JQJ40/ 25型架桥机的机械设计论文

　　摘要：为了大幅提高我公司桥梁架设的速度和自动化程度，在原有JQJ40/25型架桥机的基础上，作了一些改进。本文主要介绍该架桥机机械部分的设计过程和相关的技术参数。
　　关键词:JQJ40/25型架桥机,机械,技术参数
　　JQJ40/25型架桥机示意图
　　JQJ40/25型架桥机是我公司自行设计和制造的一种自动化程度比较高的架桥机。该机总体部分设计由大桥局五公司技术部负责，本人主要负责架桥机机电部分的设计，包括架桥机的大车走行机构、吊重起升机构、横移微调机构、天车走行机构以及整个架桥机电器控制线路的设计。另外，整个架桥机的制造安装工作有本人负责完成。要完成该架桥机的部分设计就必须先了解该机的技术性能和要求：
　　1、 吊重40吨；
　　2、 可架设各种公路桥梁；
　　3、 可架小曲线上梁；
　　4、 架桥机整机纵移、横移方向便于转置；
　　5、 横移具有可微调性；
　　6、 整机纵移、横移速度不超过2.5m/min；
　　天车起升速度不超过1.5m/min；
　　天车纵移速度不超过5.4m/min；
　　天车横移丝杆微调速度不超过0.6m/min。
　　针对上述要求，对该架桥机机械各部分作了仔细地分析，并确定了设计和制造方案。
　　一、 大车走行机构
　　1、 整机纵、横移速度要求
　　根据吊重及该架桥机的自身重量，计算确定了每个大车走行车轮的轮压，根据轮压确定车轮直径D=400mm。根据该架桥机吊梁运行阻力，经计算可得出大车走行电机功率为2.2KW。为了尽量简化该走行机构，选用了直联式减速机BLY2715————17*11—2.2，变速比为17*11=187，电机功率为2.2KW转速为1450r/min。另外，确定了减速机外齿合齿轮的变速比为1；4。由以上数据参数可计算出该架桥机的纵、横移速度为v=1450/（17*11*4）*3.14*0.4=2.44m/min2.5m/min，满足架桥机的纵、横移速度要求。
　　2、 架桥机整机纵、横移转向要求
　　由于该架桥机要求可带梁横移，因此要求大车走行机构的本轮能够转向。对此，在大车走行轮箱与架桥机中，后立柱之间的连接采用燕尾槽联接形式，并设置了转动装置。当大车走行轮要求转向时，将架桥机用千斤顶顶起，通过转动装置转动走行轮箱，即可完成架桥机整机纵、横移方向的转置。由于该转动装置的转盘接触面填充了模压板，转动摩檫系数非常小，转动起来就非常灵活。而采用燕尾槽联接方式，又可适当地微调架桥机两支腿之间的距离，满足不同情况下的架梁要求。采用燕尾槽联接方式和转动装置后，大大地提高了该架桥机的性能：（1）架桥机整机纵、横移方向转置方便；（2）架桥机整机在小曲线（R200m）上，大车走行轮可通过转动装置饶转盘转动，自动调整走行轮的方向，沿轨道运行；（3）可以架设斜交梁（45）。
　　二、 天车走行机构
　　对于走行天车，根据吊重，经计算确定选用BWEY2218—17*17—1.1直联式减速机，走行轮直径D=350mm，电机功率为1.1KW，转速为n=1430r/min。由此可计算出天车纵移走行速度v=1430/（17*17）*0.35*3.14=5.4m/min，满足架桥机天车纵移速度要求。
　　三、 吊重起升机构
　　由于该架桥机设计吊重为40吨，对于吊重起升动力，选用5吨慢动卷扬机。该卷扬机额定拉力为5吨，额定速度为8.7m/min，电机功率为11KW。为了满足吊重要求，设计了各含三个滑轮的定滑轮和动滑轮组。钢丝绳饶法见图。通过滑轮组，可以计算车每台起升机构的吊重为5*6=30吨，故两台起升机构的吊重可达2*30=60吨，满足吊重40吨的设计要求。另外，由以上数据参数可以计算出吊重的起升速度为v=8.7/6=1.45m/min1.5m/min，满足天车起升速度的设计要求。另外，在定滑轮组的安装位置的选择上，如果按常规把它安装在起升机构的下部，则走行天车横移时会与起升机构的定滑轮组干涉，因此把定滑轮组设置在5吨卷扬机底座上面，解决了下部空间不足的问题。
　　四、 横移微调机构
　　该架桥机架梁，既可免去墩顶横移，又可携边梁一次落梁就位。而横移落梁就位主要靠架桥机整机附以天车上的双横移丝杆微调来完成的。架桥机整机的横移主要由大车走行轮的转向来完成。对于横移微调机构，在走行天车两侧布置了两根横移丝杆，通过丝杆的转动，带动整个起升机构在走行天车上滑动。在我公司第一台JQJ40/25型架桥机的设计基础上，对该横移微调机构的设计作了一些改动。原横移微调是由人工扳动丝杆来实现的。而在实际架梁过程中，采用手动来实行横移微调的话，工人的劳动强度比较大，两边丝杆的同步性也很难保证。如果不同步的话，滑移起升机构就会偏离轨道，引起丝杆变形，导致横移失效。现在，采用了电机控制，就是说两边丝杆的转动都由电机来控制，这样同步性就比较容易得到保证，丝杆也不容易变形。而且，采用电机传动大大提高了架梁的自动化程度，减轻了工人的劳动强度，便于集中控制。选用了直联式减速机，型号为BLY15—35—1.1，电机功率为1.1KW，转速为700r/min，变速比为35。经计算，选用Tr65*9的丝杆来传动。于是计算可得横移微调速度v=700/35*3.14*9=565mm/min，满足横移微调速度要求。另外，为了减少摩檫阻力，选用摩檫系数非常小的不锈钢—模压板作为滑动副材料。为了保证起升机构在滑移机构的两侧装上了导向滑轮，从而保证了横移的可靠性。
　　经多个项目反复使用，无论从架桥机架梁速度及安全可靠性均得到实践检验。我个人从中获得了许多宝贵的经验，并为以后的相关同类型设计打下了坚实的基础。
　　主要参考文献
　　[1]《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
　　[2]《机械设计手册》徐灏机械工业出版社

《JQJ40/ 25型架桥机的机械设计论文》

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