一种隧道内轨道式故障机动车移动装置的研制

周明龙 程晶晶 李 文

(1.安徽机电职业技术学院电气工程系，安徽 芜湖 241000；2.安徽理工大学， 安徽 淮南 232001 )

当车辆在道路上因事故无法移动时，通常只能等待拖车移走，隧道内道路救援更是如此[1-2]。但拖车移走机动车的方式比较费时，且待救援车辆不能快速从隧道内道路上撤离; 在车流量较大的隧道交通段，等待救援车辆的过程又会使隧道外车辆积压，形成隧道交通拥堵，从而增加加救援难度。为了能够快速疏通交通，节约时间，在此设计研制一套隧道内轨道式故障机动车移动装置。

1 技术设计方案

隧道内轨道式故障机动车移动装置主要包括承重轨道、拉杆、电动小车、双轮小车、底座、电机、减速机、卷筒、吊钩和钢丝绳等结构部件。两承重轨道平行间隔排列，连接于固定在隧道顶部的拉杆上且沿隧道行车方向延伸，每一承重轨道上吊挂有行走速度、方向相同且启停同步的电动小车及与电动小车保持一定间隔的双轮小车，位于4件小车正下方且与其同时连通长方形底座，有2台减速机对称安装于方形底座上，每台减速机具有两个同轴输出轴且各输出轴上对称连接有卷筒，减速机输出轴轴线和卷筒轴线平行且与承重轨道延伸方向垂直，上述2台减速机和4件卷筒均安装在底座上，钢丝绳一端固定并缠绕在卷筒上，另一端连接有吊钩。

两承重轨道上吊挂的电动小车与双轮小车前后位置相反，但间距相同。2台减速机位于底座上方向与承重轨道延伸方向相同的中轴线上，两台驱动减速机的电机相对各自减速机位置相同，且同步启动和旋转方向相同。底座上4件小车正下方设置有吊耳，底座与4件小车之间用轴销连接。减速机与卷筒采用联轴器连接，卷筒靠底座上的支架支撑。底座为钢板和槽钢组成的钢结构件。

与现有技术相比，本设计有以下优势：

(1)将两平行承重轨道连接于固定在隧道顶部的拉杆上，从而可以将与拖车具有同样提升和行走功能的移动装置预先安装在隧道上方。这样在发生机动车抛锚或交通事故时，该装置可以马上投入使用，快速恢复正常交通。

(2)由于4台卷筒对称布置且其驱动机构同步运行，使得移动故障机动车时4根起吊钢丝绳都可以同步垂直升降，从而可以实现故障车水平吊运，同时能有效避免吊装过程中对故障机动车的二次损伤。

(3)由于电动小车可以实现前后行走，该装置可以做到逆行。

(4)该装置是基于现有通用设备的优化组合，构成隧道内轨道式故障机动车移动装置，解决了长时间等待拖车不能移走故障机动车而引起的隧道交通堵塞问题；结构简单，加工成本低廉，对现有隧道加装也比较方便。

2 实例说明

图1为隧道内轨道式故障机动车移动装置的结构示意图；图2为图1的左视结构示意图；图3为图1的俯视结构示意图；图4为图1中小车与底座连接局部放大结构示意图；图5为图1中底座结构示意图；图6为该装置安装于隧道后的位置结构示意图。

1— 承重轨道；2 — 电动小车；3 — 底座；4 — 吊钩；5 — 双轮小车；6 —卷筒；7 — 钢丝绳；8 — 联轴器；9 — 电机；10 — 减速机；11 — 拉杆；201— 轴销；202 — 小车侧板；301 — 吊耳；302 — 支架；303 — 通孔。

图1隧道内轨道式故障机动车移动装置结构示意图

图2 图1的左视结构示意图

图3 图1的俯视结构示意图

如图1、图2、图3所示，隧道内轨道式故障机动车移动装置包括承重轨道、电动小车、底座、吊钩、双轮小车、卷筒、钢丝绳、联轴器、电机、减速机、拉杆。两承重轨道平行间隔排列，其间隔距离近似于目前主流机动车宽度，承重轨道上部与隧道顶部预制的若干等距拉杆连接。每一承重轨道上吊挂有通用电动葫芦上的电动小车和双轮小车，而且两电动小车行走速度和方向相同[6]。两承重轨道上的电动小车和双轮小车的前后位置相反，但间隔距离相同，近似于目前主流机动车底盘轴距。

图4 图1中小车与底座连接局部放大结构示意图

图5 图1中底座结构示意图

图6 装置安装于隧道后的位置结构示意图

如图1和图4所示，底座为钢结构件，采用槽钢和钢板制作而成。对称安装在底座上的两台减速机采用具有两侧同轴输出端的蜗轮蜗杆减速机，带有输入轴的卷筒安装在底座上的支架上，减速机的输出轴和卷筒的输入轴采用普通联轴器联接。钢丝绳一端固定并缠绕在卷筒上，另一端穿过底座上的通孔连接吊钩。

如图5所示，底座与4件小车采用轴销联接，轴销穿过小车侧板，同时穿过焊接在底座上的吊耳，使得底座的四角分别与电动小车和双轮小车连接在一起，从而使底座与2件电动小车和2件双轮小车构成整体框架结构，增强了该装置运行稳定性。

如图1和图6所示，当隧道内发生车辆抛锚或交通事故时，启动电动小车行走电机。由于两侧电动小车同步运行，底座及承重在底座上的设备将在4件行走小车的带动下朝故障机动车方向平稳运行，待底座位于故障机动车的上方时，停止电动小车电机并启动电机，电机驱动减速机两端输出轴旋转，接着通过联轴器带动卷筒同步旋转，最终钢丝绳和挂钩将垂直下降到故障机动车的悬挂点并停止电机。在固定好故障机动车后，反向操作电机，同理卷筒将反向旋转，从而实现提升故障机动车，待故障机动车距离地面高度合适后，停止电机，接着再次启动电动小车电机，选择需要的方向运行即可移走故障机动车。

该装置设计基于通用设备和标准件，例如电动葫芦上的电动小车和双轮小车，蜗轮蜗杆减速机，联轴器，承重轨道，钢丝绳等进行优化组合后，构成隧道内轨道式故障机动车移动装置，结构简单，加工成本低廉，可有效地将隧道内故障车快速移出。

3 结 语

设计研制一种隧道内轨道式故障机动车移动装置。在发生机动车抛锚或交通事故时，该装置可以马上投入使用，实现故障车水平吊运，能有效避免吊装过程中对故障机动车的二次损伤，解决了长时间等待拖车不能移走故障机动车而引起的隧道交通堵塞。该装置结构简单，加工成本低廉，对现有隧道进行加装也比较方便。

[1] 屠凤莲.动臂变幅塔机奇偶倍率吊钩装置的设计理论[D]. 廊坊：河北工业大学，2010.

[2] 向兵飞.高海况下收放装置动力学及控制策略研究[D].宜昌：三峡大学，2012.

[3] 李进政,唐昌松,单文玉,等.框架杠杆式窨井盖提升装置的设计[J]. 装备制造技术,2011(7)：179-180.

[4] 任红梅.大直径隧道盾构穿越机场滑行道沉降控制[J]. 中国市政工程， 2011(3)：34-35.

[5] 常全军.大跨径混凝土拱桥吊装系统的研究[D].重庆：重庆交通大学，2010.

[6] 李晓烨,秦志坚,岳长柏.顶杆小车卷筒改造[J]. 包钢科技, 2003(3)：49-51.