提梁机机械结构与工作原理-桥梁结构现代施工技术

900 t提梁机依照所实现的功能，可分为行走系统、转向系统、悬挂系统、起升系统及吊具移动系统等。

1）行走机构 900 t提梁机的行走机构由64个车轮组成，当提梁机满载时，每个车轮承载力为17 t。选用轮胎的型号为26.5-25。在提梁机的行走机构中，驱动桥为8组，制动桥也为8组，如图6-11所示。由于提梁机纵横向距离都很长，而且结构对称，所以提梁机的驱动桥和制动桥应对称地安装在四条支腿上，现把驱动桥安装在中间四组轮组的外侧两组，制动桥安装在中间四组轮组的内侧两组，这样就能保证在受同等驱动力和制动力的时候整车也能受到一个对称的力，整车的受力特性比较好。

图6-11　提梁机驱动桥、制动桥分布图

图6-12　提梁机驱动桥结构图

对于提梁机的每组驱动轮，其驱动形式为液压马达驱动，如图6-12所示，两液压马达对称地分布在连接桥的两侧，与两轮相连接。其中，液压马达选用力士乐的液压马达，型号为A6VE80。液压马达的输出端通过轮边减速器连接到驱动桥的桥毂上，而桥毂则通过悬挂机构与提梁机的上部固定起来。液压马达的外壳则固定在车轮的轮毂上，能够随着车轮的转动而转动。这样当液压马达转动时，减速输出轴固定，马达外壳带动车轮转动。

2）转向机构 如图6-12所示，900 t提梁机的64个车轮中，以2个车轮为一个桥组，共分为32组桥组。其中，每组桥组由一个桥毂和一个悬挂机构控制其转向和悬挂的升降，对于每组轮组的转向，其控制机构为悬挂臂上面的回转支撑，由回转支撑的转动带动轮组的转动。

对于整车而言，其底盘分为四大部分，每部分由8组轮组组成，如图6-13所示，图中每个圆代表一组桥组的回转支撑，8组桥组在底盘对称分布，其中两组轮组作为一对，现取其中一对转向机构进行分析。

图6-13　底盘旋转机构示意图

如图6-13所示，O、O′是两个回转支承的中心，两个回转支承分别围绕O、O′转动。图中B、B′、C、C′绞接在底盘的钢结构上，同整车一同固定，而A、A′则是分别绞接在回转支承O、O′上的。BC、B′C′之间通过油缸的升缩改变其两点之间的距离。这样当两个油缸进行升缩时，A、A′就会分别绕着两回转支承的中心点O、O′转，最后达到转向的目的。

按照如上的原理，当油缸缩到底和伸到头时，分别是转向机构的两个极限角，在此机构中，转向左右极限之间的夹角为200°，这也是每组轮子的转向能力。

3）悬挂机构 如图6-14所示，900 t提梁机的悬挂机构由悬挂臂、悬挂油缸、平衡臂三部分组成，平衡臂固定在桥毂上面，平衡臂与悬挂臂通过铰点2进行连接，平衡臂与铰点3进行连接。

图6-14　悬挂机构升缩工位图(www.xing528.com)

对于每组悬挂的升缩，平衡臂处于水平位置时的工位记为0工位，悬挂的行程为0工位上下150 mm。由于提梁机作业在梁场里，其行走路面较为平整，所以±150 mm的悬挂调节能够满足提梁机的行走工况要求。

4）起升机构 起升机构是900 t提梁机吊重的核心机构，也是吊重的主要结构。提梁机有关起升机构的设计要求是：起升额定载荷900 t，工作环境为6级风载，非工作状态下能承受的风载为11级。

提梁机的起升机构由卷扬机、钢丝绳、吊具三大部分组成。钢丝绳缠绕在卷扬机上面。同时，通过定滑轮组与动滑轮组，改变钢丝绳的缠绕方向和倍率。吊具的上端固定了多组动滑轮组，通过这滑轮组，钢丝绳缠绕在吊具上。由于所提大梁重达900 t，故直接用钢丝绳吊大梁是不行的，为了减轻钢丝绳所受的拉力，在吊具上安装了10组动滑轮，此时滑轮组的倍率为20。经计算，每根钢丝绳所承受的额定载荷为14 t左右。设计时，选择钢丝绳额定拉力为14 t，抗破断拉力为70 t，因此所设计滑轮组能够满足钢丝绳的受拉要求。

如图6-15所示，为了保证提大梁所吊的四个点受力均匀，采用三点受力吊重方式，即前面两个吊具用同一根钢丝绳，由力学原理可知一根绳上各个点上拉力相同，如果这两个吊具使用同样的动滑轮组，则这两个吊点所承受的拉力就一样，故当前面两个吊具构成了一个受力节点A时，分担给两个吊点的拉力就是一样的，这样就形成了一点控制。在后面两个吊点上分别采用两根钢丝绳B、C对大梁另外两个点进行受力，这样就构成了一个三点受力结构。在大梁结构对称的情况下，就能很好地保证在整个提升过程中四个吊点受到均衡的力。

图6-15　起升机构绕绳示意图

对于每点的驱动方式，同前面一样，也采用液压驱动，这里选用力士乐公司的液压马达作为卷扬机的驱动机构，马达的输出接减速器，减速器的端口直接与卷扬机的连接轴进行连接固定，以此对卷扬机进行控制。卷扬机马达型号为A6VE107，额定排量为107 m L，公称压力为40 MPa，最大转速为3 550 r／min，最小转速为55 r／min，控制方式为电磁控制，并且在上面安装了速度传感器，减速器减速比为215。

如图6-16所示，卷扬机的一端连上液压马达和减速器，为了保证可靠的常闭式制动效果，在卷扬机一侧的两端都安装了常闭式轮边制动器，可以保证在一般情况下卷扬机处于静止状态。同时，在卷扬机的安装支架前端安装了一个挡块，可以防止卷扬机突然受到很大拉力时对卷扬机的固定安装部位造成过大的剪切力，保证机械安装可靠。

5）吊具机构 为了满足吊装不同大梁的要求，以及吊梁时对吊具位置进行微小调整的需要，吊具机构设计时需要设计吊具位置移动的机构。这里采用横移、纵移油缸作为吊具位置移动的驱动机构。

图6-16　卷扬机结构示意图

图6-17　吊具结构示意图

如图6-17所示，横移油缸的缸筒固定在小车上，活塞为双向活塞，活塞长度固定，则由此可知，左右吊具之间距离不变，但是左右吊具可以通过横移油缸活塞杆的左右移动进行微小的调整，调整距离为500 mm，纵移油缸垂直于小车方向，其中与缸筒连接的一端绞接在小车上，与活塞相连的一端绞接在滑轨的销孔上，此时升缩油缸时可以移动小车进行位移的微小调整，当活塞端与滑轨之间的圆柱销拔出之后，则油缸的升缩可以改变油缸端与滑轨绞接点的位置。图中滑轨上每隔250 mm有一个销孔，当要吊短梁时，采取的办法为首先拔下圆柱销，使油缸与滑轨脱离，此时伸缸动作，则当伸缸250 mm时，油缸的活塞端由滑轨的一个销孔换到另一个销孔上，此时插上圆柱销，油缸缩缸，则小车整体向内移，依次类推，反复执行动作几次，就可以改变前后吊具之间的距离。