节段拼装架桥机后支腿的设计及应用
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摘 要：文章介绍了一种新型节段拼装架桥机后支腿的设计及应用。架桥机后支腿可通过自力走行调整其站位，使主梁结构在架桥机纵移过孔工况下应力较小，且具有自平衡功能，从而可以保证架桥机纵移过孔时整机稳定性。值得同类架桥机设计参考。
关键词：架桥机；后支腿；自力走行；设计
1 概述
节段拼装架桥机后支腿是架桥机一个重要部件。在架桥机架梁时，不需要使用后支腿。当完成单孔桥面架设之后，需将后中支腿转换位置至前支腿处之前，这时必须支起后支腿来承担后中支腿的垂向载荷，再将后中支腿用起重天车吊往前方桥墩。架桥机过孔作业时，为减小架桥机主梁后悬臂的变形及应力，提高后倾稳定性，需利用后支腿辅助支承主梁纵移一段距离，直至主梁受力、变形及整机稳定性均满足要求方能解除后支腿的支承。在节段拼装架桥机进行过孔作业时，后支腿的安全可靠性及操作稳定性至关重要。
2 传统后支腿
传统的架桥机后支腿，通常是单点固定安装在架桥机主梁尾部。在倒运后中支腿时通过内外伸缩套支承在专用轨道上承担垂向载荷。由于后支腿是单腿受力结构，为增加稳定性，需连接斜撑杆及底部与桥面进行锚固。在架桥机过孔过程中，需解除后支腿底部与桥面的锚固，后支腿在专用轨道上滑移一端距离，在轨道不够长的情况下，需要进行轨道倒换，并且轨道的铺设需考虑桥面的横坡及不平整度，过程十分繁琐，工效低。传统后支腿见图1。
图1 传统后支腿结构示意
3 新型后支腿
新型后支腿包括底梁、底梁中间的内伸缩套、内伸缩套上方的外伸缩套、驱动后支腿前后移动的自力走行机构、桁架平联系、控制内外伸缩套伸缩的液压油缸顶升机构、双轮托滚组件，如图2所示：
后支腿通过滚轮组件支承在主桁架最尾端，可以倒挂在主桁上随主桁架一起移动满足架梁工况所需的各种功能要求。
图2 新型后支腿结构三维图
外伸缩套与内伸缩套套接，之间设置有液压油缸顶升机构，利用液压油缸顶升机构可调整后支腿的高度，调整到位后利用销轴将外伸缩套与内伸缩套固定，两个外伸缩套利用平联系将其连接并相对固定，托棍机构设置在外伸缩套顶部并与其利用螺栓连接固定，直接承受架桥机主梁传递给后支腿的垂直载荷，反钩走行机构设置在外伸缩套中间，车轮挂在架桥机纵移轨道上，后支腿走行时上述纵移轨道成为后支腿走行轨道。
当完成单孔桥面架设之后，需将后中支腿转换位置移至前中支腿处前方，此时先启动后支腿自力走行机构，后支腿在左右两侧的走行三合一减速机驱动下尽量靠近后中支腿，再驱动支顶油缸支起后支腿。支起后支腿时，先拔出伸缩套中2个销子，油缸活塞杆伸出，当底部横梁与成桥面即将接触时（控制在50～100mm左右），停止油缸动作，将上部桁架平联安装恢复原状，再继续支顶油缸，直到后支腿托滚组件完全支承起主桁（自力走行机构此时与主桁架下弦脱开），然后插入2个固定销。后支腿支撑到位后，慢慢卸去后中支腿负载，用起重天车将后中支腿吊往前方桥墩撑起，然后松开前支腿约束，准备过孔。此时，整机由前支腿、前中支腿、后支腿承载。
架桥机整机纵向移动过孔时，后支腿托滚轮支承在主桁架下弦下平面上，主桁在后支腿托滚上向前移。由于主桁过孔时存在较大挠度，前移过程中，后支腿受力将越来越小，当后支腿即将脱开主桁架尾部时，在支顶油缸辅助下，拔出2个固定销，油缸全部收回，并插入销子将下伸缩套固定。此时，后支腿通过自力走行机构倒挂在架桥机下弦杆上。为减小主桁架的后悬臂受力，在后支腿悬空后可利用其自身的自力走行机构将后支腿向前走行一段距离。
4 两者比较
传统后支腿与架桥机主梁通过螺栓连接固接在一起，通过与底梁连接的内、外伸缩套及内、外伸缩套之间的液压顶升油缸调整后支腿的竖直高度，但不能自力走行，需要在桥面上铺设和倒运轨道，因此架桥机工作效率较低，且导致架桥机纵移过孔时主梁结构应力较大。
新型后支腿采用的是一种可自力走行的架桥机后支腿，使架桥机后支腿不仅可调整其竖直高度，并赋予后支腿自力走行功能，可自力调节后支腿与主梁的相对位置。在后支腿整个操作过程中，仅需要完成支顶及自力前后调节作业，不需要锚固及倒运轨道作业，从而提高架桥机的工作效率，保证了架桥机纵移过孔整机稳定性，并降低架桥机纵移过孔时主梁结构的应力。
5 结束语
节段拼装架桥机后支腿在架桥机过孔作业时，可通过自力走行调整其位置，使架桥机主梁结构在架桥机纵向移动过孔工况下应力较小，且具有自平衡功能，从而可以保证架桥机纵移过孔时整机的稳定性。该后支腿机构已在实际中成功应用，且维护成本低，性价比高，产生了很好的经济效益。
参考文献
[1]张质文，等.起重机设计手册[M].中国铁道出版社，2013.
[2]成大先，等.机械设计手册[M].化学工业出版社，2008.
[3]GB/T 3811-2008.起重机设计规范[S].