ＳＰＪ９００／３２型箱梁架桥机设计探讨

岳王军

摘 要：介绍SPJ900/32型箱梁架桥机的主要特点和主要构造，并对各部件的结构性能做了详细的讲解。

关键词：SPJ900/32型；八七梁；变跨；PLC控制；架桥机

1 主要特点

(1)导梁采用八七式铁路战备钢梁制式器材及特制结构件拼组的双导梁，结构受力明确，导梁杆件及连接板具有通用性和互换性，安装拆卸方便快捷。导梁与中车结构采用接触式，无连接，便于中车结构变跨移位。

(2)架桥机重载吊梁时所有支撑点属刚性支撑，前支腿支撑桥墩处，调整前支腿顶升油缸，4个钢销插入，受力经过支腿直接传递到桥墩。

(3)起重小车设计具有起升、纵向、横向三维动作功能。一组天车梁左右各1台起重小车，每台起重小车由两台12t慢速电动卷扬机及其底座、起重横梁、定滑轮组等组成。起重小车固定安装在架梁机天车梁上，起重小车定滑轮组与吊具动滑轮组通过吊具梁分为四吊点，前起重小车卷扬机起重钢丝绳通过平衡轮串联。

起升、纵向、横向三维动作，能保证箱梁的准确对位安装，起升动作采用电机→减速器→卷筒→滑轮组方式，纵向、横向微调采用油缸顶推滑移方式。起重卷扬机采用变频器无级调速，卷扬机的高速轴和卷筒上均设有制动装置，高速轴采用液压推杆制动器作为常规运行制动，卷筒采用液压钳式制动器。

(4)前支腿立柱设计采用伸缩套结构，整机过孔时前支腿收起，整机走行操作方便，平稳安全。架设最后一孔梁时，利用前支腿翻转油缸，使前支腿下立柱脱离。方便实现最后一跨的架设。

(5)架桥机电气控制系统，采用冗余设计均有足够裕量安全持续运行，电气系统采用三相四线制供电方式，电压等级为380V/220V。三相380V交流电源，主供主机及桁车走行变频电机、 桁车起重电机、 桁车液压电机、 中、前支腿液压电机。单相220V交流电源供中、前支腿液压站控制系统、作业照明及司机室低压电器，并通过开关电源，变送电压为24V直流电作为主要设备控制电源。

采用通讯控制方式。由工业控制计算机、PLC、现场下位机、接口电路及外围装置构成的集中控制系统，对作业过程进行自动控制及全面的安全保护。作业过程各种状态检测信号和输出控制信号，包括同步调整信号及安全保护信号，均由计算机集中控制系统管理。主要信号通过总线(RS485)方式传输。设置六台视频监视器分别对桁车主卷扬机组和起重机架前后端进行监视。

架桥机天车梁走行设计自动纠偏装置，因导梁宽度较大(中到中16.1米)，在纵向走行时易造成啃轨现象，设有自动纠偏装置。当起重桁车台车在运行中出现啃轨现象时，可使速度快的一侧台车暂时停止运行，纠偏之后，自动恢复正常运行，完美解决桁车运行啃轨问题。

(6)起重小车横移液压系统分别由两根双出杆油缸驱动起重小车横移机构，整体设备的同步由结构的刚性保证；系统采用博世力士乐公司HNC设备精确控制油缸的定位精度，HNC100与PLC的电气接口使用profibus通讯协议，其中一根油缸需安装的外置位移传感器，输出信号为4-20mA，控制精度为1mm。

2 架桥机的主要结构

架桥机结构主要由后车结构、中车结构、前支腿结构、导梁、天车梁、起重小车、吊具。后车台车组，中车台车组，天车台车组、走行轨道、司机室等组成。

架桥机以导梁为主结构，后车结构设计为Ω型门架，与双行导梁后部连接。中车结构为挑梁形式，支撑在导梁中部变跨处(可移动)。前支腿为各箱型杆件连接部件，与导梁前端连接。后车结构，中车结构，前支腿结构使整机形成三点支撑形式。两台天车梁在两片导梁上走行，起重小车安装在天车梁上，用钢丝绳连接下部吊具。

2.1 后车结构

后车结构后车结构是Ω型结构形式，由5段箱梁用螺栓连接而成。下部与后车台车连接，上部与导梁连接。司机室安装在此后车结构上。后车结构部分也是整机过孔时的配重机构，Ω型内部净宽按梁型设计，运梁车载梁开进穿过后车空间到中车结构位置。

2.2 中车结构

中车结构是箱梁式，左右两侧各安装了260t液压缸，导梁落在中车结构上，中车结构下部与中车台车组相连接。

中车结构是支撑导梁的重要部位。

2.3 前支腿结构

前支腿由横梁、立柱、斜柱、撑杆用螺栓连接组成，上横梁与下部结构用4个销轴连接成活性支腿，下立柱是伸缩套支腿。前支腿安装了四个油缸，伸缩油缸2个，翻转油缸2个。

2.4 天车梁结构

架桥机天车设计为两组，一组两件横梁螺栓连接，梁端头下部连接天车台车组，侧面安装3t电动葫芦，上部安装滑移轨道，配起重小车横移。天车端头可放置电控柜，液压站。

2.5导梁结构

导梁是整个架桥机的主结构八七式铁路战备钢梁制式器材及特制结构采用特制的LS1，LS2，LS3螺栓连接。整个导梁成两片桁架式，导梁上共有4组轨道，两片桁架的轨道中心距18100mm，一片桁架轨道中心距是1600mm。导梁拼装拆卸方便快捷，结构稳定，设计受力分析明确，外形美观。

2.6 台车组

架桥机台车组由三大部分台车组组成，分别为后车台车组，中车台车组，天车台车组。机台车由独立的前、后两组台车组成。采用变频电动机→减速器→行走轮传动方式驱动。

3 结语

SPJ900/32型箱梁架桥机是架桥机类的创新设计，设计性能全面，控制精度高，操作方便，安全可靠，满足高速铁路箱梁架设施工要求，技术性能达到国际先进水平。电气系统自动化成度高，实践证明架梁作业速度快，12小时最快可完成架梁5片。架桥机技术具有独立的知识产权。关键机电元件选用国内外名优产品，液压部分采用博世力士乐产品，架桥机整机自重轻，维护保养方便，造价低廉。与同类产品相比，运行速度高，操作安全方便，自动化成度高是大型设备的主要发展趋势。