关于大跨度轻量化桥梁检测车的研究

夏杰 郭佳鹏 文艺 蒋瑞锋

摘 要：桥梁检测车是在二类底盘基础上加装专用装置的特殊专用车辆，用于桥梁的检测及加固时提供作业平台。受GB/1859车辆总重的要求，车辆不能超重，同时要满足双向八车道及十车道的宽度要求以及人行道较宽的要求，估开发了轻量化大跨度22m桥梁检测车。

关键词：桥梁检测车;轻量化：大跨度

中图分类号：U472  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）06-59-03

Abstract： Bridge Detection Vehicle is a special vehicle equipped with special device on the basis of secondary chassis， and used for bridge detection and reinforcement. Subject to GB/1859 gross vehicle weight requirement， vehicles must not be overweight， and it should also meet the requirements of two-way eight-lane and ten-lane and wide sidewalks， so the lightweight and long-span 22m bridge detection vehicle was developed.

Keywords： Bridge Detection Vehicle; Lightweight; Long-span

CLC NO.： U472  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）06-59-03

前言

橋是一种架空的人造通道，是道路的一部分。中国桥梁的历史非常悠久，古代有赵州桥，近代有钱塘江大桥。随着中国经济的发展，越来越多的桥梁出现，仅宜宾以下的长江干流上，就达130多座。目前世界知名前十座桥梁，中国占据5座，包括世界上最长的跨海大桥-珠港澳跨海大桥。桥梁的验收、使用过程的检测及桥梁的加固等等工作，依靠传统的方式无法完成，这就需要提供一个平台的一种特殊的工程车辆供使用。

经过引进、消化、吸收在借鉴国外的基础上，国内有徐工、宇通、杭州专汽等厂家进行桥梁检测车的生产，设计出更符合中国操作习惯的车辆。由于城市内双向八车道及十车道的桥梁人行道的宽度较大，正常的作业车辆跨宽3米无法满足需求，有的增加配重来满足跨宽的要求，出现超重不符合法规要求。

基于此种情况，陕汽集团开发跨宽3.7米，水平作业范围达22米桥梁检测车，来满足双向八车道或十车道的桥梁检测。陕汽大跨度（3.7米）22米转台桥梁检测车是国内独一家整车生产的厂家。底盘采用陕汽新M3000国六底盘，配备低顶驾驶室;采用黄金搭配：潍柴发动机（P7，350马力）+法斯特变速箱（九档）+汉德车桥，来保证底盘可靠性;由陕汽大同专用汽车有限公司完成上装的结构件的焊接、机加工与整车装配工作。

1 整车及工作状态参数

1.1 整车基本参数见表1

1.2 工作状态基本参数见表2

2 工作过程简述

此车停靠在桥边，桥面平整结实，再观察人行道的宽度及声屏障的高度是否在此参数范围内。驾驶人员按下取力器按钮，启动定量泵，操作人员操作下车手柄，按顺序分别推动后桥稳定器、行走轮油缸、配重伸到极限，放下行走轮的安全卡。驾驶人员可松手刹且油路切换到上车，旋转第二旋转体，使上装专用部分脱离支架，根据人行道的宽度和护栏来调整主臂的变幅，及升降梯的角度。这三个动作可交叉及同步进行，最终第二回转体到90°，升降梯竖直;下一步把工作平台放置水平位置。工作人员通过爬梯到达作业平台，操作第一回转体处多路阀，根据桥的厚度使升降梯下放，旋转第一旋转体，及伸缩工作平台，使到达合适位置，需要整车移动时，可操作此处的液压手柄，使行走轮工作，带动整车移动。

3 分系统组成及特点

SX5321JQJ桥梁检测车工作状况和外形如图1所示。

3.1 底盘部分

桥梁检测车的底盘采用黄金供应链即维柴发动机（国六发动机）+法斯特九档变速箱+汉德车桥。排气管、气包电瓶支架燃油箱，根据上装布置要求进行合理固定;大梁的后悬长度根据总长的需要一次装配到位，省去二次改装时麻烦，体现整车一体化设计的优点。后桥采用空气悬挂系统，减震利于保护上装装置。变速箱自带内花键取力器，可用定量泵直接连接;自带车载互联网系统，利于车辆的管理，用手机下载对应的软件，可以看到车辆油耗状况，工作时长等。

3.2 上装专用部件

此车的专用装置主要由上装部件、液压、电器组成。上装部件含：工作平台、第一旋转体、升降臂、导轨、主臂、第二旋转体、副车架、副车架连接、辅助箱体等。

3.2.1 工作平台

工作平台机构主要由油缸、伸缩马达、链条、滑块、一伸缩臂、二伸臂等组成。油缸控制工作平台的角度，工作平台在工作状态的角度是±3°;二伸臂的伸缩是由伸缩马达控制，根据工作需要，可伸缩二伸臂，使工作范围达到22米，链条采用三排10A-3，有效提高安全性，防止断裂。两节臂体伸缩采用7系列航空铝材质，利于整车的轻量化。

3.2.2 第一旋转体

第一旋转体主要由回转减速器、液压马达、回转支承、第一旋转体结构件、螺栓等部件组成。回转支承采用定制，单排比常规的厚度减少30mm，即满足人员通过，又能减轻重量，起到减重的效果。通过此处多路阀控制进入液压马达液压油的方向，实现第一旋转体顺、逆时针回转，即可控制作业平台摆动，旋转范围0°～180°。

3.2.3 升降臂

升降臂总成主要是调节工作平台的高低位置，便于达到桥下合适的高度，通过升降梯的两个油缸伸缩沿着连接架的方向运动。内置爬梯，工作人员通过爬梯到达工作平台。

3.2.4 导轨

导轨由垂直伸缩油缸、滑块及连接架结构件组成。油缸底座固定于连接架上，杠杆固定于升降梯的连接耳处，通过油缸的伸缩带动作业平台上下移动。此处设有滑块，减少升降臂与导轨之间的摩擦力。

3.2.5 主臂

主臂主要由主臂结构件及液压油缸组成。通过控制主臂油缸活塞杆的伸缩来调整主臂结构件的仰角，调节跨越人行道的宽度及跨越人行道的高度。跨越人行道的宽度取决于主臂的长度，长度愈长跨越的人行道越宽。

3.2.6 第二旋转体

第二旋转体主要由回转减速机、回转支承、主臂液压油缸及回转结构件等组成。回转结构件位于车架结构件右边缘，通过上车多路阀控制进入回转减速机来控制回转结构件逆时针回转，回转90°时有机械限位。

3.2.7 副车架

副车架是由车架结构件、行走轮总成、稳定器总成、配重总成、箱体罩、主副连接板等部件组成。车架结构件与汽车底盘通过连接板及U型螺栓连接。右侧两组行走轮的四个连接座焊接于车架结构件的大梁上;四组后桥稳定器的底板用螺栓连接在车架结构件的大梁侧面，在作业时通过多路阀控制后桥稳定的油缸伸出，油缸的缸杆支撑在车桥上面，使车架结构件与地面形成相对的刚性接触，从而减少整车作业状态的晃动性。配重总成主要包括配重体、液压油缸、油缸支座等零部件。在工作状态下需要把配重推到左侧，增加工作状态的稳定性。

3.3 液压系统

液压系统主要由马达、回转/行走减速机、液压锁、平衡阀、两组上車多路阀、下车多路阀、定量泵等元件构成。两个支腿的伸缩通过下车多路阀控制实现;在尾部的箱体内布置有操作手柄，可控制后桥稳定器、配重的伸缩上及下车的切换;同时箱体内还布置有一组上车多路阀，控制第二回转体的旋转、主臂变幅、升降臂变幅、伸缩臂变幅四个动作;另一个多路阀安装于第一回转体处，控制五个动作，可以完整的把作业人员及设备送到桥下指定的位置。

3.5 电气系统

电气系统采用CAN总线和遥控无线通信，基于分布式设计，实现各个动作的遥控操作。由控制器、显示屏、接近开关、倾角传感器、遥控器、角度传感器等电器件构成，为整车提供安全提示报警功能、上下车互锁功能、遥控操作功能、有线对讲功能、急停卸荷功能、“双屏同显”视频监控功能、声光系统以及220V交流用电功能。智能化程度高，操作方便，保障桥梁检测车安全可靠运行。

4 性能特点

4.1 后桥稳定器提高与地面的刚性接触能力

4.2 尾部增加移动配重，增加工作状态的稳定性

4.3 主臂采用变幅结构形式

可有效降低整车高度，同时又能提高跨越桥边障碍物的能力，及跨越人行道的能力。根据人行道和障碍物高度的不同可以进行调节。

4.4 采用轻量化设计方案

一回转机构采用转台式，相比平行四边形轻了很多，一伸臂采用铝合金结构，满足强度要求。

5 结束语

此款桥梁检测车跨越人行道最大极限宽度达3.7米，同时整车重量符合GB1589的规定，进一步满足多种桥梁的验收检测、维修、加固的需求。为桥梁安全使用起到保驾护航的作用。

参考文献

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