客运专线900t箱梁移动模架行走机构浅探

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第５期（总第１６２期）　安徽建筑　１１１　窒运童　！箍　整　焘　Ｔｈｅ　Ｒｕｎｎｉｎｇ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ　Ｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　９００ｔ　Ｂｏｘ　Ｂｅａｍ　Ｅｒｅｃｔｉｏｎ　李永明　（中铁四局集团南昌机电设备安装有限公司，江西南昌３３０２００）　摘要：文章简明扼要地介绍了移动模架纵移和横移机构设计原理及工作原理，利用科学的方法设计了一套方便、简捷的移动模架行走机构，提　高了移动模架的生产效率，通过翔实的计算和分析介绍了整个移动模架行走机构的设计过程。　关键词：移动模架；行走机构；棘轮机构　中图分类号：Ｕ４４５．４６３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７－７３５９（２００８）０５－０１１１－０２　“Ｙｏｎｇｍｉｎｇ（Ｎａｎｅｈａｎｇ　Ｍ＆Ｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ　ＣＴＣＥ　Ｇｒｏｕｐ，Ｎａｎｅｈａｎｇ　３３０２００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒａｌ　ａｎｄ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｖｅｌｉｎｇ　ｏｒｆｍ　ｓ０　ｈａｔｔ　ａ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｎｄ　ａｃｏｎｃｉｓｅ　ｓｅｔ　ｏｆ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｉｓ　ｓｃｉｅｎｔｉｉｃａｌｆｌｙ　ｗｏｒｋｅｄ　ｏｕｔ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｈｅ　ｔｔｒａｖｅｌｉｎｇ　ｆｏｒｍ．Ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｈｅ　ｔｕｎｎｉｎｇ　ｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｈｅ　ｔｔｒａｖｅｌｉｎｇ　ｏｒｆｍ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｂａｓｅｄ　Ｏｎ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　ｎｄ　ａａｎａｌｙｓｉｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｒａｖｅｌｉｎｇｆｏｒｍ；ｒｕｎｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｒａｔｃｈｅｔｇｅａｒｉｎｇ　１概述　成模架单向间歇运动，保证了机构持续行走。　通过对其工况的分析可知，滑块与模架（主梁）的组合机构　为一间歇运动机构即棘轮机构。　移动模架起源于２０世纪５０年代的西欧，现已成为世界高　架桥建设的主要建桥方法之一。移动模架适用于连续多跨简支　梁或连续梁桥的施工，不必对梁下的地基进行特殊处理，特别　适合在高墩和软基的情况下采用。移动模架是否能成为真正意　义上的“移动”模架，顺利过孔．关键是看其行走机构。移动模架　３移动模架行走机构工作原理　根据上面的工况分析，我们设计了带有简单的棘轮机构的　移动模架行走机构，如图２。　行走机构主要包括纵移和横移机构，其原理相似，本文主要介绍　纵移机构的设计情况。移动模架上的纵移机构有４组，分别安　置在４个台车上。　ｒＢ—　Ｂ］　／　／　．　ｊ　ｔ　ｌ　ｌ　ｌＩ±　ｌ、、．　。ｒＪ、　一　２设计构想　通过对移动模架行走工况进行分析，可以把移动模架行走　机构简化为连杆机构，如图１。　？　／　台　＼　．／。　ｌ　——　ｉ　／　吾　——　——　，　图２纵移行走机构设计图　—１Ｉ－　—　块与模架（主粱）前行———１ｉ　——　Ｌ＿——＿＿Ｊ　１．棘轮机构；２．油缸；３后座；４．棘爪；５．纵移孔板；６．止动销轴　当模架分开，棘爪伸进纵移孔板孔里，纵移机构处于行走　时，启动油泵，油缸推动棘轮机构前进，止动销轴挡住棘爪使其　不发生转动，棘爪推动纵移孔板带动主梁前进；当油缸达到最　大行程时，启动油泵油缸反向回缩，拉动棘轮机构回程，此时止　动销轴不起作用，棘爪反转退出孔板孔内；当油缸回程到位时。　启动油泵棘爪正转，棘爪头伸进纵移孔板中，止动销轴止动，纵　移机构处于行走状态．下一个行程开始。　油缸的最大行程为８００ｍｍ。当在台车上安装一个反向后座　时，油缸反向安装或者止动销轴插在左边的孔中还能使模架反　ｉ一滑块与模架（主梁）卡紧　————————————————　　滑油缸回程Ｉ　图１　纵移行走机构设计原理图　其工况大致如下：当纵移油缸推动滑块向前走动时，同时　滑块带动模架（主梁）向前移动；当滑块行走到最大位移位置时，　油缸回程，同时滑块与模架（主梁）松开，在油缸的带动下滑块一　起回程到起始位置，再重复。从而实现将油缸的伸缩运动转换　收稿日期：２００８－０５－０５　向行走。在整个移动模架行走过程中，后门架采用导轨机构，保　作者简介：李永明（１９６５一），男，湖北随州人，毕业于中南大学，工程师，　国家一级注册建造师。　证了模架的对位准确、快捷。　（下转第１７３页）　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８卑ｌＯ８　．建筑经济与管理　１７３　最终酿成工程质量低劣、发生重大事故的恶果。所以，全面加强　和规范我省工程造价市场行为的管理已迫在眉睫。　球市场，国外的企业以及投资项目越来越多地进入国内市场，　国内企业走出国门在海外投资和经营的项目也不断增加。因　此，人世一年半后，２００３年７月１日，国家标准《建设工程工程　量清单计价规范》即颁布实施。这是一部积极适应我国加入世　贸组织、建设市场对外开放，并与国际通行的计价办法的规范。　Ｄ一一　２．５《条例》将为仲裁、法院等机构处理工程造价纠纷案件提供　法律依据　工程项目建设直接涉及到建设、施工、造价咨询、农民工等　各方面的经济利益。在市场经济体制下，由于诸多不确定因素　的影响，导致工程建设各个阶段的造价往往发生很大变化。因　目的是为建设市场主体创造一个与国际惯例接轨的市场竞争　采理所切环境。近年我省已与国家同步实施，把工程量清单计价规范列　入建设工程造价的重要计价依据，并明确规定：“全部或者部分　此，建设市场上的各方主体都要维护自身的利益，近年来工程　造价领域里的经济纠纷案件也就越来越多。出台《条例》，将为　造价纠纷行政协调、仲裁、司法诉讼提供有力的法律依据。　２．６《条例》将为工程造价行业与国际惯例接轨奠定基础　使用国有资金投资的建设工程项目，应当采用工程量清单计价　方法计价”、“其他投资的建设工程项目施工招标投标，提倡工　程量清单计价方法计价”。因此工程量清单计价方法应列入地　方法规，以便与国际通行的计价方法相一致。　我国于２００１年底加入ＷＴＯ，人世使中国经济日益融入全　（上接第１１１页）　４行走机构中主要构件选用　４．１油缸选用　＝轮轴切应力：Ｉ＂＝Ｑ／Ａ＝３７．５／（０．０２×０．０２×３．１４）＝３０ＭＰａ＜　］　８０ＭＰａ。　移动模架纵移状态总重为４９０ｔ，过孔过程中托架最大受力　４．４棘爪轴选用　３００ｔ（此时后门架受力为１９０ｔ　ｏ　纵向最大适应坡度为４％。　选棘爪轴直径为￣４５ｍｍ，采用４５　钢，进行调质处理，硬度　要求达到ＨＢ２２０—２５０。　纵移滑道：上滑道为ｔ￣＝３０钢板，下滑道为四氟滑板，与钢　之间的静摩擦系数为／ｚｓ＝０．１，动摩擦系数为础＝０．Ｏ５。　后门架滚动摩擦，钢轮对钢轨，ｋ＝Ｏ．０５ｅｍ。　设计需要的最大水平推力为：ｐ＝－（３００×０．１＋１９０×　０．０５＋４９０×０．０４）／２＝３０ｔ。　棘爪轴所受的最大剪切力为：Ｑ＝Ｎ／４＝３００１４＝７５ｋＮ；　其切应力：￣－＝ｑ／ａ＝７５／（０．０２２５　ｘ　０．０２２５×３．１４）＝４７．２ＭＰａ＜　＝８ＯＭＰａ：　满足要求。　５工程实例与社会效益　由中铁四局南昌机电设备安装公司研制的客运专线９００ｔ　箱梁移动模架在武广客运专线长沙段新兴特大桥进行施工，其　需要油缸产生的推力为：Ｆ＝（３０／ｃｏｓ７）×１．２＝３６．３ｔ，采用最大　推力为４０ｔ千斤顶。　４．２棘爪设计　行走机构就是采用这种棘轮步履机构，由于其操作简单，行走稳　定快捷，同步性能好，与国内移动模架从脱模到过孔合模的过　程需要三天、十名施工操作人员相比，在新兴特大桥施工中整　个模架过孔只需一天五人即可完成，大大缩短了模架过孔工　期，减少了施工人员的投入，得到了业主的一致好评。　考虑棘爪在推进时不产生偏斜，应当使棘爪下宽应大于或　等于上宽，即Ｌ＞Ｘ。　６结束语　在国内，移动模架的研制尚处于起步阶段，而移动模架所　包含的各种原理有待于我们进一步探讨和优化，棘轮步履机构　的成功设计与应用，大幅提高了移动模架的同步性能，同时后　门架采用导轨机构，保证了模架的对位准确、快捷。有效减少了　移动模架移动误差，又大大缩短了施工周期。　ｒ＝Ｑ／Ａ＝７５／ｆ０．０４×０．０４）＝４６．８　ＭＰａ＜　图３棘爪大样图　参考文献　［１］机械设计手册编委会．机械设计手册［Ｍ】．北京：机械工业出版社，　２００４．　【Ｔ】＝８０ＭＰａ；　以上数据满足要求。　４．３止动销轴选用　［２］江正荣，朱国梁．简明施工计算手册（第二版）【Ｍ】．ｊＥ京：中国建筑工　业出版社，２０００．　选止动销轴直径为ｑｂ４０ｍｍ，采用４５　钢，进行调质处理，硬　度要求达到ＨＢ２２０—２５０；　轮轴最大剪力Ｑ＝（Ｎ／４）／２＝（３００／４）／２＝３７．５ｋＮ；　［３］申永胜．机械原理【Ｍ］．北京：清华大学出版社，１９９９．　［４］单辉祖．材料力学【Ｍ】．ｊＥ京：高等教育出版社，２０００．