方杰

【摘 要】大型橋梁由于橋墩拱腳的存在，傳統(tǒng)橋梁檢修車由于不具備過墩功能而不能對橋梁進行全方位的檢修。本文介紹一種通過齒輪齒條傳動進行伸縮過墩的橋梁檢修車。

【關(guān)鍵詞】橋墩拱腳；橋梁檢修車；齒輪齒條傳動；伸縮過墩

一、引言

橋梁建設(shè)是國家重要的基礎(chǔ)建設(shè)之一，是關(guān)系社會和經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的生命線工程。為確保橋梁長期使用過程中的安全可靠，需要設(shè)計橋梁檢修車對橋梁設(shè)施進行檢測和維護。瑞安市飛云江五橋主橋為五跨連續(xù)鋼桁系桿拱橋，其主橋下部共有4個主橋墩拱腳孔，由于這些橋墩拱腳孔的限制，傳統(tǒng)的檢修車因不能通過橋墩拱腳孔而不能對橋梁進行全方位檢修，因此急需研發(fā)一種新穎的橋梁檢修車，能夠既快速安全通過橋墩拱腳孔，又能對橋梁進行全面的檢修維護。

二、總體結(jié)構(gòu)介紹

飛云江檢修車是根據(jù)飛云江五橋橋梁結(jié)構(gòu)形式而設(shè)計具有伸縮功能的橋梁檢修車，全橋共設(shè)1臺檢修車，通過伸縮功能順利通過橋墩拱腳孔后可實現(xiàn)對全橋底部各個部位進行檢修和維護，滿足該橋梁維護的使用要求。

如圖1所示：飛云江檢修車由主車架、伸縮車架、龍門架、伸縮機構(gòu)、走行機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。走行機構(gòu)通過鋼輪倒置在工字鋼軌道上走行，主車架嵌套在龍門架中與走行機構(gòu)相連，通過電氣控制系統(tǒng)控制走行機構(gòu)帶動檢修車順橋向走行；同時，電氣控制系統(tǒng)可以控制伸縮機構(gòu)，驅(qū)動伸縮車架在主車架中伸展或者收縮。

三、伸縮過墩工作原理

如圖2所示，主車架由左車籠和右車籠組成，每個車籠底部和頂部設(shè)置導(dǎo)向輪和支撐輪，兩側(cè)各裝有一臺三合一伸縮減速機，減速機軸端自帶齒輪和反滾輪。主車架每個車籠各對應(yīng)有一臺伸縮車架，每臺伸縮車架兩側(cè)均布置一條齒條；伸縮車架每側(cè)的齒條跟對應(yīng)主車架車籠兩側(cè)的伸縮減速機的軸端齒輪進行嚙合配合，同時通過車籠設(shè)置的的支撐輪和導(dǎo)向輪，對伸縮車架進行支撐和導(dǎo)向作用。

當(dāng)需要進行過橋墩拱腳孔時，電氣控制系統(tǒng)啟動伸縮減速機，通過齒輪齒條傳動，帶動左右伸縮車架收縮到主車架車籠中，使整車達到過橋墩拱腳孔的最小極限狀態(tài)尺寸。

反之，控制伸縮減速機的轉(zhuǎn)動方向，通過齒輪齒條傳動，帶動左右伸縮車架伸出到最大極限狀態(tài)，從而方便檢修人員對橋梁進行全方位的檢修。

四、檢修車全橋檢修

本檢修車全橋檢修的所有動作均由電氣控制系統(tǒng)控制完成，全橋檢修整體可分為橋梁跨中檢修和伸縮過墩檢修。

（一）整車橋梁跨中檢修

當(dāng)檢修車進行橋梁跨中檢修時，啟動發(fā)電機進行供電，電氣控制系統(tǒng)控制伸縮機構(gòu)通過齒輪齒條傳動來驅(qū)動伸縮車架從主車架車籠中伸出，達到最大極限狀態(tài)尺寸。關(guān)閉伸縮按鈕后，電氣控制系統(tǒng)控制4套走行電機同步前進或同步后退，帶動檢修車在軌道上順橋向走行，從而對橋梁跨中進行檢修。檢修車橋梁跨中運行狀態(tài)如圖3所示。

（二）整車過橋墩拱腳孔檢修

當(dāng)檢修車在跨中檢修完畢后，將檢修車開至橋墩拱腳附近后，關(guān)閉走行按鈕，停止檢修車走行。然后控制伸縮機構(gòu)通過齒輪齒條傳動來驅(qū)動伸縮車架收縮進主車架車籠中，達到最小極限狀態(tài)尺寸。關(guān)閉伸縮按鈕后，電氣控制系統(tǒng)控制4套走行電機同步前進，帶動檢修車順利通過橋墩拱腳孔，如圖4所示：

待檢修車順利通過橋墩拱腳孔后，走行電機停止；啟動伸縮模式，電氣控制系統(tǒng)驅(qū)動伸縮車架從主車架車籠中伸出，達到最大極限狀態(tài)，關(guān)閉伸縮按鈕，電氣控制系統(tǒng)控制4套走行電機同步前進，繼續(xù)下一跨橋梁跨中的檢修操作。

五、齒輪齒條傳動式伸縮過墩優(yōu)點

1、本檢修車采用三合一減速器驅(qū)動齒輪齒條傳動來實現(xiàn)檢修車伸縮過墩，操作便捷，工作效率得極高。

2、具備伸縮平穩(wěn)、動力強，安全性高。

3、這種伸縮過墩方式為大型橋梁檢修領(lǐng)域樹立了新的標(biāo)桿。

六、結(jié)束語

大型橋梁由于橋墩拱腳的存在，傳統(tǒng)橋梁檢修車由于不具備過墩功能而不能對橋梁進行全方位的檢修。飛云江五橋檢修車，首次將齒輪齒條傳動作為一種伸縮方式用于大型過墩橋梁檢修領(lǐng)域，該檢修車具備伸縮速度快、平穩(wěn)、安全性高等優(yōu)點，解決過墩慢且安全性差的難題；為大型橋梁檢修領(lǐng)域樹立了新的標(biāo)桿，為國內(nèi)外首創(chuàng)。

【參考文獻】

[1]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[2]張俊平，姚玲森.橋梁檢測[M].北京：人民交通出版社，2005.