高速鐵路900噸級輪胎式運梁車的設計思考

侯 偉

（中鐵十六局集團第五工程有限公司，河北 唐山 064000）

運梁車是專門為一輛車，實際上是專門運送混凝土，架橋機的設備不同架橋機形式，對于運糧車，在總體結(jié)構或技術參數(shù)等方面存在不同要求，也會受到相應的因素影響，大多數(shù)運梁車在目前已經(jīng)構建好的鐵路上運梁，且現(xiàn)有的高鐵技術對于輪胎也有相應要求，輪胎接地比壓應當控制在0.6 兆帕的范圍內(nèi)，而由于輪胎接地比壓受到輪胎充氣壓力的影響，從一定程度上來看，輪胎接地比壓是由輪胎充氣壓和側(cè)壁鋼度這兩個參數(shù)共同決定，因此充氣壓力應當滿足在0.6 兆帕的范圍內(nèi)，即可滿足相應的混凝土運梁要求，在實際應用時，運梁車需要放置在存在混凝土的箱梁進行運梁，我國高速鐵路比如京滬鐵路，將雙線箱梁板設為6.7 米寬度，在設計客運專線時還需要考慮斜腹板參數(shù)，且腹板頂寬設計為6.48～6.88m 之間。然后在2004年3月經(jīng)鐵專院檢算，運梁車的左右輪架間距應保持在最小值為4.1m。以上介紹的各個點，能夠為運糧車設計提供重要依據(jù)，客運專線，采用8臺套箱梁，運架重要的裝備包括由中鐵大橋局所使用的，能夠為運糧車設計提供重要依據(jù)，客運專線采用8 臺套箱梁運架，重要的裝備包括由中鐵大橋局所使用的1 臺輪軌式運梁車、中鐵5 局和中鐵15 局各釆用的一臺吊運架運梁車，其余5臺全部屬于輪胎式運梁車。在本研究中闡述了高鐵運梁車設計，并且能夠以通用運輸車作為研究對象進行深入分析。

1 輪胎選型以及輪架的選擇

根據(jù)胎體模量其相應的線層結(jié)構方向不同，可以分為兩種即：斜線輪胎和子午線輪胎。斜線輪胎線層的冠角為40 度，而子午線輪胎線層的慣角為90 度，過去很多輪胎為斜線輪胎，當其在運行過程中出現(xiàn)變形時，由斜線所構成的地面與棱形胎面會形成刮擦運動，從一定程度上加重輪胎的磨損度和運行阻力，通過實驗比較，我們發(fā)現(xiàn)子午線輪胎不會產(chǎn)生這一問題，在運行輪胎時功率消耗為斜線輪胎消耗的60%，相比斜線輪胎來說使用壽命增加了一倍左右，然而雖然子午線輪胎轉(zhuǎn)向性能相對較差，但運用于運梁車來說這種缺陷可以忽略掉。因此，大多數(shù)運梁車會毫不猶豫的選擇運用子午線輪胎。國外生產(chǎn)特種輪胎的廠家有很多，在本研究中使用Michelin 公司輪胎魷魚模式運輸車，設計高度不宜過高，為便于裝載操作，提高穩(wěn)定性，因此可以采用分載梁的設計方式或設置分載梁，移梁小車，進一步來適應不同架橋機的運行要求，在輪胎選擇上，模塊式運輸車需要選擇小輪胎，多輪胎，根據(jù)相應輪胎參數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)可供運梁車選擇的輪胎有兩種，即：標準輪胎（7.50R15）和超寬基輪胎（355/65R15）。當輪胎的充氣壓為0.6MPa，并且運梁車的行駛速度為5km/h 時，對900 噸級重型運梁車而言，為了盡可能的減少輪胎數(shù)量，最好選擇超寬基輪胎（355/65R15 型），它和標準輪胎相比，兩者直徑相差82mm，這種狀況下，可以有效的降低運梁車的整體高度。

2 輪胎數(shù)和軸線數(shù)的的確定

我國秦沈客運專線的建設中，共采用了8 套箱梁運架設備，其中中鐵2 局的運用了意大利生產(chǎn)的24m 雙線箱進口中梁式2 雙線箱梁的運梁車，車身自重127.8噸。中鐵4 局運用了國產(chǎn)的32m 單線箱梁，型號為DCY450 的運梁車，車身自重為130 噸。以上這兩種運梁車均為中梁式的，中鐵2 釆局 用的運梁車軸線為10，輪胎為40 只，輪胎型號為18.00R25 的標準輪胎。中鐵4 釆局 用的運梁車軸線為14，輪胎為112 只，輪胎型號為11.00R20 的標準輪胎，中16、17、20 釆局 用的是進口的24m 單線梁的模塊式運梁車，每個運梁車軸線為12，驅(qū)動軸為4，輪胎為32 釆

只寬基輪胎，也有 用從動軸為8，輪胎數(shù)量為128 只，輪胎型號為標準輪胎，當前中鐵二局四局所使用的運糧車寬度分別為7.56.5 米。在具體使用過程中需要將其解體運輸?shù)街付ǖ墓さ匚恢?，再進行組裝、使用，而對于中鐵16，,20局目前所使用的的運梁車是由通用模塊組合而成的，使用時方便解體并轉(zhuǎn)移到工地。嚴格按照有關理論，將中梁式結(jié)構和模塊式結(jié)構差異考慮進去，最終運梁車可以選取重量為900 噸。而32m 運梁車也就是說模塊式運梁車的自重為300 噸。

3 估算軸距L 與車全長

我們運用了對比法，當使用輪胎型號為7.50R15 時，軸距可取1550mm，當使用輪胎型號為355/65R15 時，軸距仍可取1550mm。中鐵2 局和中鐵4 局運梁車使用的輪胎型號分別為：18.00R15,11.00R15，而可選軸距分別為：1800mm，1500mm。運梁車的車長L 大約為：（23-1）×1500+1500=35.65m。和運梁車的梁長32.6m 相比要長，在此基礎上，車長還需要考慮懸掛在運梁車尾部的發(fā)動機的長度，該長度為4 米，因此整個移梁車全長40 米。

4 中梁式結(jié)構的優(yōu)勢

當前所研發(fā)的900 噸架橋機中，共有8 種類型，大多沒有嚴格要求移梁車寬度，中梁式結(jié)構在實現(xiàn)上是比較容易的，但不利于高度降低，但在混凝土裝卸，運梁車運行維護，穩(wěn)定性等方面是具有顯著優(yōu)勢的。比如，運梁車釆 用輪胎型號為超寬基輪胎（355/65R15），當縮回懸架時整個運梁車高1200 毫米，伸出懸架后車高1830 毫米，目前中鐵大局采用的該架橋機在一定的稱重條件下，支撐腿內(nèi)部盡寬度達到為6100mm，而施工現(xiàn)場要求運梁車的寬度應在5900mm 以下，如果按照運梁車左右輪架輪距以4100mm 計算，那么，就要求中梁翼緣板的寬度最大值為什么2328mm 之內(nèi)。根據(jù)架橋機左右輪架輪距計算，這根本無法做到，應該按照扣除運梁車轉(zhuǎn)彎時輪架繞垂直軸回轉(zhuǎn)占據(jù)的寬度1970mm 計算，那么，中梁翼緣板的寬度為2030mm。而和中鐵15 局運用的進口Nicola550t、24m 吊運梁一體機的技術參數(shù)相比，存在較大的差異，主要是由于吊運架一體機中的主梁在受力時相比中梁式運梁車受力情況有一定差異，身噸位數(shù)也不同造成的。中梁式的運梁車 釆用的軸線為8 個，并且使用的寬基型輪胎呈兩兩雙聯(lián)狀態(tài)，輪架間距為4100mm，這就可以滿足大橋架機的寬度限制。在沒有計算前能否完成研制，這還需要進一步深入分析，但如果按照 5000 毫米設計中梁式結(jié)構時，需要使中梁上下翼緣板保持一定寬度，盡可能降低全車高度，尤其對于運梁車來說在處于兩端裝載移梁的條件下，相比半重運梁工況應當保留一定的高度，便于后期進行分載。

5 通用模塊式運輸車在加分載梁的優(yōu)勢

如果運輸車在設計過程中高度較低，在完成混凝土運輸時，我們可以將其加裝上置分載梁，進一步實現(xiàn)一機多用的功能，這也是未來運輸車設計發(fā)展趨勢。根據(jù)2014年末統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國目前有很多設計單位，、針對高鐵900 級別的架橋機，有三種小導運梁車，兩種無導運梁車，一種無導輔助前臂運梁車，且這些運梁車均需要將運梁小車設置在運梁車中，在混凝土吊梁前端利用移梁車能夠?qū)⑦\梁車后端混凝土支撐著，并且向前移動過o 型腿，然而由于o 型腿中的上肢下翼緣的高度約為3.3m 左右，此參考值應與運輸車高、分載梁高、和移梁小車高度進行合理分配。

6 小結(jié)

現(xiàn)階段，國內(nèi)有幾家研發(fā)單位正在對900 噸級架橋機進行研制中，其中包括鄭州華中建機、北戴河通聯(lián)、中鐵3 局、鄭州大方、開封宏達、武漢院等，運梁車運入砼箱梁時是不穿過其O 形的中腿和后腿的，因此，運梁車的高度設計不應超過O 形后腿下肢上翼緣的最高離地高度。對用車單位而言，究竟選用哪種結(jié)構的運梁車，是中梁式運梁車，還是通用運輸車上加分載梁的運梁車，最后，取決于用車單位的購置的價格以及用車單位所運梁的工作量。如果運梁工作量和運梁車的使用壽命相近的情況下，就不必考慮一機多用或者移作他用，應當考慮的是研制費用和構建價格。