CN108725462B - 一种同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统及应用方法，该系统包括若干辆轨式滚轮台车及液压系统，液压系统分成三个区域，每个区域设置一套液压支撑系统，每套液压支撑系统包括一个移动液压泵站及设置于每辆轮轨式滚轮台车上的一架液压支撑千斤顶，同一区域内的液压千斤顶通过液压管路并联连接于该区域的液压泵，液压千斤顶上安装有压力传感器和高度传感器，压力传感器和高度传感器的信号采用CAN总线的方式集成于总控台，总控台远程控制液压泵站移动小车和液压泵。本发明通过轮轨式滚轮台车的支撑力和行走力能实现十万吨级巨型构架同步移动的功能，运行稳定、对巨型构件能够够精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及沉管隧道、钢壳沉管等巨型构件整体移动的技术领域，具体涉及集成滚轮台车进行巨型构件(十万吨级)同步移动的方法。
背景技术
目前，万吨级以上的巨型构件都采用滑移的方式来实现构件的移动，例如厄勒海峡隧道沉管管节56000t，港珠澳大桥沉管隧道76000t管节的移动均采用滑移的方式。滑移方式的移动设备结构复杂、操作繁琐、轴线偏差控制难度大、施工效率低且运行成本较高，相较于其他方式，滑移方式的优点为被移动构件在运动过程中支撑相对平稳，这是因为滑移方式是采用面接触的缘故，这也是在巨型构架移动的方案中，人们趋向于选择滑移方式的原因。
因此，有必要研发一种既能克服滑移方式的缺陷同时又能保留其支撑平稳的优点的方式。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种轴线偏差控制难度小、施工效率高且移动过程中支撑平稳的利用台车移动巨型构件的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统，所述同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统包括均匀布置于巨型构件下方的若干辆沿轨道行驶的轮轨式滚轮台车及液压系统，所述液压系统依据巨型构件投影平面划分成品字型的三个区域，每个区域设置一套液压支撑系统，每套液压支撑系统包括一个移动液压泵站及设置于每辆轮轨式滚轮台车上的一架液压支撑千斤顶，液压支撑千斤顶支撑于巨型构件底部，每个移动液压泵站包括一台液压泵及用于移动液压泵的液压泵站移动小车，同一区域内的液压千斤顶通过液压管路并联连接于该区域的液压泵，液压千斤顶上安装有压力传感器和高度传感器，压力传感器和高度传感器的信号采用CAN总线的方式集成于总控台，总控台远程控制液压泵站移动小车和液压泵。
在移动过程中总控台根据各条液压管路内的压力变化进行自动调整，加压或者卸压。
总控台同时集成有巨型构件行程信息、各台轮轨式滚轮台车行驶速度、电机转速、减速箱输出轴力数据、各台液压千斤顶的液压缸体高度、液压压力参数以及巨型构件的底标高参数、倾斜度和移动轴线偏移量数据。
三套液压支撑系统在巨型构件移动过程中全部并联构成一个集中控制的液压系统，巨型构件移动前将液压系统地压力值调整至指定压力值，巨型构件移动过程中可以实现自平衡，液压千斤顶可以自动调节自身高度以保证巨型构架平稳。
每台轮轨式台车设置8个车轮，左右两个相对的车轮构成一组并通过轮轴连接，前面两组车轮通过前轮架连接，后面两组车轮通过后轮架连接，前轮架及后轮架分别通过滚动轴承与相对应的两组轮轴相连接，前轮架通过球形铰与平衡梁连接，后轮架通过垂直于车身方向的横向销轴与平衡梁连接，移动千斤顶固定于平衡梁上。通过这样的结构，每组轮架所受力可以均匀分配到四个车轮上。
每个前轮架或后轮架配置一部驱动电机，驱动电机通过一套开式齿轮减速器驱动主动轮组，另一组轮则为从动轮组。
所述轮轨式台车的车轮为单轮缘车轮。
一种应用如上任一所述的同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统进行巨型构件移动的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.将多套轮轨式滚轮台车及液压支撑千斤顶按照合理位置布置于巨型构件的下方；
S2.连接液压管路构成新的支撑系统，采用支撑体系转换方法替换原有的支撑系统；
S3.利用各式电缆、信号线连接完成整套系统，并调试信号，使得整套系统具备工作条件；
S4.利用集中控制站启动系统，控制巨型构件按照既定的轨道进行移动，移动到位后，系统停止，轮轨式滚轮台车锁死，关闭液压千斤顶球阀。
与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：
1、本发明通过轮轨式滚轮台车的支撑力和行走力能实现十万吨级巨型构架同步移动的功能，运行稳定、对巨型构件能够够精确控制；
2、本发明结构简单、运行速度快、功效高相比现有滑移顶推装置能够节约工期和成本，操作简单，推广性好。
3、本发明的轮轨式滚轮台车等设备使用过后，可进行回收，可运用于其他的巨型构件的整体移动。
附图说明
图1是本发明的一种同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统示意图；
图2是本发明的轮轨式滚轮台车的主视图；
图3是本发明的轮轨式滚轮台车的左视图；
图4是本发明的轮轨式滚轮台车的俯视图；
图5是本发明中平衡梁与车轮架的详细连接示意图；
图6是本发明中车轮架与车轮轴的连接示意图；
图7是本发明的液压系统分块示意图；
图8a是本发明的液压泵站移动小车的主视图；
图8b是本发明的液压泵站移动小车的左视图；
图8c是本发明的液压泵站移动小车的俯视图。
附图中，各标记所代表的组件列表如下：
1、巨型构件；2、轮轨式滚轮台车；3、轨道；4、液压千斤顶；5、轮架；6、车架平衡梁；7、车轮轴；8、球形铰；9、滚动轴承；10、车轮；11、车架销轴；12、区域一；13、区域二；14、区域三；15、液压泵；16、液压泵站移动小车；17、减速器箱；18、前轮架；19、后轮架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1所示，本实施提供一种同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统，该系统包括均匀布置于巨型构件1下方的若干辆沿轨道3行驶的轮轨式滚轮台车2及液压系统。如图5所示，所述液压系统依据巨型构件投影平面划分成品字型的三个区域，即区域一12、区域二13及区域三14。每个区域设置一套液压支撑系统，每一套的液压管路相互独立，保证整个构件的支撑平稳。
每套液压支撑系统包括一个移动液压泵站及设置于每辆轮轨式滚轮台车上的一架液压支撑千斤顶4，液压支撑千斤顶4支撑于巨型构件1底部。每个移动液压泵站包括一台液压泵15及用于移动液压泵的液压泵站移动小车16，同一区域内的液压千斤顶4通过液压管路并联连接于该区域的液压泵15，液压千斤顶4上安装有压力传感器和高度传感器，压力传感器和高度传感器的信号采用CAN总线的方式集成于总控台，总控台远程控制液压泵站移动小车和液压泵。该同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统还包括集中控制站及其移动小车、电控箱及其他附属设施。
轮轨式滚轮台车主要由小车轮架5、车架6、车轮轴7、球形铰8、滚动轴承9、车轮10、车架销轴11和减速器箱17等组成。八个车轮10行走在轨道3上面，来实现巨型构件的同步移动。每两个左右相对的轮子并排成一组，实现同轴转动移动，共四组。四组车轮的前两组与前轮架连接，后两组与后轮架连接，轮架5通过滚动轴承9与轮轴7相连接，使力均匀分配到四个车轮上。如此布置之后，单台小车的承载力可以达到800-1200t，同时轮轨式滚轮台车的体积也不会太大。
每个轮架5配置一个驱动电机，驱动电机通过一套开式齿轮减速器，驱动一组轮子，即一组轮子为主动轮，另一组为从动轮。在开式齿轮减速器与主动轮之间，增加一个中间齿轮，采用键连接。该键连接可以保证在某一台台车电机出现故障的情况下，切断电机与轮子的连接，由主动轮变成从动轮，不影响整套系统的运行。
如图5所示，前轮架18通过球形铰8与车架平衡梁6连接，后轮架通过车架销轴11与车架平衡梁6连接；车架平衡梁6上固定液压千斤顶，巨型构件重量通过液压千斤顶传递到车架平衡梁，由于采用了球形铰接+销轴形式，构件重量可以均匀地传递两个轮架，进而均匀到各个车轮。车架平衡梁6与前轮架之间采用球形铰连接，与后轮架采用横向销轴连接，从而形成二维平衡梁结构，使整车的载荷均分到每套轮组和每个车轮。
液压支撑千斤顶4固定在轮轨式滚轮台车2上面构成一个移动小车支撑系统。然后将含有液压千斤顶的多台轮轨式移动小车布置于巨型构件1的下表面，轮轨式滚轮台车布置于安装好的轨道3上，即可实现巨型构件移动的功能。
为保证巨型构件移动过程中平衡，移动过程中所有液压支撑千斤顶进行并联，实现在移动过程中自平衡，同时为了保证整个构件的稳定，将千斤顶区域分成三个区域，各区域之间相对独立。巨型构件随轮轨式滚轮台车移动的过程中，每个区域的移动液压泵站也一起随巨型构件移动。液压千斤顶在构件移动过程中全部串联构成一个庞大的液压系统，构件移动前将液压系统地压力值调整至指定压力值，构件移动过程中可以视不同情况而实现一个自平衡，液压千斤顶可以自动调节自身高度以适应构件的形态，从而保证构架平稳，液压泵站会根据整个管路内的压力变化进行自动调整，加压或者卸压。
轮轨式滚轮台车车轮为单轮缘车轮，在向前行进的过程中，可以实现自动纠偏，同时可以适应轨道的不平整及不顺直。
本实施例提供了巨型构件移动的方法，包括以下步骤：
S1.将多套轮轨式滚轮台车及液压支撑千斤顶按照合理位置布置于巨型构件的下方；
S2.连接液压管路构成新的支撑系统，采用支撑体系转换方法替换原有的支撑系统；
S3.利用各式电缆、信号线连接完成整套系统，并调试信号，使得整套系统具备工作条件；
S4.利用集中控制站启动系统，控制巨型构件按照既定的轨道进行移动，移动到位后，系统停止，轮轨式滚轮台车锁死，关闭液压千斤顶球阀。
此外，为了保证操作的顺利进行和施工安全，在设备使用前，对所有液压千斤顶和移动台车进行检查，检查千斤顶是否有漏油情况、支撑压力是否满足，检查移动台车轮是否有裂缝。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (4)
1.一种同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统，其特征在于：所述同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统包括均匀布置于巨型构件下方的若干辆沿轨道行驶的轮轨式滚轮台车及液压系统，所述液压系统依据巨型构件投影平面划分成品字型的三个区域，每个区域设置一套液压支撑系统，每套液压支撑系统包括一个移动液压泵站及设置于每辆轮轨式滚轮台车上的一架液压支撑千斤顶，液压支撑千斤顶支撑于巨型构件底部，每个移动液压泵站包括一台液压泵及用于移动液压泵的液压泵站移动小车，同一区域内的液压千斤顶通过液压管路并联连接于该区域的液压泵，液压千斤顶上安装有压力传感器和高度传感器，压力传感器和高度传感器的信号采用CAN总线的方式集成于总控台，总控台远程控制液压泵站移动小车和液压泵,在移动过程中总控台根据各条液压管路内的压力变化进行自动调整，总控台同时集成有巨型构件行程信息、各台轮轨式滚轮台车行驶速度、电机转速、减速箱输出轴力数据、各台液压千斤顶的液压缸体高度、液压压力参数以及巨型构件的底标高参数、倾斜度和移动轴线偏移量数据，每台轮轨式台车设置8个车轮，左右两个相对的车轮构成一组并通过轮轴连接，前面两组车轮通过前轮架连接，后面两组车轮通过后轮架连接，前轮架及后轮架分别通过滚动轴承与相对应的两组轮轴相连接，前轮架通过球形铰与平衡梁连接，后轮架通过垂直于车身方向的横向销轴与平衡梁连接，移动千斤顶固定于平衡梁上。
2.根据权利要求1所述的同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统，其特征在于：三套液压支撑系统在巨型构件移动过程中全部并联构成一个集中控制的液压系统，巨型构件移动前将液压系统的压力值调整至指定压力值，巨型构件移动过程中可以实现自平衡，液压千斤顶可以自动调节自身高度以保证巨型构架平稳。
3.根据权利要求1所述的同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统，其特征在于：每个前轮架或后轮架配置一部驱动电机，驱动电机通过一套开式齿轮减速器驱动主动轮组，另一组轮则为从动轮组。
4.根据权利要求1所述的同步移动巨型构件的滚轮台车集成系统，其特征在于：所述轮轨式台车的车轮为单轮缘车轮。
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