TMT150型模塊運輸車的應(yīng)用研制

劉培勇，李靜，郭欣

（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司，河北 秦皇島 066004）

TMT150型模塊運輸車的應(yīng)用研制

劉培勇，李靜，郭欣

（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司，河北 秦皇島 066004）

在大型項目工程的施工建設(shè)中，大型設(shè)備及大型結(jié)構(gòu)的運輸任務(wù)越來越頻繁，在這種情形下，對大型的運輸設(shè)備需求量也與日俱增。大型的模塊運輸車作為運輸此類設(shè)備與構(gòu)件的裝備顯示出越來越大的作用。我公司緊隨市場發(fā)展，根據(jù)客戶的需要獨立研制了TMT150型低位、雙動力、多模式轉(zhuǎn)向的模塊運輸車。

模塊化；液壓懸掛；雙動力；CAN總線無線通信

重載模塊運輸車可以解決大型的、整體不易拆卸的、超長超寬超重的貨物設(shè)備的轉(zhuǎn)場、短途運輸、港口碼頭滾裝和滾卸等運輸問題，其優(yōu)點主要是使用靈活、裝卸方便、載重量在多車機(jī)械組裝或者自由組合的情況下可達(dá)50000噸以上，同時可滿足船舶、海洋工程、風(fēng)電、核電、高鐵、路橋等工程建設(shè)的重型運輸需求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是20世紀(jì)90年代以來，大量先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到模塊運輸車，如工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、CAN總線通信技術(shù)、藍(lán)牙通信技術(shù)等。模塊運輸車生產(chǎn)企業(yè)為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力，都開始注重高新技術(shù)的運用，這些高新技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了模塊運輸車的使用壽命、可靠性、可維修性、精密性、兼容性和易操作性等，使模塊運輸車的發(fā)展呈現(xiàn)出了前所未有的面貌。

1 主要技術(shù)參數(shù)

此TMT150型模塊運輸車主要用于運輸發(fā)射臺架，完成發(fā)射臺架的對接。具體過程為：運輸車下降至1100mm高度，縱向進(jìn)入特種裝置下方，起升400mm高度后，與發(fā)射臺架連接固定并托起特種裝置。其主要參數(shù)如表1。

表1

2 總體設(shè)計

TMT150型模塊運輸車采用液壓驅(qū)動模塊車輛型式，由動力系統(tǒng)、行駛機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、制動機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)、車架、電液控制系統(tǒng)等組成。TMT150型模塊運輸車采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計，由6軸線12懸掛單元組成；動力系統(tǒng)采用雙動力系統(tǒng)；傳動系統(tǒng)采用全液壓傳動系統(tǒng)，包括液壓驅(qū)動、液壓轉(zhuǎn)向及液壓升降系統(tǒng)；通過液壓懸掛串聯(lián)分組的方式，適應(yīng)路面的高低起伏，保證運輸構(gòu)件的穩(wěn)定性；采用齒輪齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實現(xiàn)多轉(zhuǎn)向模式；采用國際先進(jìn)的靜液壓負(fù)載敏感控制系統(tǒng)，性能先進(jìn)、可靠性穩(wěn)定；采用CAN總線無線通信技術(shù)，形成一套相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的集成控制系統(tǒng)。

3 主要結(jié)構(gòu)組成及功能

3.1 動力系統(tǒng)

動力系統(tǒng)是模塊運輸車的關(guān)鍵組成部分，是模塊運輸車動力的來源，動力通過輔助系統(tǒng)(燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)等)來確保動力源的正常輸出。整套動力單元包括柴油發(fā)動機(jī)、液壓油泵、油箱、油和水冷卻器等安裝在車的中部不可移動的框架上。發(fā)動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓系統(tǒng)的壓力能，通過液壓閥的控制、液壓管路的傳輸?shù)竭_(dá)各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)所要的動作,如液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動、液壓油缸的伸縮、輪組的驅(qū)動等等。

3.2 行駛機(jī)構(gòu)

行駛機(jī)構(gòu)由驅(qū)動輪組和制動輪組兩種形式組成。驅(qū)動輪組采用靜態(tài)液壓驅(qū)動方式，由輪邊減速器和液壓驅(qū)動馬達(dá)組成，各液壓驅(qū)動馬達(dá)采取獨立的控制方式，可以有效防止驅(qū)動軸的打滑，并可實現(xiàn)對故障橋的有效屏蔽。制動輪組部分包括輪軸、輪轂、輪輞、輪胎、制動器、制動缸、制動調(diào)整臂等部件。每一個制動輪組上的兩只剎車調(diào)節(jié)臂分別與制動氣室推桿連接，當(dāng)壓縮空氣通入制動氣室后，其推桿將推動調(diào)節(jié)臂轉(zhuǎn)過一個角度，從而也使連接于其上的凸輪轉(zhuǎn)過一個角度，使蹄片外張而剎住制動鼓，車輪停止轉(zhuǎn)動。

3.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的工作過程是通過油壓推動齒條，帶動齒輪1旋轉(zhuǎn)，再通過過渡連接板傳遞到懸掛架和平衡臂，從而實現(xiàn)輪組的轉(zhuǎn)向，軸向支承力通過推力軸承傳遞到車架，徑向力通過中間軸和關(guān)節(jié)軸承傳遞到車架，此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，定位精確，轉(zhuǎn)向平順，從而實現(xiàn)了輸出比較大的轉(zhuǎn)向力矩，而轉(zhuǎn)向角度亦能達(dá)到±105°，為實現(xiàn)各種不同的轉(zhuǎn)向模式奠定了基礎(chǔ)。

每一個懸掛上配有角度的傳感器，它檢測到實際的角度并把信號傳送到中央控制器。為了避免干擾和錯誤信息，傳感器的模擬信號會被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。系統(tǒng)具備可實時監(jiān)察和控制多轉(zhuǎn)向模式及錯誤指示的功能，錯誤及報警顯示在主顯示屏和遙控器上的小顯示屏上，這種自診斷系統(tǒng)有利 于快速查找并排除故障。程序中設(shè)置有一些保護(hù)功能，當(dāng)轉(zhuǎn)向角度差誤在2°時，保持繼續(xù)轉(zhuǎn)向，如大于2°小于8°時，懸掛的轉(zhuǎn)向?qū)⒙聛恚蝗绻D(zhuǎn)向角度差誤達(dá)到8°，自行式液壓平板車會停止下來。

3.4 懸架機(jī)構(gòu)

懸掛機(jī)構(gòu)是連接車橋與車架的重要支撐結(jié)構(gòu)之一，全液壓模式可以使模塊運輸車的載荷通過全車的每一副懸掛均勻的分配到各個承重輪胎上，液壓系統(tǒng)控制懸掛油缸同時伸縮，從而可以實現(xiàn)模塊運輸車車架支撐平臺平穩(wěn)的上升或下降到指定的位置高度。懸掛機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括支撐方式的選擇與設(shè)計、調(diào)平技術(shù)及管路防爆技術(shù)。一旦路面出現(xiàn)縱向或橫向坡度或高低起伏不平坦的情況，懸掛及車轎可通過懸掛油缸擺動來提供補(bǔ)償，這就要求模塊運輸車具備能夠單獨調(diào)整任何一組懸掛的功能。模塊運輸車的懸掛油缸可實現(xiàn)3點支撐或4點支撐相互切換，同一組懸掛內(nèi)的液壓油缸管路相通，壓力相等，從而均衡同一組的輪胎承受的載荷，各支撐分組可由客戶根據(jù)實際情況自行決定。

3.5 車架結(jié)構(gòu)

車架鋼結(jié)構(gòu)的主梁和橫梁由電焊焊接而成，裝載重量通過兩點支撐分布負(fù)載施加于車上。車架采用縱橫式框架結(jié)構(gòu)，縱梁為整體式的箱型梁，位于長度方向中心，是主要承載結(jié)構(gòu)。在每組懸掛中間有非常穩(wěn)定的橫梁，這是為了保證有最大的抗扭鋼度，該結(jié)構(gòu)型式可以很好的保護(hù)行走機(jī)構(gòu)，并且操作性和穩(wěn)定都很好，機(jī)架具有非常好的抗彎、扭的能力，可確保四點液壓支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.6 液壓系統(tǒng)

模塊運輸車行走系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，泵和馬達(dá)采用電比例控制，能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速，可控性比較高。泵內(nèi)置高壓安全緩沖閥，壓力切斷閥，可防止泵及馬達(dá)過載，能更好的保護(hù)系統(tǒng)，提高可靠性。由于液壓系統(tǒng)存在背壓，并且是對稱式工作，液壓泵和馬達(dá)同時具有較高的容積效率，其內(nèi)部泄漏不會隨壓力變化而明顯變化，所以此套液壓系統(tǒng)從正轉(zhuǎn)通過零點向反轉(zhuǎn)過渡時比較平穩(wěn)，并且制動系統(tǒng)能在任何方向?qū)崿F(xiàn)全液壓控制。輸出軸在負(fù)荷大小和方向發(fā)生變化時能夠具有足夠的剛性，從而實現(xiàn)平穩(wěn)工作。負(fù)載敏感控制應(yīng)用于轉(zhuǎn)向和懸掛系統(tǒng)，降低模塊運輸車的能耗的同時，具有壓力保護(hù)和壓力補(bǔ)償功能。可實現(xiàn)在不同負(fù)載時，執(zhí)行元件的流量保持不變，從而轉(zhuǎn)向功能及升降功能的同步性得到保證，而在負(fù)載出現(xiàn)壓力變化時，保護(hù)液壓系統(tǒng)的主要元件。

3.7 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)模塊化，模塊間的通訊采用先進(jìn)的CAN總線通訊技術(shù)。所有懸掛系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均能獨立操作，從而實現(xiàn)了各種轉(zhuǎn)向運行模式，滿足模塊車在不同工況下的使用。此外還能夠?qū)崿F(xiàn)任意中心點回轉(zhuǎn)的功能。所有驅(qū)動馬達(dá)分別獨立控制，可避免驅(qū)動軸的打滑，且對驅(qū)動橋及從動橋的故障采取了必要的屏蔽控制。控制系統(tǒng)還具有自動檢控報警系統(tǒng)，實時監(jiān)控系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障，從而保障模塊運輸車運行系統(tǒng)，而且在操作室顯示器上提示報警信息。

4 結(jié)語

該TMT150型模塊運輸車充分按照可靠性、安全性、維修性進(jìn)行設(shè)計,貫徹了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、組合化要求，采用成熟的車輛相關(guān)技術(shù),同時結(jié)合我公司多年來在特種運輸車輛領(lǐng)域的研制經(jīng)驗，其設(shè)計性能優(yōu)越，經(jīng)過實踐檢驗，通過性能良好、系統(tǒng)穩(wěn)定，得到了客戶的高度認(rèn)可。

[1]楊卓林等.MTE215-12-4型模塊式動力液壓平板運輸車[J].工程機(jī)械，2011（9）.

[2]王大江等.運板車整車升降控制算法研究[J].工程機(jī)械.2011(01).

[3]秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司.TMT150型模塊運輸車操作使用手冊，2014.

U215.6

A

1671-0711（2017）07（上）-0115-02