轮式过孔型架桥机的支腿液压升降系统是实现整机高度调节与稳定性控制的核心模块,其设计需兼顾高可靠性与复杂工况适应性。该系统由液压动力单元、执行机构、控制元件及安全装置组成,通过模块化集成实现***控制与快速响应。
核心结构与工作原理
液压动力单元采用变量柱塞泵与电机直联设计,输出压力可达 25MPa,通过电磁换向阀组分配油路,驱动各支腿油缸同步动作。例如,前支腿采用双缸并联结构,油缸行程 2.5 米,通过同步分流阀确保两缸位移偏差≤±2mm。中支腿系统配置平衡阀与节流阀,在 20‰纵坡工况下,通过调节油缸回油流量实现主梁水平度偏差≤1.5‰。后支腿油缸内置位移传感器,实时反馈支腿高度,配合 PLC 控制器动态调整液压锁开度,实现 ±3° 墩台高差的自适应补偿。
功能实现与协同机制
高度调节与负载平衡:攀爬式支腿通过短行程油缸(行程 1.2 米)与交替锁定销轴的组合,实现 6 米级垂直伸缩。当油缸升至极限位置时,上滑套通过机械销轴锁定,下滑套解锁后油缸缩回,重复此过程实现长行程升降,***升降速度 0.3m/min。中支腿系统采用液压悬挂技术,通过比例减压阀均衡各轮组载荷,在 900 吨箱梁荷载下,轮组接地比压≤0.6MPa。
安全冗余设计:系统集成三级保护机制:①溢流阀设定***工作压力(28MPa),防止过载;②平衡阀串联于油缸无杆腔,限制下降速度并防止油管破裂时支腿失控;③机械锁定销轴与液压锁形成双重保险,在液压系统失效时仍能承受 1.5 倍额定载荷。例如,后支腿油缸采用双向液压锁,配合销轴锁定,可承受 500 吨静态载荷。
复杂工况适应性:在 R5500m 曲线架梁时,前支腿回转梁与中支腿横移油缸联动,通过比例方向阀调节各支腿油缸行程差,实现主梁曲线拟合,横向偏差控制在 ±15mm 以内。
制造工艺与可靠性保障
油缸采用 Q345qD 低合金高强度钢,缸筒内壁经珩磨处理,表面粗糙度 Ra≤0.8μm,配合聚氨酯密封件(邵氏硬度 90A),确保 10 万次循环无泄漏。液压管路采用酸洗磷化工艺,内壁清洁度达 NAS 8 级标准,防止颗粒污染导致阀组卡滞。泵站集成温度传感器与冷却器,当油温超过 60℃时自动启动风冷系统,确保连续作业 8 小时油温波动≤±5℃。模块化设计使系统维护周期延长至 500 小时,关键部件如油缸密封件更换时间缩短至 2 小时。
这种液压升降系统通过液压 - 机械协同控制,在 ±20‰纵坡、±3° 墩台高差等复杂工况下,仍能实现 66 米跨度箱梁的架设精度(±20mm),为高速铁路桥梁建设提供了可靠的技术支撑。