TMT150型模塊運(yùn)輸車(chē)的應(yīng)用研制

劉培勇，李靜，郭欣

（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司，河北 秦皇島 066004）

TMT150型模塊運(yùn)輸車(chē)的應(yīng)用研制

劉培勇，李靜，郭欣

（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司，河北 秦皇島 066004）

在大型項(xiàng)目工程的施工建設(shè)中，大型設(shè)備及大型結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸任務(wù)越來(lái)越頻繁，在這種情形下，對(duì)大型的運(yùn)輸設(shè)備需求量也與日俱增。大型的模塊運(yùn)輸車(chē)作為運(yùn)輸此類(lèi)設(shè)備與構(gòu)件的裝備顯示出越來(lái)越大的作用。我公司緊隨市場(chǎng)發(fā)展，根據(jù)客戶(hù)的需要獨(dú)立研制了TMT150型低位、雙動(dòng)力、多模式轉(zhuǎn)向的模塊運(yùn)輸車(chē)。

模塊化；液壓懸掛；雙動(dòng)力；CAN總線(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信

重載模塊運(yùn)輸車(chē)可以解決大型的、整體不易拆卸的、超長(zhǎng)超寬超重的貨物設(shè)備的轉(zhuǎn)場(chǎng)、短途運(yùn)輸、港口碼頭滾裝和滾卸等運(yùn)輸問(wèn)題，其優(yōu)點(diǎn)主要是使用靈活、裝卸方便、載重量在多車(chē)機(jī)械組裝或者自由組合的情況下可達(dá)50000噸以上，同時(shí)可滿(mǎn)足船舶、海洋工程、風(fēng)電、核電、高鐵、路橋等工程建設(shè)的重型運(yùn)輸需求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，大量先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到模塊運(yùn)輸車(chē)，如工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、CAN總線(xiàn)通信技術(shù)、藍(lán)牙通信技術(shù)等。模塊運(yùn)輸車(chē)生產(chǎn)企業(yè)為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力，都開(kāi)始注重高新技術(shù)的運(yùn)用，這些高新技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了模塊運(yùn)輸車(chē)的使用壽命、可靠性、可維修性、精密性、兼容性和易操作性等，使模塊運(yùn)輸車(chē)的發(fā)展呈現(xiàn)出了前所未有的面貌。

1 主要技術(shù)參數(shù)

此TMT150型模塊運(yùn)輸車(chē)主要用于運(yùn)輸發(fā)射臺(tái)架，完成發(fā)射臺(tái)架的對(duì)接。具體過(guò)程為：運(yùn)輸車(chē)下降至1100mm高度，縱向進(jìn)入特種裝置下方，起升400mm高度后，與發(fā)射臺(tái)架連接固定并托起特種裝置。其主要參數(shù)如表1。

表1

2 總體設(shè)計(jì)

TMT150型模塊運(yùn)輸車(chē)采用液壓驅(qū)動(dòng)模塊車(chē)輛型式，由動(dòng)力系統(tǒng)、行駛機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)、車(chē)架、電液控制系統(tǒng)等組成。TMT150型模塊運(yùn)輸車(chē)采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，由6軸線(xiàn)12懸掛單元組成；動(dòng)力系統(tǒng)采用雙動(dòng)力系統(tǒng)；傳動(dòng)系統(tǒng)采用全液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，包括液壓驅(qū)動(dòng)、液壓轉(zhuǎn)向及液壓升降系統(tǒng)；通過(guò)液壓懸掛串聯(lián)分組的方式，適應(yīng)路面的高低起伏，保證運(yùn)輸構(gòu)件的穩(wěn)定性；采用齒輪齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多轉(zhuǎn)向模式；采用國(guó)際先進(jìn)的靜液壓負(fù)載敏感控制系統(tǒng)，性能先進(jìn)、可靠性穩(wěn)定；采用CAN總線(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，形成一套相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的集成控制系統(tǒng)。

3 主要結(jié)構(gòu)組成及功能

3.1 動(dòng)力系統(tǒng)

動(dòng)力系統(tǒng)是模塊運(yùn)輸車(chē)的關(guān)鍵組成部分，是模塊運(yùn)輸車(chē)動(dòng)力的來(lái)源，動(dòng)力通過(guò)輔助系統(tǒng)(燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)等)來(lái)確保動(dòng)力源的正常輸出。整套動(dòng)力單元包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓油泵、油箱、油和水冷卻器等安裝在車(chē)的中部不可移動(dòng)的框架上。發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓系統(tǒng)的壓力能，通過(guò)液壓閥的控制、液壓管路的傳輸?shù)竭_(dá)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所要的動(dòng)作,如液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)、液壓油缸的伸縮、輪組的驅(qū)動(dòng)等等。

3.2 行駛機(jī)構(gòu)

行駛機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)輪組和制動(dòng)輪組兩種形式組成。驅(qū)動(dòng)輪組采用靜態(tài)液壓驅(qū)動(dòng)方式，由輪邊減速器和液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組成，各液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)采取獨(dú)立的控制方式，可以有效防止驅(qū)動(dòng)軸的打滑，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障橋的有效屏蔽。制動(dòng)輪組部分包括輪軸、輪轂、輪輞、輪胎、制動(dòng)器、制動(dòng)缸、制動(dòng)調(diào)整臂等部件。每一個(gè)制動(dòng)輪組上的兩只剎車(chē)調(diào)節(jié)臂分別與制動(dòng)氣室推桿連接，當(dāng)壓縮空氣通入制動(dòng)氣室后，其推桿將推動(dòng)調(diào)節(jié)臂轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，從而也使連接于其上的凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使蹄片外張而剎住制動(dòng)鼓，車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程是通過(guò)油壓推動(dòng)齒條，帶動(dòng)齒輪1旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)過(guò)渡連接板傳遞到懸掛架和平衡臂，從而實(shí)現(xiàn)輪組的轉(zhuǎn)向，軸向支承力通過(guò)推力軸承傳遞到車(chē)架，徑向力通過(guò)中間軸和關(guān)節(jié)軸承傳遞到車(chē)架，此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，定位精確，轉(zhuǎn)向平順，從而實(shí)現(xiàn)了輸出比較大的轉(zhuǎn)向力矩，而轉(zhuǎn)向角度亦能達(dá)到±105°，為實(shí)現(xiàn)各種不同的轉(zhuǎn)向模式奠定了基礎(chǔ)。

每一個(gè)懸掛上配有角度的傳感器，它檢測(cè)到實(shí)際的角度并把信號(hào)傳送到中央控制器。為了避免干擾和錯(cuò)誤信息，傳感器的模擬信號(hào)會(huì)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。系統(tǒng)具備可實(shí)時(shí)監(jiān)察和控制多轉(zhuǎn)向模式及錯(cuò)誤指示的功能，錯(cuò)誤及報(bào)警顯示在主顯示屏和遙控器上的小顯示屏上，這種自診斷系統(tǒng)有利 于快速查找并排除故障。程序中設(shè)置有一些保護(hù)功能，當(dāng)轉(zhuǎn)向角度差誤在2°時(shí)，保持繼續(xù)轉(zhuǎn)向，如大于2°小于8°時(shí)，懸掛的轉(zhuǎn)向?qū)⒙聛?lái)；如果轉(zhuǎn)向角度差誤達(dá)到8°，自行式液壓平板車(chē)會(huì)停止下來(lái)。

3.4 懸架機(jī)構(gòu)

懸掛機(jī)構(gòu)是連接車(chē)橋與車(chē)架的重要支撐結(jié)構(gòu)之一，全液壓模式可以使模塊運(yùn)輸車(chē)的載荷通過(guò)全車(chē)的每一副懸掛均勻的分配到各個(gè)承重輪胎上，液壓系統(tǒng)控制懸掛油缸同時(shí)伸縮，從而可以實(shí)現(xiàn)模塊運(yùn)輸車(chē)車(chē)架支撐平臺(tái)平穩(wěn)的上升或下降到指定的位置高度。懸掛機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括支撐方式的選擇與設(shè)計(jì)、調(diào)平技術(shù)及管路防爆技術(shù)。一旦路面出現(xiàn)縱向或橫向坡度或高低起伏不平坦的情況，懸掛及車(chē)轎可通過(guò)懸掛油缸擺動(dòng)來(lái)提供補(bǔ)償，這就要求模塊運(yùn)輸車(chē)具備能夠單獨(dú)調(diào)整任何一組懸掛的功能。模塊運(yùn)輸車(chē)的懸掛油缸可實(shí)現(xiàn)3點(diǎn)支撐或4點(diǎn)支撐相互切換，同一組懸掛內(nèi)的液壓油缸管路相通，壓力相等，從而均衡同一組的輪胎承受的載荷，各支撐分組可由客戶(hù)根據(jù)實(shí)際情況自行決定。

3.5 車(chē)架結(jié)構(gòu)

車(chē)架鋼結(jié)構(gòu)的主梁和橫梁由電焊焊接而成，裝載重量通過(guò)兩點(diǎn)支撐分布負(fù)載施加于車(chē)上。車(chē)架采用縱橫式框架結(jié)構(gòu)，縱梁為整體式的箱型梁，位于長(zhǎng)度方向中心，是主要承載結(jié)構(gòu)。在每組懸掛中間有非常穩(wěn)定的橫梁，這是為了保證有最大的抗扭鋼度，該結(jié)構(gòu)型式可以很好的保護(hù)行走機(jī)構(gòu)，并且操作性和穩(wěn)定都很好，機(jī)架具有非常好的抗彎、扭的能力，可確保四點(diǎn)液壓支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.6 液壓系統(tǒng)

模塊運(yùn)輸車(chē)行走系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，泵和馬達(dá)采用電比例控制，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，可控性比較高。泵內(nèi)置高壓安全緩沖閥，壓力切斷閥，可防止泵及馬達(dá)過(guò)載，能更好的保護(hù)系統(tǒng)，提高可靠性。由于液壓系統(tǒng)存在背壓，并且是對(duì)稱(chēng)式工作，液壓泵和馬達(dá)同時(shí)具有較高的容積效率，其內(nèi)部泄漏不會(huì)隨壓力變化而明顯變化，所以此套液壓系統(tǒng)從正轉(zhuǎn)通過(guò)零點(diǎn)向反轉(zhuǎn)過(guò)渡時(shí)比較平穩(wěn)，并且制動(dòng)系統(tǒng)能在任何方向?qū)崿F(xiàn)全液壓控制。輸出軸在負(fù)荷大小和方向發(fā)生變化時(shí)能夠具有足夠的剛性，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)工作。負(fù)載敏感控制應(yīng)用于轉(zhuǎn)向和懸掛系統(tǒng)，降低模塊運(yùn)輸車(chē)的能耗的同時(shí)，具有壓力保護(hù)和壓力補(bǔ)償功能?？蓪?shí)現(xiàn)在不同負(fù)載時(shí)，執(zhí)行元件的流量保持不變，從而轉(zhuǎn)向功能及升降功能的同步性得到保證，而在負(fù)載出現(xiàn)壓力變化時(shí)，保護(hù)液壓系統(tǒng)的主要元件。

3.7 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)模塊化，模塊間的通訊采用先進(jìn)的CAN總線(xiàn)通訊技術(shù)。所有懸掛系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均能獨(dú)立操作，從而實(shí)現(xiàn)了各種轉(zhuǎn)向運(yùn)行模式，滿(mǎn)足模塊車(chē)在不同工況下的使用。此外還能夠?qū)崿F(xiàn)任意中心點(diǎn)回轉(zhuǎn)的功能。所有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)分別獨(dú)立控制，可避免驅(qū)動(dòng)軸的打滑，且對(duì)驅(qū)動(dòng)橋及從動(dòng)橋的故障采取了必要的屏蔽控制?？刂葡到y(tǒng)還具有自動(dòng)檢控報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障，從而保障模塊運(yùn)輸車(chē)運(yùn)行系統(tǒng)，而且在操作室顯示器上提示報(bào)警信息。

4 結(jié)語(yǔ)

該TMT150型模塊運(yùn)輸車(chē)充分按照可靠性、安全性、維修性進(jìn)行設(shè)計(jì),貫徹了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、組合化要求，采用成熟的車(chē)輛相關(guān)技術(shù),同時(shí)結(jié)合我公司多年來(lái)在特種運(yùn)輸車(chē)輛領(lǐng)域的研制經(jīng)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)性能優(yōu)越，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，通過(guò)性能良好、系統(tǒng)穩(wěn)定，得到了客戶(hù)的高度認(rèn)可。

[1]楊卓林等.MTE215-12-4型模塊式動(dòng)力液壓平板運(yùn)輸車(chē)[J].工程機(jī)械，2011（9）.

[2]王大江等.運(yùn)板車(chē)整車(chē)升降控制算法研究[J].工程機(jī)械.2011(01).

[3]秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司.TMT150型模塊運(yùn)輸車(chē)操作使用手冊(cè)，2014.

U215.6

A

1671-0711（2017）07（上）-0115-02