轮式过孔型架桥机的轮组悬挂系统是实现复杂地形适应性与载荷均衡分配的核心模块,其设计需兼顾高承载能力与动态调节精度。该系统由液压悬挂油缸、均衡梁、摆臂结构及液压平衡阀组成,通过多轴联动与压力补偿机制,确保整机在过孔与架梁过程中的稳定性。
核心结构与工作原理
轮组悬挂系统采用二级载荷分配体系:一级均衡通过门架横梁实现前后轮组载荷均衡,二级均衡由液压悬挂油缸动态调节单轮压力。例如,后支腿的 12 轴 32 轮组通过液压平衡阀,将各轮胎受力偏差控制在 5% 以内,接地比压≤0.6MPa。油缸内置位移传感器,实时反馈轮轴竖向位移,配合 PLC 控制器调节液压锁开度,在 20‰纵坡工况下仍能保持主梁水平度偏差≤1.5‰。摆臂结构采用 Q345qD 低合金高强度钢,通过销轴与车架铰接,允许 ±3° 倾角调整以适应墩台高差。
功能实现与协同机制
地形补偿能力: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轮组悬挂油缸行程差,实现主梁曲线拟合,横向偏差控制在 ±15mm 以内。液压悬挂油缸行程达 2.5 米,可补偿 ±20‰纵坡的地形变化。
动态载荷均衡:当 900 吨箱梁载荷作用时,悬挂系统通过蓄能器吸收冲击能量,配合液压平衡阀动态调整油缸压力,使轮组载荷波动≤10%。例如,某 900 吨级架桥机在松软地基上作业时,通过该系统将轮胎下陷量控制在 30mm 以内,确保过孔稳定性。
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;③机械锁定销轴与液压锁形成双重保险,可承受 1.5 倍额定载荷。
制造工艺与可靠性保障
油缸采用珩磨工艺处理内壁(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。液压管路经酸洗磷化处理(内壁清洁度 NAS 8 级),防止颗粒污染导致阀组卡滞。模块化设计使悬挂系统各部件运输重量≤35 吨,现场拼装仅需 24 小时即可完成。在 900 吨箱梁荷载下,摆臂结构***应力值控制在 260MPa 以内,低于材料屈服强度(345MPa),满足 15 年以上的疲劳寿命要求。
这种液压 - 机械协同的悬挂系统,通过动态调节与冗余保护,实现了架桥机在 ±3° 墩台高差、R5500m 曲线半径等复杂工况下的***作业,为高速铁路桥梁建设提供了可靠的技术支撑。
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