一種250T輪胎式上電下液搬運機

王大江 張宇 馮扶民

摘? 要：輪胎式搬運機用于預制梁場的搬運工作，機動靈活。主要由機械系統、卷揚系統、液壓系統及電氣控制系統組成，其起升速度可調，實現無級調速，液壓控制系統精度高，穩定性好，電氣控制系統抗干擾能力強，采用國際領先的CAN總線技術實現。

關鍵詞：搬運機;液壓;總線技術;

中圖分類號：THl37 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）12-0000-00

0概述

本TTB250型輪胎式搬運機適用于20m-40m等多種預制混凝土箱梁或者其他載荷從預制場臺座內的起吊、搬運等工作，設備方便靈活，可以實現多種轉向模式，如八字、半八字，直行、斜行、90度轉向等模式;搬運機采用CAN總線技術、抗干擾能力強。

1 主要結構及組成

1.1 搬運機主要技術參數

本搬運機采用門架式結構，大車支腿部分跨度可以滿足同等噸位運梁臺車進入進行實時取梁操作[1]。

本輪胎式搬運機主要由機械部分、懸掛部分、具有負載敏感特點的液壓驅動系統及移動車輛專用的CAN總線控制系統等組成。

主要技術參數見表1。

1.2液壓控制系統

輪胎式搬運機的液壓系統主要由閉式大車走行系統及驅動懸掛轉向、輔助支腿頂升的開式系統等組成，本系統為恒功率的負載敏感系統[2]。

大車行走驅動系統的動力源為柴油發電機組。發電機組為異步電機提供動力，電機為液壓閉式泵提供動力。閉式泵為整個閉式系統的核心，為走行的馬達和減速機提供動力來源。液壓系統主要動力單元采用250毫升型閉式泵，閉式泵最大設定壓力達到45兆帕閉式系統采用閉式泵帶動液壓柱塞馬達的形式。

搬運機車速為無級調速模式，通過控制手柄驅動泵、馬達的轉速與電機提供的功率及扭矩進行匹配，實現自動功率匹配。

1.3電氣系統

控制系統分為380VAC控制的交流控制系統及24VDC弱電控制兩部分。

1.3.1強電系統

380VAC系統主要為實現液壓閉式泵的變頻啟動控制系統、卷揚機的電機多段速控制系統等。供電采用一臺柴油動力的發電機組實現。主吊鉤電機功率：18.5KW×4。變頻器采用VF-AS1系列變頻器，制動單元及制動電阻器均選擇的匹配功率的電阻。小車機構電機功率：2.2KW×4與起升共用變頻器。大車泵站電機功率：45KW×2。

1.3.2弱電控制系統

弱電控制系統主要為基于移動CAN總線的分布式IO液壓受控元件控制系統。

弱電及弱電控制系統分別控制操作臺的輸入輸出點、液壓動力單元的堵塞報警、壓力傳感器的輸入信號、大車行走閉式泵PWM信號、行走馬達PWM信號、轉向PWM比例閥信號等?？刂破鞯目闺姶鸥蓴_能力較強[3]。

分布式IO總線控制采集操作臺及遙操作的信號指令，將這些指令在移動車輛控制器中進行解析。分別控制泵、馬達、轉向系統等液壓系統及卷揚機動作的開關指令?；贑AN總線的多功能HMI可以實時采集系統的全部操作信息、壓力信息、堵塞信息、報警信息、發電機組信息、旋轉編碼器信息等。

卷揚機低速端安裝有起升高度限位器，可以根據搬運機實際起升的實際高度對高度限位器進行設定，防止載荷重物碰到主梁。根據國家標準要求，搬運機配置有載荷限制裝置，在其中安裝有銷軸傳感器，實時采集整機的起重量，起重量不能超過整機額定起重量的110%

兩側大車行走控制采用閉環控制、能夠精確保證搬運機兩側大車同步行駛。

1.4 其它的安全和保護裝置

1.4.1 電氣保護

為保證搬運機能夠安全可靠，設置了大車走行馬達轉速傳感器，實時監測馬達的轉速，防止馬達過速或者堵轉;設置了轉向角度實時監測的絕對式編碼器，實時監測液壓懸掛的轉向角度，與設定角度進行比對，形成閉環;設置了卷揚高度編碼器，實時監測卷揚機起升高度，防止出現單個卷揚動作超限，高度超限，載荷物不能保持水平起升或者下降;設置了閉式系統AB口壓力傳感器，實時監測其壓力，左側大車和右側大車壓力實時比較;進而防止一側出現偏載;設置了開式系統的壓力傳感器，實時觀察其懸掛升降、支腿伸出縮回、懸掛轉向的最大壓力。

1.4.2其他安全裝置

（1）電氣系統安全保護。搬運機工作場地為戶外使用，電氣控制柜的防護等級在未開孔時為IP65以上，同時設置防雨簾、防雨罩、防雨帽、如柜門處有操作按鈕，需要設置雙層柜門，電線電纜需要使用柔性橡套電纜。控制器及顯示器、編碼器的防護等級需要達到IP69。

（2）液壓系統控制及油路安全保護。液壓系統吸油系統、壓油系統、回油系統均安裝有吸油、壓油及回油過濾器，根據保養的規定及安排，需要定期更換吸油、壓油及回油濾芯保證液壓系統的正常穩定工作。搬運機液壓懸掛管路設定為雙管路防爆閥，防止軟管突然破裂時候，懸掛突然傾覆。

1.5 設備優點

相比于傳統的全液壓輪胎式提梁機，上電下液提梁機具有以下優點：

（1）卷揚采購電機卷揚實現， 相比于傳統的液壓卷揚，控制精度高、故障率低、成本低、維護方便;多卷揚控制同步性好;

（2）大車行走部分省去了卷揚開式泵及開式系統，節省了空間，整機液壓系統減少，液壓系統更加美觀;

2總結

本文詳細介紹了250T輪胎式搬運機的主要組成，詳細介紹了其液壓系統及電氣控制系統，并就搬運機的安全保護進行了詳細描述，此類輪胎式搬運機廣泛應用于各個施工工程局的高速鐵路及高速公路建設，使用效果良好。

參考文獻

[1]王留根，趙靜一，王建軍，等.大型液壓系統在負載沖擊下的穩定性[J].液壓與氣動，2020（1）：27-31.

[2]王大江，張宇，王智勇.運板車驅動行走系統的優化[J].工程機械，2010（11）：20-22.

[3]李聰，馬超，戴志兵.大型運梁車過隧道自動駕駛與控制技術設計研究[J].交通世界，2014（26）：126-127.

收稿日期：2020-10-21

作者簡介：王大江（1982—），男，河北承德人，碩士研究生，高級工程師，從事特種車輛及起重機的電氣控制工作。