小吨位轮胎式提梁机研究

刘培勇+谭天宇+王守友

摘 要：随着我国铁路和公路建设的持续发展，轮胎式提梁机逐渐成为了桥梁施工中必不可少的装备。轮胎式提梁机属于自带动力的专用起重装备，其采用轮胎作为走行单元，采用机电液结合的模块化设计技术，完成行走、转向、起升等各个动作，完成对混凝土梁的吊装、运输等工作。本文针对200吨以下提梁机介绍和参数分析，为桥梁工程的施工提供设备的选型和操作提供参考案例。

关键词：轮胎式提梁机；混凝土梁；模块化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.171

0 引言

轮胎式提梁机是铁路和公路桥梁项目施工工程的必要施工装备之一，其额定载荷一般在160吨至200吨，适用于铁路和公路的箱梁或T梁的吊装、场内倒运及给运输车进行装车作业。轮胎式提梁机采用模块化设计，采用全液压传动系统和电驱动起升系统，包括液压驱动、液压转向、液压升降、液压支撑及卷扬起升系统。

1 提梁机的主要型式介绍

小吨位轮胎式提梁机也属于专用的起重装备，从性能结构上主要分为穿裆式和整体式两种。穿裆式结构主要是用于场内配合运输车进行作业服务，其侧面结构需要预留出门型空间，以便运输车在提梁机将混凝土梁装车后可以从其中间顺畅通过，其相对于整体式来讲，侧方向宽度尺寸要大一些，要求的场地更加宽，对占用场地的要求更高；整体式其侧面结构则不需要预留门型空间，提梁机仅仅作为提梁和倒梁功能进行作业，对场地的要求比穿裆式更具有优势。

2 主要结构组成及功能

小吨位提梁机主要由小车起升系统、门架结构、走行轮组、转向系统及电液控制系统等部件组成，各个执行元件通过CAN总线通讯控制技术组合成为一套起重装备，完成吊装各种不同长度的预制混凝土箱梁或T梁，并配合运梁车完成装车作业的任务。

2.1 小车起升系统

小车起升系统分为两种，分别为液压起升和电驱动起升。液压起升小车以液压泵为动力源，通过液压减速机和液压马达驱动卷筒进行旋转，用以完成吊装的起升；电驱动起升是以发电机组为动力源，通过电机和机械减速机驱动卷筒进行旋转，完成小车的升降动作。其它部件还包括钢丝绳、动定滑轮组、车轮组、车架结构、防倾翻装置及吊具机构等组件。起升小车共计两台，整体上形成4点起吊3点平衡的吊梁方式，保证混凝土PC箱梁的平稳起升，防止起升过程中箱梁的受扭，性能安全可靠。

2.2 门架结构

门架结构一般采用A字型单主梁结构，是装备的关键受力构件，其全部采用箱型钢梁设计，包括主梁、支腿和大车架三大部分。主梁上铺设轨道，起升系统的轮组可以沿着轨道进行移动；下部支腿采用A字腿结构，上部连接主梁，下部连接车架；车架将上部的力传递到走行轮组，由底部的轮胎承载。

2.3 液压走行轮组

小吨位提梁机一般采用刚性悬架结构，其行走速度一般在1～2km/h范围内，属于低速重载工况，悬架设计要求最低承载安全系数大于2倍，即使单侧轮胎在走行过程中发生爆胎现象，对于车架及上部结构不会产生影响。悬架结构包括回转支承、悬挂架、车桥及销轴等部件。根据用途可以分为驱动桥和从动桥两种，其中驱动桥由液压马达+减速机组成，为整机提供行走的驱动力，从动桥为随动桥，由轮毂和轴承组成。

2.4 液压驱动系统

驱动系统采用静液压变量闭式驱动系统，液压行走驱动动力源为1台150kw-200kw发电机组。电机通过连轴器与驱动泵相连，来驱动安装于驱动轮组中的液压马达和行星减速器来实现行走。液压系统配有控制阀和限压阀以限制液压油路油压过高导致事故的发生，同时保障了整车的平稳起步和平稳制动，冲击小，平稳性好。

整车车速进行无级调速，采用恒转速控制原理，首先确定柴油发动机的转速，然后调节泵和马达的排量来实现速度的变化。

2.5 电气控制系统

微电系统由发动机控制系统、液压及其它电气控制等组成。微电控制系统采用基于CAN总线的分布式控制，控制器具有CAN总线接口，降低了电控部分的复杂性，控制器防护等级达到IP67，可用在振动，潮湿等工作环境，可靠性极高。

控制系统不但对全车动作发布操作指令，而且对操作过程实时监控。在发生误操作时显示屏会给出警示和故障提示，驾驶室内显示屏采用CAN总线触摸屏液晶显示器，能够显示起吊重量，行驶速度转向角度、转向模式，并且能够显示系统错误信息。行走方面两个底盘采用行驶速度闭环控制、压力控制和转速闭环能够精确保证同步行驶。

3 结束语

小吨位轮胎式提梁机在设计时电液控制元件优先采用国内和国际品牌，元件设计先进、质量可靠，与通用的轮轨式提梁机相比，自动化程度高，同时不受场地限制，操作灵活度高，施工速度快，在施工中为企业发挥更大的作用，得到了更多客户的高度认可。

參考文献：

[1]黄耀怡等.纵论我国大吨位提梁机从世界首创到持续领先之路[J].铁道建筑技术，2015（06）：1-20.

[2]韩文春.160吨提梁机应用施工技术[J].科技创新导报，2013（18）：20-24.

[3]张宇等.一种工程机械远程监控系统的研究[J].建设机械技术与管理，2013（09）：106-110.

作者简介：刘培勇（1979-），男，河北衡水人，工程硕士，工程师，研究方向：特种工程车辆。