PJ165架桥机改造实现高效大坡道运架梁探讨

王晋元

(中铁三局集团线桥工程有限公司，河北三河 065201)

PJ165架桥机在以往铁路工程线上架设桥梁所反映出的问题表明架桥机1号车和2号车液压走行系统存在一定的问题，系统效率低下，爬坡能力不足。倒装龙门架由于采用的是单一支架支撑机动性能较低，倒运工作效率低，劳动强度大，直接影响铺架进度。因此，为了解决这一系列问题，通过实践总结，积极探索，对架桥机液压系统仔细分析，找出问题，提出解决问题的方法，优化系统设计，最终解决问题，为以后的桥梁架设打好基础，积累宝贵经验。

1 拟解决的主要问题

1)架桥机液压系统如何改造以提高工作效率;2)如何找到改造的突破点;3)如何实现架桥机在15‰以下坡度上依靠自给动力爬行;4)如何缩短倒装龙门架转场、换装的时间，提高工作效率。

2 系统设计

1)动力技术研究。

a.原因分析。

PJ165架桥机1号，2号发电机功率均为150 kW，主油泵电机90 kW(理论计算不得小于120 kW)，在经过电动机→液压泵→液压马达的二次功率转换，功率还要损失10%。造成桥机1号车在大于10‰上坡线路上走不动(平朔项目最大上坡度12‰)，2号车背上桥梁后自行爬坡困难，需要机车辅助顶推前进，工作效率不高，工人劳动强度大，发挥不出设备的优势。

b.系统改造。

通过将1号车的现有的4个QJM球塞马达去掉，装上一个速比是6.7的行星减速机，使变速箱的速比变作14.07(动轴原有变速箱速比2.1)，从而增大驱动扭力，从而增大液压系统的爬坡能力。换上4个A2F160柱塞马达，提高液压系统的容积效率(QJM马达国内制作技术不成熟，标称可以达到31 MPa，而实际使用最多能够达到16 MPa，造成桥机上坡道走行困难)，更换新的液压集成块，改进旧有的液压元件，更换新式的液压元件，使其达到预期的使用效果，提高传动压力，提高技术性能。

2)油路集成块设计。

a.总体思路。

减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失，采用集成化回路和铸造流道，可减少管道损失，同时还可减少漏油损失。

减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。

采用静压技术，新型密封材料，减少摩擦损失。

发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。

改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。

为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。

b.设计方案。

将架桥机1号车的液压控制系统优化，制作一个新的油路集成块，把不必要的液压控制元件去掉。形成一个新的油路集成块，能大大减少系统压力的损失，从而节约系统压力，促进设备工作压力提升，提高设备工作效率。1号车改造前后对比图见图1，图2。

图1 1号车改造前

图2 1号车改造后

将2号车原有的油路集成块换掉，制作一个新的油路集成块安装上，形成一个新的油路集成块，能大大减少系统压力的损失，从而节约系统压力，促进设备工作压力提升，提高工作效率。2号车改造前后对比图见图3，图4。

3)控制档位的研究。

a.存在问题分析。

原有设计的走行档位是三个档，分别为高、中、低三档，由于工作原因的特殊性，三档在大坡度线路上使用起来很困难，发挥不了优势，走行困难，爬坡能力达不到12‰，还需要机车辅助顶推前进，劳动强度大，效率低下，不适合长期作业。

图3 2号车改造前

图4 2号车改造后

b.系统改造方案。

把原设计走行由三个档位变作两个档位(一个重载行车档，一个空载行车档)。重载行驶速度5 km/h～6 km/h，空载行驶速度10 km/h～12 km/h。这样一来，重载时通过降低速度提高扭力，增大架桥机爬坡能力，大大节约成本。空载使用高速档，由于空载架桥机自重较轻，所需扭力较小，可通过提高速度来达到施工所需求的作业方式，提高架桥机工作效率。

4)倒装龙门架换装速度的研究。

a.存在问题。

由于原来龙门架支撑架为一节固定的支撑架，无法上下升降，造成龙门架反复升降，耗时严重，每次换装时间至少4 h，造成梁片倒装不及时，架桥机桥梁架设供应不及时等，严重滞后桥梁架设速度，影响工程进度进展。

b.系统改造方案。

将原来一节固定支撑架改为两节导套式顶升架，中间加装一根液压油缸，由液压系统提供动力提升、下降油缸。提高了龙门架的倒装速度，换装时间缩短为2 h以内，大大提升了架桥机桥梁架设的速度，保证了工期的顺利进行。

3 结语

原PJ165架桥机液压系统回路当中安装很多单个液压元件，油路过长，造成液压系统压力损失，到达工作执行元件的压力往往无法达到额定压力，造成功率不足，效率低下。本改造方案通过液压系统元件安装路径集成，减少不必要的液压元件，缩短液体在管路中的流动时间，减少能量损失，从而提高液压系统压力和工作效率，满足执行元件功率要求。通过原有液压系统，将倒装龙门吊倒装架改成内外导套式，利用液压系统的便捷性，缩短龙门架换装时间，提高工作效率，整体实现高效大坡道15‰(原来10‰)的线路桥梁运架设施工，满足平朔铁路施工进度要求。同时，减少用机车牵引2号车造成的浪费，得到业主好评，对同类设备桥梁架设有重要参考价值，将会有很广的应用前景。

［1］钢结构设计手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，2004.

［2］王国凡.钢结构焊接制造［M］.北京:化学工业出版社，2004.

［3］成大先.机械设计手册［M］.北京:化学工业出版社，2003.

［4］GB-T 3766-2001，液压系统通用技术条件［S］.