn)梁船（鋼棧橋）上的鋼箱梁段，安全地提升至橋面進(jìn)行精確對(duì)位和拼裝。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的施工檢驗(yàn)，改造前后橋面吊機(jī)作業(yè)功效對(duì)比分析如表1中所示。如上表所示國(guó)產(chǎn)化改造后，延長(zhǎng)了夾片的更換周期，簡(jiǎn)化了夾片清洗與更換程序，減少了橋面吊機(jī)行走就位時(shí)間，提高吊裝的安全性。4、結(jié)論綜上所述，在橋面吊機(jī)國(guó)產(chǎn)化改造過(guò)程中主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：1）液壓提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。重新設(shè)計(jì)液壓提升千斤頂?shù)纳舷洛^結(jié)構(gòu)，滿足國(guó)產(chǎn)鋼絞線和夾片的使用，升級(jí)優(yōu)化上下錨的液壓系統(tǒng)，采用主動(dòng)夾緊錨具，使得上錨具和下錨具有三種狀態(tài)：緊錨、松錨和浮動(dòng)，提高了吊裝作業(yè)的安全性，改變了鋼絞線的夾緊方式，提高夾片清洗周期，不需要每次都清洗夾片；2）行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。增加前行走軌道驅(qū)動(dòng)油缸，去掉后走行軌道和驅(qū)動(dòng)油缸，在原后錨橫梁上增加行走輪，吊機(jī)行走時(shí)由前行走油缸驅(qū)動(dòng)下，后行走輪在整機(jī)的帶動(dòng)下在橋面上移動(dòng)，挪動(dòng)軌道時(shí)用頂升油缸將整機(jī)頂起，依靠油缸的伸縮，把前軌道往前移，整個(gè)過(guò)程不需要額外的人工作業(yè)，行走自動(dòng)化程度高，靈活方便，行走就位效率高。參考文獻(xiàn)：[1]沈斌，謝發(fā)祥. 南京長(zhǎng)江第三大橋鋼箱梁橋面吊機(jī)及梁段吊裝工程.世界橋梁，2006，3.[2]陳鳴，吳啟和，羅承斌，肖文福. 蘇通大橋多功能橋面吊機(jī)設(shè)計(jì)與使用.中外公路，2008，5.[3]王福勝. 變幅式橋面步履吊機(jī)施工技術(shù).公路與汽運(yùn)，2014，3.[4]周建林，張旭. 夾片群錨錨固性能的參數(shù)研究.橋梁建設(shè)，2008，3.[5]費(fèi)漢兵，單繼安，馬偉杰，王志剛. 預(yù)應(yīng)力鋼絞線用夾片錨具硬度的探討.施工技術(shù)，2014，18.