大型架橋機(jī)設(shè)備自動化控制研究

摘 要：現(xiàn)代化工藝手段的出現(xiàn)使得大型機(jī)械設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)自動化，本次研究以大型架橋機(jī)為例，針對其設(shè)備自動化控制展開研究。主要包括系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)控制原理與控制方式等等，對各自動化系統(tǒng)進(jìn)行研究，加深對大型機(jī)械設(shè)備自動化控制方面的了解與掌握。

關(guān)鍵詞：大型架橋機(jī)；機(jī)械設(shè)備；自動化控制系統(tǒng)

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

0 前言

大型架橋機(jī)的應(yīng)用主要是針對一些國家重點(diǎn)的鐵路工程項目建設(shè)，如T型梁的架設(shè)以及鐵路軌道的鋪設(shè)工作都離不開大型架橋機(jī)設(shè)備的支持。在現(xiàn)代鐵路網(wǎng)絡(luò)及高鐵體系的快速發(fā)展，大型架橋機(jī)所能夠發(fā)揮出的作用逐漸顯現(xiàn)，如何保證滿足設(shè)備自動化控制的要求，還需要做好深度研究。

1 大型架橋機(jī)設(shè)備自動化控制構(gòu)成及原理

1.1 大型架橋機(jī)構(gòu)成與原理

大型架橋機(jī)的構(gòu)造主要包括以下幾個組成部分：架橋機(jī)前支腿、中支腿、后支腿、架橋機(jī)主梁、下導(dǎo)梁、運(yùn)梁架橋機(jī)臺車、架橋機(jī)起升機(jī)構(gòu)、起重縱移天車、架橋機(jī)液壓裝置、電子裝置與安全系統(tǒng)等。多結(jié)構(gòu)構(gòu)成大型架橋機(jī)，并能夠持續(xù)為現(xiàn)代化建設(shè)提供服務(wù)。

大型架橋機(jī)的基本工作原理為：以架橋機(jī)的前支腿、后支腿作為整個系統(tǒng)的承載機(jī)構(gòu)，以中支腿作為架橋機(jī)的尾翼，下導(dǎo)梁作為運(yùn)梁的主要通道，運(yùn)用運(yùn)梁架橋機(jī)臺車將混凝土箱梁輸送到整個架橋機(jī)的腹腔中心位置。后運(yùn)用架橋機(jī)起升機(jī)構(gòu)將緩凝土的箱梁后端與架橋機(jī)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(shí)現(xiàn)安裝[1]。

1.2 架橋機(jī)電子裝置控制系統(tǒng)構(gòu)成及原理

架橋機(jī)電子裝置控制系統(tǒng)構(gòu)成可以分為五個部分：架橋機(jī)前支腿和后支腿液壓泵站、架橋機(jī)起重天車液壓泵站、架橋機(jī)運(yùn)梁臺車變頻柜及卷揚(yáng)機(jī)變頻柜。

從架橋機(jī)整個電子裝置控制系統(tǒng)中可以看到，各組成部分之間的協(xié)調(diào)關(guān)系都是依靠靈活的邏輯控制電子程序技術(shù)來具體實(shí)現(xiàn)，確保整個電路的穩(wěn)定性與可靠性要求，通過設(shè)計靈活性的機(jī)構(gòu)保證架橋機(jī)的安全性與可控性。架橋機(jī)的操作控制信號傳輸主要是依據(jù)控制臺與控制臺的遙控器發(fā)出，各組成機(jī)構(gòu)接收信息信號完成任務(wù)執(zhí)行。為保證運(yùn)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(tǒng)當(dāng)中，依據(jù)運(yùn)算處理與相應(yīng)指令進(jìn)行運(yùn)作與有條不紊的運(yùn)行。以顯示器的控制方式完成對現(xiàn)場電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測與故障預(yù)警[2]。

2 大型架橋機(jī)設(shè)備自動化控制系統(tǒng)分析

大型架橋機(jī)設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中還包括無線遙控系統(tǒng)與安全保護(hù)裝置系統(tǒng)兩類，作為關(guān)鍵性的控制系統(tǒng)，在此進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 無線遙控系統(tǒng)

無線遙控系統(tǒng)在大型架橋機(jī)工作過程中的應(yīng)用，有助于自動化控制系統(tǒng)的提升。在應(yīng)用過程中這套遙控設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作具有較強(qiáng)的便捷性，能夠快速處理信息的接收與發(fā)送兩個功能，只需要通過手指進(jìn)行簡單的一按，則能夠?qū)崿F(xiàn)前后運(yùn)梁架橋機(jī)臺車向前或者向后的移動，這一過程可以使單體運(yùn)行或者聯(lián)機(jī)運(yùn)行處理。

無線遙控系統(tǒng)當(dāng)前已經(jīng)被應(yīng)用到多個領(lǐng)域之中，通過可觸摸顯示屏將各項功能與操作鍵進(jìn)行關(guān)聯(lián)，架橋機(jī)的電子裝置運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行過程中涉及到的各項參數(shù)變化，都能夠在系統(tǒng)當(dāng)中顯示，以清晰地圖像與準(zhǔn)確的參數(shù)表現(xiàn)出來，更直觀而準(zhǔn)確的了解大型架橋機(jī)的參數(shù)變化，做好對整個工作過程的布局與控制。一旦出現(xiàn)架橋機(jī)運(yùn)行故障現(xiàn)象，也可以第一時間發(fā)現(xiàn)與消除。

2.2 安全保護(hù)裝置系統(tǒng)

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

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

從架橋機(jī)的安全保護(hù)裝置系統(tǒng)構(gòu)成中可以發(fā)現(xiàn)，各裝置都是為保證架橋機(jī)得以安全運(yùn)行。起重機(jī)承載重量限制器用來對重量負(fù)載進(jìn)行具體限制，避免由于重量過大所產(chǎn)生的影響；起重縱移天車運(yùn)行限位裝置主要是避免由于運(yùn)行限位引發(fā)的安全隱患，以運(yùn)行限位裝置進(jìn)行預(yù)防；系統(tǒng)斷電歸零保持裝置是為了避免由于斷電之后系統(tǒng)停止運(yùn)行，在來電之后自動運(yùn)行所引發(fā)的故障因素等。這些保護(hù)裝置直接決定著系統(tǒng)安全，防止意外與事故的產(chǎn)生。

在軟件的安全層面，需要對編程進(jìn)行具體的規(guī)定與設(shè)計。比如，以可編程控制系統(tǒng)保證系統(tǒng)的運(yùn)行與故障的連鎖，對施工現(xiàn)場進(jìn)行安全監(jiān)測與具體監(jiān)控，將所檢測到的信號串聯(lián)起來，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。一旦架橋機(jī)在運(yùn)行階段出現(xiàn)安全故障，一方面觸摸顯示屏?xí)@示故障畫面，通過蜂鳴報警器與燈光信號發(fā)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(fù)正常工作秩序。

3 結(jié)論

綜上所述，架橋機(jī)作為大型機(jī)械設(shè)備，在新時代背景下設(shè)備自動化控制十分必要。設(shè)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(wěn)定性，避免操作故障的出現(xiàn)與產(chǎn)生，維持正常的工作秩序與生活秩序。

參考文獻(xiàn)：

[1]張磊.大型架橋機(jī)機(jī)械設(shè)備自動化控制原理[J].中小企業(yè)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(jī)安全監(jiān)控管理裝置[J].工程機(jī)械，2012（12）：108-113.

[3]劉金義.鐵路施工中架橋機(jī)應(yīng)用管理分析[J].設(shè)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。