大鵬灣活動開啟橋結(jié)構(gòu)及設(shè)計特性

摘要:文章介紹了大鵬灣開啟橋，并對該起升設(shè)備的各組成部分的結(jié)構(gòu)及功能進行了詳細的描述。

關(guān)鍵詞:開啟橋;結(jié)構(gòu);起升設(shè)備

中圖分類號:U443文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)14-0023-01

大鵬灣風(fēng)景區(qū)環(huán)灣景觀道路工程開啟橋采用活動橋繞固定軸旋轉(zhuǎn)的方式進行開啟。每一活動片左右各用一根樞軸貫穿并固定在活動橋片中部下方箱型縱梁的腹板上，在樞軸的外側(cè)配上一個平面球軸承，并將平面球軸承固定于鑄鋼所制造的主軸承座上，最后主軸承座再用高強度螺栓和螺帽固定在預(yù)先埋設(shè)在橋墩內(nèi)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)板上。每一活動片左右還各配有兩個液壓缸，每一個主液壓缸上下都配有一平面球軸承，用一跟樞軸貫穿并固定在主液壓缸連接軸承座上。上方的主液壓缸連接軸承座以電焊方式固定在活動橋片的結(jié)構(gòu)上，而下方的主液壓缸連接軸承座，以高強度螺栓固定在預(yù)先埋設(shè)在橋墩內(nèi)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)板上。開啟橋活動橋體由四臺油缸支承機構(gòu)操縱升降，主液壓缸通過伸縮做俯仰角度調(diào)節(jié)， 使活動橋體繞橋體中部的固定鉸鏈旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)開啟橋的起落，其效果圖如下:

1開啟橋主要技術(shù)參數(shù)

①跨距:28 m(全長37 m)。②開啟橋總寬:15m×2。③結(jié)構(gòu)型式:鋼箱梁型式。④鋼橋尺寸:37m×14.9m×2座。⑤開啟橋總重:450t×2=900 t。⑥開啟方式:單邊掀起式，最大開啟角度為75°(以提供至少20 m，上方無障礙之航行水道寬度)。⑦端部最大開啟及平放速度:0.31 m/s。⑧平衡重:230t×2=460 t。⑨額定壓力:16 MPa;最大工作壓力:24 MPa。⑩總功率:90kW×4+15kW×2+1kW×黃2=212 kW。

2開啟橋起升設(shè)備介紹

全橋開啟設(shè)備共分七個部分:①液壓站;②油缸支承機構(gòu);③平衡重機構(gòu);④對中裝置;⑤止端鎖固機;⑥主軸承及樞軸裝配;⑦電氣控制監(jiān)測系統(tǒng)。

2.1液壓站

液壓站為驅(qū)動油缸運行提供動力，主要由電機-油泵組、控制閥組、液壓附件(油箱、濾油器、管道等)組成。電機-油泵組與油箱臥式布置，有自己的安裝底架。油箱的最低油位高于油泵的吸油口，便于油泵對油液的自吸。而電機-油泵組與油箱的油口聯(lián)接間有可曲撓橡膠接頭，防止電機-油泵運行時振動波及到油箱與閥件。泵站與油箱的安裝底架是獨立的兩個部分，經(jīng)出廠驗收調(diào)試后，只需拆開中間的聯(lián)接管路，再將各進出油口封好，將各小部件運輸至工地安裝都不需要解體，保證了泵站各部件的裝配精度，減少安裝時對閥件、泵組的二次污染。各小部件安裝時僅需采用膨脹螺栓固定于泵房內(nèi)，方便快捷。

而電機——油泵組將機械能轉(zhuǎn)化成液壓能，是整機的“心臟”，因此油泵性能直接關(guān)系到啟閉機的整機質(zhì)量。設(shè)計采用的是V30D-250 RKN-1-1-05/LLSN變量泵，為德國哈威公司的產(chǎn)品。該泵為斜盤結(jié)構(gòu)軸向柱塞變量泵。本方案采用四臺相同油泵電機組，它們可單臺、兩臺、三臺、四臺供油，即便有一臺或兩臺油泵電機組發(fā)生故障，不影響開啟橋的正常使用。主閥組采用德國哈威的負載敏感閥，該閥能夠靈敏的控制流量的速度和方向。主閥組有手動與電動控制兩種方式。

本工程開啟橋液壓污染控制系統(tǒng)采用了比較先進的保護措施。由于液壓系統(tǒng)70%的故障來源于油液的不清潔，其中最主要的污染物為顆粒物、水、空氣等，因為油液的顆粒物可造成元件堵塞與卡緊故障，導(dǎo)致動作失靈，空氣中的水分進入油液，可加速油液性能劣化，縮短油液的使用壽命，直接影響液壓系統(tǒng)的工作可靠性，則設(shè)計時充分考慮了對污染物的清潔:{1}對顆粒物的清除，設(shè)計采用高精度回油濾油器，油箱為全封閉型結(jié)構(gòu);油箱及部分管道采用不銹鋼材料。并嚴格控制開啟橋液壓系統(tǒng)的安裝程序，對油箱、油管、閥件進行循環(huán)沖洗，并對液壓油進行反復(fù)過濾，要求清潔度不低于NAS9級，以減少油液污染的隱患;{2}液壓系統(tǒng)裝有磁性分離器，可去除循環(huán)操作油中的金屬粉末;{3}由于開啟橋運行時油箱油位的上下波動，油箱內(nèi)的空氣需要排出或補進，為防止補氣時空氣中的水分進入油箱，泵站采用黎明生產(chǎn)的QLS型吸空氣濾清器，具有防潮功能的空氣濾清器。基本原理為閥件與干燥劑結(jié)合，使油箱既可方便空氣的進出，又使進入油箱的水分降低。該空氣濾清器技術(shù)先進，防潮性能可靠，且干燥劑可重復(fù)使用。

2.2油缸支承機構(gòu)

兩片活動橋體后端各設(shè)兩套油缸支承機構(gòu)，它能根據(jù)操作臺的指令將活動橋體平穩(wěn)的旋起或落下，每一活動橋體由一套油缸支撐機構(gòu)驅(qū)動并有另一套油缸支撐機構(gòu)作為備用。在開啟油缸上配置位移傳感器，預(yù)埋在每一支液壓缸伸縮推桿中，并在油缸兩極限位置設(shè)置極限行程式開關(guān)，可根據(jù)工況的需要準確停位。在電控系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合下， 精確調(diào)節(jié)四油缸支承機構(gòu)的俯仰角度。

2.3平衡機構(gòu)

每一活動片還各配兩套平衡重由混凝土、鑄鐵調(diào)整塊等組成，其總重量為230 t，由固定式平衡重和活動式平衡重組成，固定在活動橋體后端。兩套平衡重共同平衡活動橋體的大部分重量，剩余的重量作用是使活動橋體能落實在支座上。

2.4對中裝置

在活動橋趾端及橋墩上應(yīng)裝有對應(yīng)的強固對中裝置。對中裝置使活動橋梁補償在下降接近趾端墩座時的橫向偏移，使活動橋梁放在適當(dāng)?shù)钠椒盼恢谩?/p>

2.5趾端鎖固機

在活動橋板的趾端縱向箱梁下方或附近裝設(shè)電動伸縮式鎖固機。每一橋片左、右側(cè)應(yīng)各裝置一組鎖固裝置。用來保證活動橋梁在平方時的安全。

2.6主軸承及樞軸裝配

軸承采用免維護球平面式軸承。每一活動片左右各用一根樞軸貫穿并固定在活動橋片下方箱型縱梁的腹板上。在樞軸外側(cè)還要配上一個免維護式平面球軸承，并固定在主軸承座上。而且在主軸承座兩側(cè)配置密封裝置，防止免維護式平面球軸承的轉(zhuǎn)動界面被污染，最后再把主軸承座用高強度螺栓和螺帽固定在預(yù)先埋設(shè)在橋墩內(nèi)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)板上。

3結(jié) 語

該橋為臺灣第一座可經(jīng)由驅(qū)動動力系統(tǒng)開啟的橋梁。驅(qū)動系統(tǒng)是采用全球少見液壓系統(tǒng)驅(qū)動控制，設(shè)計正常開啟時間為2 min，使得船舶能夠快速進出。通過液壓系統(tǒng)提升，受力較好，通過計算機控制提升平穩(wěn)可靠，操作簡單。

參考文獻:

[1]張質(zhì)文.起重機設(shè)計手冊[M].北京:中國鐵路出版社，2001.