鋼桁梁上弦檢修車走行機(jī)構(gòu)概述

王春芳 孔旭 姬海

【摘 要】概述了鋼桁梁拱橋有軌步履走行檢修車、無軌步履走行檢修車及有軌連續(xù)走行檢修車三種類型檢修車走行系統(tǒng)構(gòu)成及其工作原理，并總結(jié)三種檢修車的特點(diǎn)，最后展望了拱橋檢修車未來發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】有軌步履走行；無軌步履走行；有軌連續(xù)走行；檢修車

一、前言

橋梁是貫通公路或鐵路的重要設(shè)施。由于反復(fù)承受車輛載荷、環(huán)境因素和交通事故的侵害，尤其是交通量和重載汽車的不斷增長，以及設(shè)計(jì)施工中遺留的某些缺陷，橋梁的質(zhì)量狀況會日漸惡化，耐久性下降。與此同時，雨后春筍般的路橋建設(shè)和繁忙的交通設(shè)施使用，也帶來了巨大的橋梁交通安全隱患。為及時發(fā)現(xiàn)并排除橋梁使用過程中出現(xiàn)的安全隱患，市場上出現(xiàn)了一系列的橋梁檢修維護(hù)設(shè)備——橋梁檢修車。

由于節(jié)省鋼材，重量輕，剛度大，能夠?qū)崿F(xiàn)較大跨大，鋼桁梁結(jié)構(gòu)形式被廣泛應(yīng)用于橋梁中。但由于鋼桁梁橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是鋼桁梁拱橋，其檢修維護(hù)極為困難。

目前鋼桁梁拱橋檢修車按其走行方式可以分為有軌步履走行檢修車、無軌步履走行檢修車及有軌連續(xù)走行檢修車。

二、有軌步履走行檢修車

有軌步履走行檢修車走行機(jī)構(gòu)由夾緊機(jī)構(gòu)、插銷機(jī)構(gòu)及推拉油缸三部分組成，如下圖所示。其工作原理是：夾緊機(jī)構(gòu)1與插銷機(jī)構(gòu)1工作，使檢查車主體處于一個固定位置，夾緊機(jī)構(gòu)2與插銷機(jī)構(gòu)2處于打開狀態(tài)；推拉油缸工作伸長至最大長；夾緊機(jī)構(gòu)2與插銷機(jī)構(gòu)2工作，夾緊機(jī)構(gòu)1與插銷機(jī)構(gòu)1打開；推拉油缸工作縮短，推拉檢查車向前運(yùn)動；重復(fù)上述運(yùn)動實(shí)現(xiàn)檢修車走行。

這種有軌步履走行機(jī)構(gòu)需在鋼桁拱梁上鋪設(shè)軌道，我公司產(chǎn)品主要應(yīng)用有：廣州東平水道大橋檢修車，南京大勝關(guān)檢修車。

三、無軌步履走行檢修車

該走行系統(tǒng)主要包括行走靴、上行走組件、導(dǎo)向組件、主支撐、行走靴支撐、齒條等部件。其工作原理為：前后兩個行走靴支撐支撐于拱橋上弦桿的附加件上，保持行走靴處于特定位置，同時主支撐收起；上行走組件通過齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)，帶動整個上行走組件、主支撐在行走靴上向前運(yùn)動；當(dāng)上行走組件等從一側(cè)行走靴支撐運(yùn)動到另一側(cè)行走靴支撐時，主支撐支撐于靠近于行走靴支撐的附加件之上，兩側(cè)行走靴支撐脫開附加件，上行走組件通過齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)帶動行走靴向前移動，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)行走功能。

無軌步履走行檢修車走行機(jī)構(gòu)需在橋梁上間隔一定距離設(shè)置附加件的方式來實(shí)現(xiàn)檢修車步履行走。我公司產(chǎn)品主要應(yīng)用有：鄭焦城際鐵路橋檢修車。

四、連續(xù)走行檢修車

有軌連續(xù)走行檢修車有橡膠輪驅(qū)動走行檢修車及齒輪齒條（鏈輪鏈條）驅(qū)動走行檢修車兩種。

其中橡膠輪驅(qū)動走行檢修車走行系統(tǒng)主要由走行輪胎組、驅(qū)動機(jī)構(gòu)及聯(lián)接機(jī)構(gòu)等部分組成，如圖5所示。兩個走行輪胎組與一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)鉸接組成一組驅(qū)動，兩組驅(qū)動通過聯(lián)接機(jī)構(gòu)聯(lián)接組成走行系統(tǒng)。每個走行輪胎組均配置夾緊機(jī)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)夾緊機(jī)構(gòu)提升輪胎組與軌道的正壓力，以實(shí)現(xiàn)走行系統(tǒng)的爬坡能力。

該輪胎式走行能夠?qū)崿F(xiàn)在大坡度拱橋上連續(xù)、快速、安全、平穩(wěn)行走，能夠提高現(xiàn)場檢查維修的工作效率。

橡膠輪驅(qū)動走行檢修車主要應(yīng)用產(chǎn)品有：邕江橋檢修車，東新贛江特大橋檢修車及德龍煙特大橋檢查。

齒輪齒條（鏈輪鏈條）驅(qū)動走行檢修車其行走系統(tǒng)是通過走行機(jī)構(gòu)內(nèi)的齒輪或鏈輪與安裝于H型鋼軌道上蓋板下部的齒條或鏈條作用帶動檢修車運(yùn)行。主要應(yīng)用有：南寧大橋檢修車，春曉大橋檢修車。

五、總結(jié)與展望

前述鋼桁梁上弦檢修車中，有軌步履走行檢修車及無軌步履走行檢修車由于其走行采用步履式，檢修車的最終行走速度相當(dāng)慢，整車效率極低；有軌連續(xù)走行檢修車首先須全橋鋪設(shè)軌道，其中橡膠輪驅(qū)動檢修車爬坡能力有限，當(dāng)坡度較大時須增加額外的摩擦力，從而大大降低了檢修車的效率；齒輪齒條（鏈輪鏈條）驅(qū)動檢修車由于采用齒輪齒條（鏈輪鏈條）傳動，對齒條（鏈條）制造及安裝精度要求較高，成本也比較高，最終使用效果也不理想。

根據(jù)鋼桁梁拱橋的特點(diǎn)，研究開發(fā)出適應(yīng)能力強(qiáng)、自身維護(hù)方便、采用少量軌道或無軌方式實(shí)現(xiàn)高效率工作的檢修車是橋梁檢修車未來的發(fā)展方向，我公司正在研制的履帶式爬坡檢修車正是以此為出發(fā)點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王春芳， 游冰，張劍等.兩種爬拱式橋梁檢查車走行系統(tǒng). 第二十一屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議，2014-05-27.