大件設(shè)備重載于液壓全掛車板上的車板撓度修正技術(shù)

曾小龍

摘 要：在常規(guī)的大件運(yùn)輸施工中由于道路高空障礙物的限高要求，相關(guān)大型設(shè)備只能直接重載于液壓全掛車板上進(jìn)行運(yùn)輸以降低設(shè)備運(yùn)輸高度。由于大件設(shè)備重量重且承載平面面積大，直接裝載時(shí)，設(shè)備承載面直接與液壓全掛車車板平面接觸，接觸后車板由于承載受力會(huì)產(chǎn)生一定的撓度變化。為了減輕大件設(shè)備重載時(shí)對(duì)車板的破壞變形，必須采取一定修正措施以減少車板的撓度變化，合理地將設(shè)備貨物的承載重量分布在液壓全掛車車板上，確保設(shè)備安全運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)延長(zhǎng)液壓全掛車的使用壽命。

關(guān)鍵詞：大件設(shè)備；液壓全掛車；撓度；修正措施

中圖分類號(hào)：U469.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）32-0005-02

1 概 述

以大件設(shè)備整體運(yùn)輸為前提為了滿足高空障礙物的通行高度要求，大件設(shè)備往往只能直接重載于液壓全掛車車板平面上。然而，設(shè)備重載于車板上時(shí)車板因受力發(fā)生變形，車板整體鋼結(jié)構(gòu)支架會(huì)形成一定的撓度變化；當(dāng)車板長(zhǎng)時(shí)間受力發(fā)生變形時(shí)會(huì)導(dǎo)致車板性能下降，減少車板的使用壽命。本文主要講述液壓全掛車車板撓度修正調(diào)節(jié)的相關(guān)技術(shù)手段，通過這些方式減少車板受載變形產(chǎn)生的撓度幅度，實(shí)現(xiàn)車板合理對(duì)大件貨物進(jìn)行承載受力。

2 車板預(yù)拱度設(shè)計(jì)

2.1 方案確定

大件設(shè)備的運(yùn)輸采用液壓全掛車模塊組合車板進(jìn)行，液壓車板是通過幾種不同形式的模塊車板組合形成，通過不同模塊車的組合以達(dá)到設(shè)備裝載需要并滿足大件設(shè)備貨物的運(yùn)輸要求。在確認(rèn)液壓全掛車組合形式后，可預(yù)先在液壓車板上設(shè)計(jì)預(yù)拱度；當(dāng)車板有一定的預(yù)拱度時(shí)，設(shè)備與車板接觸后由于液壓全掛車板液壓系統(tǒng)的作用，重載力量由中心向兩端擴(kuò)散，拱度減緩的同時(shí)使車板與設(shè)備有更多的接觸面積，并將大件設(shè)備的重量合理分布于車板上。

2.2 方案操作

根據(jù)承載設(shè)備的要求以及液壓全掛車板的選型情況，在滿足拱度變化的條件下，可在模塊車與模塊車的接合面間是添加墊片。由于模塊車板之間的連接通過大銷連接和車板接合面螺栓連接的，在車板大銷連接完成的情況下，車板接合面間增加墊片可使車板產(chǎn)生一定的預(yù)拱度。預(yù)拱度設(shè)立時(shí)要保證車板兩頭與車板中部拱起部分高低差保證在100 mm以內(nèi)，預(yù)拱度過大會(huì)降低液壓全掛車整體懸掛提升的高度，壓縮液壓全掛車板的性能。墊片安裝三維圖，如圖1所示。

通過液壓全掛車車板預(yù)拱度的設(shè)立，在重壓承載時(shí)可減少車板本身的撓度變化。

但由于設(shè)備的重量尺寸各異以及車板設(shè)立的預(yù)拱度拱度范圍有限，需要準(zhǔn)確設(shè)立預(yù)拱度難度較大，因此，在以設(shè)立好一定的車板預(yù)拱度為基礎(chǔ)的前提下，在大件設(shè)備承載于車板上時(shí)需要增加另外的撓度修正手段。

3 設(shè)備重載撓度修正

3.1 方案確定

大件設(shè)備直接承載全掛車運(yùn)輸施工，使用該方案必須采用有效的辦法修正直接裝載時(shí)對(duì)車板的變形變化。根據(jù)以往的運(yùn)輸施工經(jīng)驗(yàn)，由于設(shè)備底部平面受自身重量有一定的撓度，再加上車板預(yù)拱度的變化因素，設(shè)備直接承載于液壓全掛車板上時(shí)，設(shè)備底部平面無法完全與車板平面貼合，設(shè)備底部平面兩端會(huì)出現(xiàn)空隙，從而導(dǎo)致設(shè)備的重量集中于車板中部，導(dǎo)致對(duì)車板有較嚴(yán)重的變形破壞。為了修正直接承載時(shí)造成的較大撓度變化，可以在設(shè)備直接承載于車上時(shí)，于設(shè)備具體承載位置的兩端布置好一定厚度的膠皮或薄木板，根據(jù)試承載時(shí)設(shè)備底部與車板平面的貼合情況調(diào)整膠皮及薄木板的厚度從而修正車板的撓度，減輕設(shè)備直接承載時(shí)對(duì)車板的變形破壞。

3.2 方案的技術(shù)論證

3.2.1 液壓全掛車板

以廣西柳南換流站換流變壓器運(yùn)輸為例，本次運(yùn)輸采用15×3軸線液壓全掛車組進(jìn)行運(yùn)輸，額定承載能力為506 t。由于全掛車板采用的是液壓懸掛系統(tǒng)，每個(gè)輪軸都配有相同承載能力的懸掛油缸；根據(jù)車板的液壓系統(tǒng)及車架的承載要求，大件貨物承載時(shí)必須落于車組的承載中心位置，而設(shè)備承載車板時(shí)需保證油缸油液從車板中部往兩端轉(zhuǎn)移，以保證車組懸掛系統(tǒng)整體壓力平衡。由于車板空載時(shí)存在有一定的預(yù)拱度，而且裝載貨物時(shí)承載壓力從中部向兩邊擴(kuò)散，根據(jù)此結(jié)論15×3液壓全掛車車板組合后的載荷分布圖，如圖2所示。

由車板載荷圖可以看出，全掛車對(duì)重型設(shè)備承載時(shí)承載重量由中部向兩側(cè)遞減，故設(shè)備落于車板時(shí)必定產(chǎn)生向下彎曲的變形，造成一定的下?lián)隙瘸霈F(xiàn)。

3.2.2 裝載撓度變化對(duì)比

根據(jù)廣西柳南換流站換流變壓器運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況對(duì)車板撓度的變化進(jìn)行對(duì)比，以天威保變生產(chǎn)292 t YY型換流變壓器（重量為271 t，尺寸為10.5 m×3.59 m×4.81 m）為例進(jìn)行分析。

①變壓器直接裝載于車板。

由于變壓器底部平面在自身重量的影響下有一定的下?lián)隙茸兓偌由先珤燔嚢遄陨淼念A(yù)拱度，變壓器完全裝載時(shí)其底部?jī)啥似矫媾c車板平面之間最大留有約20 mm的空隙。由于變壓器兩端存在間隙導(dǎo)致其與車板的接觸面積減少，變壓器兩端各減少約1 m的接觸長(zhǎng)度，因而導(dǎo)致車板在更小的承載面積中對(duì)變壓器進(jìn)行承載從而加劇車板受重后的撓度變化。

對(duì)車板承載變壓器后建立有限元分析模型，根據(jù)重載貨物及車板懸掛系統(tǒng)的受力等實(shí)際情況進(jìn)行加載和約束，車板承載面受到變壓器重量后其車板變化有限元分析情況。由于車板受力集中于車板中部，根據(jù)車板載荷圖車板對(duì)變壓器承載后的載荷由中部向車板兩端遞減。根據(jù)該性質(zhì)對(duì)車板添加約束力后，模擬得出的有限元分析圖，如圖3所示，中部紅色部分為車板撓度最大的地方，最大撓度變形量為32.49 mm。

②變壓器裝載時(shí)使用膠皮支墊調(diào)節(jié)。

使用膠皮或薄木板在變壓器承載位置兩端進(jìn)行布置支墊，可根據(jù)車板的變形量改變膠皮厚度，以此保證車板對(duì)變壓器兩端位置有承載受力。因而確保了變壓器底部平面與車板接近相互貼合，即增大了車板對(duì)變壓器的承載面積。使用膠皮支墊后，車板對(duì)變壓器的承載面可以看成接近完全貼合車板，其增加承載面積后的車板有限元分析，如圖4所示。

③對(duì)比結(jié)果分析。

根據(jù)上圖有限元分析結(jié)果，車板的最大撓度變化同樣集中于車板中部，但經(jīng)過修正調(diào)節(jié)后，車板的最大撓度值減少為25.91 mm。由此得出，通過使用膠皮或薄木板調(diào)節(jié)車板裝載變壓器時(shí)的撓度變化是可行的，根據(jù)兩個(gè)承載后車板對(duì)比，經(jīng)過調(diào)整后的車板比直接裝載時(shí)的車板撓度減少了6.58 mm。調(diào)整后的車板對(duì)于變壓器的承載變得更加合理，一定程度上增強(qiáng)了車板的安全系數(shù)。

4 結(jié) 語

①該修正方法通過設(shè)計(jì)全掛車板自身的預(yù)拱度情況，并調(diào)節(jié)設(shè)備與車板之間承載接觸分布，利用膠皮或薄木板調(diào)節(jié)裝載位置以對(duì)全掛車板的撓度進(jìn)行修正。

②技術(shù)還對(duì)部分細(xì)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化，采用膠皮或薄木板作為設(shè)備承載時(shí)的支墊層進(jìn)行車板撓度修正，降低使用其他支墊材料的成本，以及節(jié)省了施工人員布置走板及平移梁的人工及機(jī)械。

③通過增加變?cè)O(shè)備底面與車板平面的接觸面積，即增加車板承載受力面積，使承載重量分布更加合理；減輕設(shè)備直接承載于車板上時(shí)車板的撓度變化，減緩設(shè)備承載時(shí)對(duì)車板的破壞。

④降低液壓板的損壞率，提高運(yùn)輸時(shí)的安全性，提高了施工效率減少部分成本，更是延長(zhǎng)了車板的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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學(xué)（自然科學(xué)版），2005，（6）.