900T提运架一体机不同工况下主机与导梁协同工作的分析

任俊荣

摘 要：变位平台式900t运架一体机作为一种新型的高速铁路架桥设备其在穿隧道架梁、小桥架设、设备转场、设备掉头及设备成本上占有绝对优势。文章对900T提运架一体机不同工况下主机与导梁的协同工作进行分析。

关键词：900t运架一体机 协同工作 倾覆

中图分类号：TU445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（b）-0056-01

正常情况下架设完箱梁后主机与导梁分开，主机返回梁场取梁，导梁机进行前、中、后滚轮支腿的牵引支撑工作。很多情况下架设完箱梁后主机可以和导梁分开，其各自可以完成各自的工作，这样大大的提高了工作效率。但是有些工况下主机与导梁分开不仅不能提高工作效率而且还存在倾覆的安全隐患。下文应用力矩平衡对不同工况下主机是否可以与导梁机分开顺利、安全地完成各自的工作进行分析。

1 导梁机主要结构介绍

（1）前滚轮支腿 15.56T、中滚轮支腿15.2T、后滚轮支腿13.6T、架梁小车27.9T、鼻梁及拉杆总成3.223T、导梁后腿总成4.7T、轮组走行平台41T（11m）。

（2）导梁1重量M1为38.66T、导梁2重量M2为24.72T、导梁3重量M3为20.52T、导梁4重量M4为22.45 T、导梁5重量M5为25.38T、 导梁6重量M6为21.16 T、导梁7重量M7为21.7T。（图1）

（3）导梁1长度L1为12.42 m、导梁2长度L2为8 m、导梁3长度L3为8 m、导梁4长度L4为9 m、导梁5长度L5为11.16 m、导梁6长度L6为11.16 m、导梁7长度L7为11.6 m。

（4）导梁连接板P1（2.4T）、导梁连接板P2（2.2T）、导梁连接板P3（1.6T）、导梁连接板P4（1.7T）、导梁连接板P5（1.5T）、导梁连接板P6（0.8T）。

以上为导梁各主要部件重量，由以上数据可知：

第一节导梁密度ρ1为M1/L1=3.11（T/M）；（不计走行平台和后支腿）。

第二节导梁密度ρ2为M2/L2=3.09（T/M）；

第三节导梁密度ρ3为M3/L3=2.57（T/M）；

第四节导梁密度ρ4为M4/L4=2.50（T/M）；

第五节导梁密度ρ5为M5/L5=2.27（T/M）；

第六节导梁密度ρ6为M6/L6=1.90（T/M）；

第七节导梁密度ρ7为M7/L7=1.87（T/M）（不计鼻梁装置重量）。

在以上数据的基础上分析以下工况：注因为导梁全长71.34m（不计鼻梁长度）不足三跨，因此只在两跨（24米梁和32米梁）的基础上进行分析，其他跨度的的情况可以以此类推。架设完成后后滚轮支腿和后支腿在同一个桥墩上，前、中滚轮支腿在同一桥墩上。

在架设完该片梁后下一孔跨度和下下一孔的跨度有四种情况。分别为：24-24、24-32、32-32、32-24。

2 24-24的工况

此时导梁以中滚轮支腿为支点后端力矩为：M1=（24.6-L1-L2）×ρ3×（24.6-L1-L2）/2+（24.6-L1-L2）×P2+（24.6-L1-L2+L2/2）×

L2×ρ2+（24.6-L1）×P1+（24.6-L1+L1/2）×L1×ρ1+（24.6-11+11/2）×41+24.6×4.7+27.9×20=2412.10（T×M）；注：架梁小车停在导梁最后端

此时导梁以中滚轮支腿为支点前端力矩为：M2=（L3+L1+L2-24.6）×ρ3×（L3+L1+L2-24.6）/2+（L3+L1+L2-24.6）×P3+（L3+L1+L2-24.6+L4/2）×L4×ρ4+（L3+L1+L2-24.6+L4）×P4+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5/2）×ρ5×L5+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5）×P5+（L3+L1+L2-+L4+L5+L6/2）×L6×ρ6+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5+L6）×P6+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5+L6+L7/2）×L7×ρ7+（L3+L1+L2-24.6+L4+L5+L6+L7+4）×2.223=2306.90（T×M）；

M1>M2

由以上计算可知此刻退出主机导梁依然可以保持平衡，接下来要将前滚轮支腿向前牵引，有以下力矩平衡关系：

M1=M2+L×15.56（注：L为前滚轮支腿向前牵引的距离）

得L=6.76（m）

总结：24-24的工况下将前滚轮支腿牵出6.76m后导梁失去平衡，导梁前端下挠、后端翘起，此时已不能继续牵引。这种情况下主机需压着导梁后端，直至前滚轮支腿顺利牵引到下一个桥墩支好后方能退出主机。

3 24-32的工况

此工况与24-24工况相同，即主机需压着导梁后端，直至前滚轮支腿顺利牵引到下一个桥墩支好后方能退出主机。

4 32-24的工况

此时导梁以中滚轮支腿为支点后端力矩为：M1=（32.6-L1-L2-L3）/2×（32.6-L1-L2-L3）×ρ4+（32.6-L1-L2-L3）×P3+（32.6-L1-L2-L3/2）×L3×ρ3+（32.6-L1-L2）×P2+（32.6-L1-L2/2）×L2×ρ2+（32.6-L1）×P1+（32.6-L1/2）×L1×ρ1+（32.6-11/2）×41+32.6×4.7+28×27.9=3757.28（T×M）；注：架梁小车停在导梁最后端

此时导梁以中滚轮支腿为支点前端力矩：M2=（L1+L2+L3+L4-32.6）/2×（L1+L2+L3+L4-32.6）×ρ4+（L1+L2+L3+L4-32.6）×P4+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5/2）×L5×ρ5+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5）×P5+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L

6/2）×L6×ρ6+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L6）×P6+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L6+L7/2）×L7×ρ7+（L1+L2+L3+L4-32.6+L5+L6+L7+4）×2.223=1606.11（T×M）；

M1>M2

由以上计算可知此刻退出主机导梁依然可以保持平衡，接下来要将前滚轮支腿向前牵引，有以下力矩平衡关系：

M1=M2+L×15.56（注：L为前滚轮支腿向前牵引的距离）

得L=138.25（m）（注：大于跨距）

总结：32-24的工况下主机与导梁分开后可以将前滚轮支腿顺利牵引至下一个桥墩，这种工况下建议主机与导梁分开，各自完成各自的工作，这样可以提高工作效率。

5 32-32的工况

此工况与32-24工况相同，从分析可以看出主机和导梁依然可以分开，各自完成各自的工作。

6 结语

通过以上分析可以明确不同工况下主机与导梁协同工作的情况，正确的使用会在安全的基础上大大提高工作效率。