±1100kV古泉换流站大件运输CA D模拟和工程实践

2019-04-08刘国伟金晨

工程建设与设计 2019年6期

关键词：平板车内切圆大件

刘国伟，金晨

（安徽送变电工程有限公司，合肥230022）

1 引言

大件运输是国家工业发展的重要辅助支撑。在大件运输过程中，轴线平板车运用广泛。目前，大件运输专用道路较少。在大件运输前，要进行科学的道路可通过性论证，而CAD软件直观的平面布置和准确测量，能为轴线平板车的道路可通过性提供技术参考。

2 古泉换流站大件运输工程概况

±1100kV古泉换流站是昌吉—古泉±1100kV特高压直流输电工程的受端换流站，共有14台高端换流变压器、14台低端换流变压器，经水路运输至宣城新建的硖石山临时大件码头后，在舱底接货由桅杆吊卸船上岸，使用3纵列18轴线专用液压平板车，经公路运输至古泉换流站内指定位置卸车。

大件公路运输全程38.4km，穿越宣城市区，运输路况复杂，部分路段弯道急，运输车辆专业性强，操作技术要求苛刻。工程准备阶段，在对路窄弯急的地段特别是进站9km山路、80余道弯进行详细勘察和资料收集的基础上，使用CAD软件模拟通行状况，为通行技术措施的制定提供理论支持，并在后期的模拟运输中得到验证。

3 轴线平板车的通行理论基础

如图1所示，在轴线平板车通过弯道时，转弯半径的圆心始终保持在平板车的中垂线RL上。在平板车转弯操控下，端头轴线的车轮偏转平板角度为α，其垂线和RL线相交，形成的交点，即平板车转弯的圆心O。假设轴线平板车内切圆转弯半径R1，外接圆转弯半径R2，则：

图1 轴线平板车通过弯道平面示意图

因此，对于特定轴线的平板车，已知轴线转弯最大偏转角α，则平板车转弯虚拟的内切圆和外接圆随之明确。

转弯通道宽度：d=R2-R1=L/2sinα-L/2tgα+D

直行时，α=0，在行驶通道宽度d=D。

4 CA D模拟在轴线平板车道路通行中的应用

在大件运输时，路面的长度、宽度、转弯半径是客观数据，而车辆的转弯通行则是由平板车操作人员通过转向机构的操控来完成的，带有很大的随机性和灵活性。在一次车辆不能通过时，可以通过一次或多次倒车来调整行驶轨迹，以创造有利通行条件。因此，如何根据CAD制作的运输通道和轴线平板车平面布置图，论证大件运输车辆的可通行性，是其工程模拟应用的重点。

4.1 轴线车组平面布置条件验证

轴线平板车通行的先决条件，是该道路和弯道满足其空间布置要求。CAD软件的模块化移动编辑操作，可以方便地将运输车组（主体）和道路（客体）分开，为空间尺寸的静态比对提供数据。

例如，对于90°弯道来说，大件运输车辆通行的重点在车组呈45°布置时，道路空间条件是否满足平板车组的放置要求。如果车组在此弯道没有放置的可能性，则就没有通过的可能性。因此，在使用CAD软件模拟道路条件时，应首先考虑转弯至一半角度时，平板车组的空间站位是否存在外界条件限制。

4.2 虚拟极限条件转弯通行验证

具备了空间布置条件，并不能说明轴线平板车一定可以通过弯道。轴线平板车的转弯通行过程，是动态的平移和旋转操作的叠加。

平板车直行时，转弯半径无穷大，行驶路宽即为车宽；极限转弯条件下，内切圆转弯半径R1，外接圆转弯半径R2，行驶路宽d=R2-R1。在单一的转弯操作某种工况、车轮偏转角度不变的情况下，轴线平板车的内切圆转弯半径在[R1，∞）内，外接圆半径在[R2，∞）内，行驶路宽在[D，R2-R1]内。内切圆转弯半径R1决定弯道内侧道路极限要求，外接圆转弯半径R2决定弯道外侧道路极限要求。随着R1、R2的增大，行驶路宽R2-R1的值逐渐减至车宽D。

以过90°弯道为例（见图2），轴线平板车空间转向45°角站位，轴线平板车极限偏转角操作工况。将平板车组创建块并平移，使其转弯的虚拟内切圆靠近弯道内侧边线。然后，在轴线平板车转弯半径条件下，在通行弯道范围内，车组平缓地作整体旋转、平移操作演示。在确保内切圆在通行道路范围内的前提下，观察轴线平板车外接圆的位置。若外接圆完全在道路上，则满足轴线平板车通行要求。如果外接圆超出道路范围，则需要将轴线平板车由此站位重新平移、旋转，观察内切圆是否超出道路范围（由于轴线平板车的正向和逆向转弯技术参数相同，弯道外侧也可做虚拟内切圆和外接圆模拟演示倒车行驶范围）。以此内推，通过细微的角度和位置调整，确保轴线平板车通行区域的内切圆和外接圆始终在无障碍道路上，并保持适度的可调空间裕度。若如此，则也可满足轴线平板车通行要求。