一種隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置的研制

周明龍 程晶晶 李 文

(1.安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，安徽 蕪湖 241000；2.安徽理工大學(xué)， 安徽 淮南 232001 )

當(dāng)車輛在道路上因事故無法移動時，通常只能等待拖車移走，隧道內(nèi)道路救援更是如此[1-2]。但拖車移走機動車的方式比較費時，且待救援車輛不能快速從隧道內(nèi)道路上撤離; 在車流量較大的隧道交通段，等待救援車輛的過程又會使隧道外車輛積壓，形成隧道交通擁堵，從而增加加救援難度。為了能夠快速疏通交通，節(jié)約時間，在此設(shè)計研制一套隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置。

1 技術(shù)設(shè)計方案

隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置主要包括承重軌道、拉桿、電動小車、雙輪小車、底座、電機、減速機、卷筒、吊鉤和鋼絲繩等結(jié)構(gòu)部件。兩承重軌道平行間隔排列，連接于固定在隧道頂部的拉桿上且沿隧道行車方向延伸，每一承重軌道上吊掛有行走速度、方向相同且啟停同步的電動小車及與電動小車保持一定間隔的雙輪小車，位于4件小車正下方且與其同時連通長方形底座，有2臺減速機對稱安裝于方形底座上，每臺減速機具有兩個同軸輸出軸且各輸出軸上對稱連接有卷筒，減速機輸出軸軸線和卷筒軸線平行且與承重軌道延伸方向垂直，上述2臺減速機和4件卷筒均安裝在底座上，鋼絲繩一端固定并纏繞在卷筒上，另一端連接有吊鉤。

兩承重軌道上吊掛的電動小車與雙輪小車前后位置相反，但間距相同。2臺減速機位于底座上方向與承重軌道延伸方向相同的中軸線上，兩臺驅(qū)動減速機的電機相對各自減速機位置相同，且同步啟動和旋轉(zhuǎn)方向相同。底座上4件小車正下方設(shè)置有吊耳，底座與4件小車之間用軸銷連接。減速機與卷筒采用聯(lián)軸器連接，卷筒靠底座上的支架支撐。底座為鋼板和槽鋼組成的鋼結(jié)構(gòu)件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本設(shè)計有以下優(yōu)勢：

(1)將兩平行承重軌道連接于固定在隧道頂部的拉桿上，從而可以將與拖車具有同樣提升和行走功能的移動裝置預(yù)先安裝在隧道上方。這樣在發(fā)生機動車拋錨或交通事故時，該裝置可以馬上投入使用，快速恢復(fù)正常交通。

(2)由于4臺卷筒對稱布置且其驅(qū)動機構(gòu)同步運行，使得移動故障機動車時4根起吊鋼絲繩都可以同步垂直升降，從而可以實現(xiàn)故障車水平吊運，同時能有效避免吊裝過程中對故障機動車的二次損傷。

(3)由于電動小車可以實現(xiàn)前后行走，該裝置可以做到逆行。

(4)該裝置是基于現(xiàn)有通用設(shè)備的優(yōu)化組合，構(gòu)成隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置，解決了長時間等待拖車不能移走故障機動車而引起的隧道交通堵塞問題；結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低廉，對現(xiàn)有隧道加裝也比較方便。

2 實例說明

圖1為隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中小車與底座連接局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1中底座結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為該裝置安裝于隧道后的位置結(jié)構(gòu)示意圖。

1— 承重軌道；2 — 電動小車；3 — 底座；4 — 吊鉤；5 — 雙輪小車；6 —卷筒；7 — 鋼絲繩；8 — 聯(lián)軸器；9 — 電機；10 — 減速機；11 — 拉桿；201— 軸銷；202 — 小車側(cè)板；301 — 吊耳；302 — 支架；303 — 通孔。

圖1隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1、圖2、圖3所示，隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置包括承重軌道、電動小車、底座、吊鉤、雙輪小車、卷筒、鋼絲繩、聯(lián)軸器、電機、減速機、拉桿。兩承重軌道平行間隔排列，其間隔距離近似于目前主流機動車寬度，承重軌道上部與隧道頂部預(yù)制的若干等距拉桿連接。每一承重軌道上吊掛有通用電動葫蘆上的電動小車和雙輪小車，而且兩電動小車行走速度和方向相同[6]。兩承重軌道上的電動小車和雙輪小車的前后位置相反，但間隔距離相同，近似于目前主流機動車底盤軸距。

圖4 圖1中小車與底座連接局部放大結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 圖1中底座結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 裝置安裝于隧道后的位置結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1和圖4所示，底座為鋼結(jié)構(gòu)件，采用槽鋼和鋼板制作而成。對稱安裝在底座上的兩臺減速機采用具有兩側(cè)同軸輸出端的蝸輪蝸桿減速機，帶有輸入軸的卷筒安裝在底座上的支架上，減速機的輸出軸和卷筒的輸入軸采用普通聯(lián)軸器聯(lián)接。鋼絲繩一端固定并纏繞在卷筒上，另一端穿過底座上的通孔連接吊鉤。

如圖5所示，底座與4件小車采用軸銷聯(lián)接，軸銷穿過小車側(cè)板，同時穿過焊接在底座上的吊耳，使得底座的四角分別與電動小車和雙輪小車連接在一起，從而使底座與2件電動小車和2件雙輪小車構(gòu)成整體框架結(jié)構(gòu)，增強了該裝置運行穩(wěn)定性。

如圖1和圖6所示，當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生車輛拋錨或交通事故時，啟動電動小車行走電機。由于兩側(cè)電動小車同步運行，底座及承重在底座上的設(shè)備將在4件行走小車的帶動下朝故障機動車方向平穩(wěn)運行，待底座位于故障機動車的上方時，停止電動小車電機并啟動電機，電機驅(qū)動減速機兩端輸出軸旋轉(zhuǎn)，接著通過聯(lián)軸器帶動卷筒同步旋轉(zhuǎn)，最終鋼絲繩和掛鉤將垂直下降到故障機動車的懸掛點并停止電機。在固定好故障機動車后，反向操作電機，同理卷筒將反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)提升故障機動車，待故障機動車距離地面高度合適后，停止電機，接著再次啟動電動小車電機，選擇需要的方向運行即可移走故障機動車。

該裝置設(shè)計基于通用設(shè)備和標(biāo)準件，例如電動葫蘆上的電動小車和雙輪小車，蝸輪蝸桿減速機，聯(lián)軸器，承重軌道，鋼絲繩等進行優(yōu)化組合后，構(gòu)成隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置，結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低廉，可有效地將隧道內(nèi)故障車快速移出。

3 結(jié) 語

設(shè)計研制一種隧道內(nèi)軌道式故障機動車移動裝置。在發(fā)生機動車拋錨或交通事故時，該裝置可以馬上投入使用，實現(xiàn)故障車水平吊運，能有效避免吊裝過程中對故障機動車的二次損傷，解決了長時間等待拖車不能移走故障機動車而引起的隧道交通堵塞。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低廉，對現(xiàn)有隧道進行加裝也比較方便。

[1] 屠鳳蓮.動臂變幅塔機奇偶倍率吊鉤裝置的設(shè)計理論[D]. 廊坊：河北工業(yè)大學(xué)，2010.

[2] 向兵飛.高海況下收放裝置動力學(xué)及控制策略研究[D].宜昌：三峽大學(xué)，2012.

[3] 李進政,唐昌松,單文玉,等.框架杠桿式窨井蓋提升裝置的設(shè)計[J]. 裝備制造技術(shù),2011(7)：179-180.

[4] 任紅梅.大直徑隧道盾構(gòu)穿越機場滑行道沉降控制[J]. 中國市政工程， 2011(3)：34-35.

[5] 常全軍.大跨徑混凝土拱橋吊裝系統(tǒng)的研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2010.

[6] 李曉燁,秦志堅,岳長柏.頂桿小車卷筒改造[J]. 包鋼科技, 2003(3)：49-51.