大型架橋機設備自動化控制研究

摘 要：現代化工藝手段的出現使得大型機械設備逐漸實現自動化，本次研究以大型架橋機為例，針對其設備自動化控制展開研究。主要包括系統構成、系統功能、系統控制原理與控制方式等等，對各自動化系統進行研究，加深對大型機械設備自動化控制方面的了解與掌握。

關鍵詞：大型架橋機；機械設備；自動化控制系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.005

0 前言

大型架橋機的應用主要是針對一些國家重點的鐵路工程項目建設，如T型梁的架設以及鐵路軌道的鋪設工作都離不開大型架橋機設備的支持。在現代鐵路網絡及高鐵體系的快速發展，大型架橋機所能夠發揮出的作用逐漸顯現，如何保證滿足設備自動化控制的要求，還需要做好深度研究。

1 大型架橋機設備自動化控制構成及原理

1.1 大型架橋機構成與原理

大型架橋機的構造主要包括以下幾個組成部分：架橋機前支腿、中支腿、后支腿、架橋機主梁、下導梁、運梁架橋機臺車、架橋機起升機構、起重縱移天車、架橋機液壓裝置、電子裝置與安全系統等。多結構構成大型架橋機，并能夠持續為現代化建設提供服務。

大型架橋機的基本工作原理為：以架橋機的前支腿、后支腿作為整個系統的承載機構，以中支腿作為架橋機的尾翼，下導梁作為運梁的主要通道，運用運梁架橋機臺車將混凝土箱梁輸送到整個架橋機的腹腔中心位置。后運用架橋機起升機構將緩凝土的箱梁后端與架橋機完成對接，起重縱移天車將混凝土箱梁前段吊起來，通過縱移的方式最終放置在橋墩上實現安裝[1]。

1.2 架橋機電子裝置控制系統構成及原理

架橋機電子裝置控制系統構成可以分為五個部分：架橋機前支腿和后支腿液壓泵站、架橋機起重天車液壓泵站、架橋機運梁臺車變頻柜及卷揚機變頻柜。

從架橋機整個電子裝置控制系統中可以看到，各組成部分之間的協調關系都是依靠靈活的邏輯控制電子程序技術來具體實現，確保整個電路的穩定性與可靠性要求，通過設計靈活性的機構保證架橋機的安全性與可控性。架橋機的操作控制信號傳輸主要是依據控制臺與控制臺的遙控器發出，各組成機構接收信息信號完成任務執行。為保證運行的高度可靠性，還需要將各項指令與故障信號按照模擬量的方式錄入到可編程的電子程序系統當中，依據運算處理與相應指令進行運作與有條不紊的運行。以顯示器的控制方式完成對現場電氣設備運行狀態的監測與故障預警[2]。

2 大型架橋機設備自動化控制系統分析

大型架橋機設備自動化控制系統中還包括無線遙控系統與安全保護裝置系統兩類，作為關鍵性的控制系統，在此進行詳細分析。

2.1 無線遙控系統

無線遙控系統在大型架橋機工作過程中的應用，有助于自動化控制系統的提升。在應用過程中這套遙控設備結構簡單，操作具有較強的便捷性，能夠快速處理信息的接收與發送兩個功能，只需要通過手指進行簡單的一按，則能夠實現前后運梁架橋機臺車向前或者向后的移動，這一過程可以使單體運行或者聯機運行處理。

無線遙控系統當前已經被應用到多個領域之中，通過可觸摸顯示屏將各項功能與操作鍵進行關聯，架橋機的電子裝置運行狀態與運行過程中涉及到的各項參數變化，都能夠在系統當中顯示，以清晰地圖像與準確的參數表現出來，更直觀而準確的了解大型架橋機的參數變化，做好對整個工作過程的布局與控制。一旦出現架橋機運行故障現象，也可以第一時間發現與消除。

2.2 安全保護裝置系統

安全一直是工程項目關注的首要問題之一，大型架橋機安全保護裝置系統是保障安全的關鍵要素。從另一個角度來看，大型機械設備的安全與穩定性主要是由系統軟件設計與硬件來具體構成。對于架橋機而言，每一個系統之間的銜接都有較高的要求，包括規范動作與要求限制。以架橋機的油缸與負載為例，二者作為構成架橋機的組成部分在負載層面都不得超過一定的限制，所以在設計的過程中通過一種叫做電子限位的壓力閥來完成調節處理，當超出這一負載值時原有的操作執行動作將會停止，避免事故的產生與危險的發生，做到防患于未然。

架橋機的安全保障裝置主要包括以下幾個部分：起重機承載重量限制器、起重縱移天車運行限位裝置、液壓裝置故障報警裝置、架橋機電子系統電流過壓或欠壓顯示器、架橋機風速報警裝置、架橋機防碰撞裝置以及緊急停車裝置等，當然除此之外還包括系統斷電歸零保持裝置等[3]。

從架橋機的安全保護裝置系統構成中可以發現，各裝置都是為保證架橋機得以安全運行。起重機承載重量限制器用來對重量負載進行具體限制，避免由于重量過大所產生的影響；起重縱移天車運行限位裝置主要是避免由于運行限位引發的安全隱患，以運行限位裝置進行預防；系統斷電歸零保持裝置是為了避免由于斷電之后系統停止運行，在來電之后自動運行所引發的故障因素等。這些保護裝置直接決定著系統安全，防止意外與事故的產生。

在軟件的安全層面，需要對編程進行具體的規定與設計。比如，以可編程控制系統保證系統的運行與故障的連鎖，對施工現場進行安全監測與具體監控，將所檢測到的信號串聯起來，增強系統的安全穩定性。一旦架橋機在運行階段出現安全故障，一方面觸摸顯示屏會顯示故障畫面，通過蜂鳴報警器與燈光信號發出報警信號。另一方面也會自動取消或者終止一切動作，待所有故障得以消除之后回復正常工作秩序。

3 結論

綜上所述，架橋機作為大型機械設備，在新時代背景下設備自動化控制十分必要。設備自動化不單單意味著操作過程的便捷性，也能夠帶來操作的安全與穩定性，避免操作故障的出現與產生，維持正常的工作秩序與生活秩序。

參考文獻：

[1]張磊.大型架橋機機械設備自動化控制原理[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2014（06）：200-201.

[2]容毅，李國軍，李曉鋼等.架橋機安全監控管理裝置[J].工程機械，2012（12）：108-113.

[3]劉金義.鐵路施工中架橋機應用管理分析[J].設備管理與維修，2015（08）：154-156.

作者簡介：鄭海洋（1987-），男，吉林德惠人，本科，研究方向：電氣自動化。