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高铁架桥机提运架系统工程施工实训装置


一、概述

本方案是以客户提出的整体构思,高铁架桥机提运架系统工程施工装置的基本要求和规格尺寸为基础,结合我公司多年来制作各类重型机械实训,特别是盾构机同类实训装置的实际生产经验和工艺技术编写而成,建成后,如同一台缩小版的真实高铁架桥机提运架系统工程施工装置。与真实盾构机的区别主要只在“效率”、“规格”两个方面上;

此实训装置在一定的空间区域。主要由:架桥机、运梁车、提梁机以及高铁箱梁和桥墩工程等四大部分组成。本装置可选择整套系统,也可根据需要及对应的施工工艺,分区分段灵活选择进行组合。

为方便学员制作和安全起见,整个架桥机提、运、架系统场地布置分两个区域:东区提运架区域,实行安全分级操作;西区为桥上提运架操作区域,普通实训均在地面操作区进行,只有操作技能达到安全要求的才能进行上桥架桥机系统提运架操作。


1、系统功能

①全真实动作运行,各机电、液压设备都处于真实设备位置并都具备相应的功能原理。学员实际动手操作,全方位效果模拟,帮助学员熟悉盾构机的相关控制系统和操作方法。

②可开设实验实训项目38项(包括细化的电气系统,如:过载保护、制动系统等)。

③本实训装置设置了“实际工作中的常见故障”,并可由教师随机选定其中某个或几个故障,由学员来解决,以达到实训的目标,培养学员处理常见故障和解决实际问题的能力、以及应变的能力。

④操控系统,模拟真实高铁架桥机提运架工程施工的操控系统,专门设计一套操控系统可实现对实训装置的实际操控。


2、制作比例

整体按1:10比例缩小制作,即实训装置的各施工机械的主体结构、高铁订箱梁等将按与真实结构物的1:10进行缩小制作。但为了保证机械设备的强度及正常运转,局部组件在不影响整体效果的前提下制作比例将作适当调整。


3、设备材质

本装置的机械设备材质原则上按照真实机械设备的材质进行制作,则整体结构采用金属材质,各机电设备、液压设备、运行设备等与施工现场实际装置的材质无异。


二、项目内容

1、高铁箱梁和桥墩工程

高铁箱梁和桥墩工程属此施工过程的配套部分,无论选择“整套系统”,还是“分区分段灵活选择”,都需要这配套部分来进行组合。

①高铁箱梁,统一按1:10的比例缩小制作,规格及数量以满足本实训项目的要求。箱梁全部为双线式,并设计制作孔段,成组并固定相应的桥墩上,以确保操作过程的安全。为保证箱梁在反复吊装实训过程的强度和重量控制,实训装置的箱梁材质不再用钢筋混凝土。

②桥墩工程,桥墩统一按1:10的比例缩小制作,设置为五墩四孔,全部与双线式箱梁配套使用。

为保证各桥墩在反复吊装实训过程的强度,实训装置的箱梁材质不再用钢筋混凝土;

为保证在实训过程的稳度、安全和方便操作,桥墩的高度设为0.6m,且固定在地面或底板上,但为满足不同长度的梁段施工实训,其装置的最后一个桥墩固定点为可调。


2、架桥机 

架梁机实训

本装置是按1:10比例缩小制作,其基本原理是:架桥机采用了步履式无导梁自平衡体系,主要由天车、大梁和门柱组成。需要与轮胎式运梁车和轮胎式提梁机等配套使用。其工作原理是提梁机装梁,轮胎式运梁车运梁,尾部喂梁。起重小车吊梁拖拉取梁,跨一孔架梁,架桥机轮胎式行走纵移过跨。


(2)架桥机结构型式

架桥机为龙门式双主梁三支腿结构,主要由起重小车、机臂、一号柱、二号柱、三号柱、液压系统、电气控制系统等组成。如图下图所示。

架桥机实训教学


模拟装置的机臂:机臂是架桥机的承载主梁,为双箱梁结构,每根箱梁设计成箱形变截面形式。

起重小车:架桥机配有起重小车,由起升机构、行走机构、横移机构、走行车架各排绳装置等组成。后小车的两套起升机构通过均衡轮使两吊点受力均衡,将吊梁作业时的四吊点转换成三吊点。

起重小车:卷扬机构采用了主动排绳器排绳功能。

一号柱:一号柱主要由挂轮组、转盘、伸缩柱、枕梁等组成。

二号柱:二号柱为“O”形门架结构,是“龙门架”结构中的刚性支腿。

三号柱:三号柱是架桥机纵移驱动支柱,设计成门架式结构。

液压系统:架桥机液压系统根据其结构及使用特点,采用分散式布局。

电气系统:本实训装置的架桥机电气控制系统,模拟真实高铁架桥机提运架工程施工的操控系统,专门设计一套操控系统可实现对实训装置的实际操控。


3、轮胎式运梁车

胎式运梁车实训装置采用主体按1:10的比例进行缩小制作,与统一按1:10的比例缩小制作双线式箱梁配套使用,并能确保其承载的重量不小于此箱梁的总重量的百分占比。

运梁车实训装置整体效果

运梁小车

轮胎式运梁车,是在未铺道碴的路基及箱梁上运输混凝土箱梁的特种运输车辆,由走行轮组、主梁、托梁台车及链轮驱动机构、支腿、转向机构、动力系统、液压系统、电气系统及制动系统等组成。


4、提梁机

提梁机实训

提梁机实训装置由两台龙门式吊机组成,主体同样按1:10的比例进行缩小制作,与统一按1:10的比例缩小制作双线式箱梁,以及按1:10的比例缩小制作的胎式运梁车实训装置等配套使用,并能确保其起吊的重量不小于此箱梁的总重量的百分占比。


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