一種齒輪齒條伸縮過墩的橋梁檢修車

方杰

【摘 要】大型橋梁由于橋墩拱腳的存在，傳統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

橋梁建設是國家重要的基礎建設之一，是關系社會和經濟協調發展的生命線工程。為確保橋梁長期使用過程中的安全可靠，需要設計橋梁檢修車對橋梁設施進行檢測和維護。瑞安市飛云江五橋主橋為五跨連續鋼桁系桿拱橋，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、總體結構介紹

飛云江檢修車是根據飛云江五橋橋梁結構形式而設計具有伸縮功能的橋梁檢修車，全橋共設1臺檢修車，通過伸縮功能順利通過橋墩拱腳孔后可實現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、走行機構、電氣控制系統等部分組成。走行機構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相連，通過電氣控制系統控制走行機構帶動檢修車順橋向走行；同時，電氣控制系統可以控制伸縮機構，驅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置導向輪和支撐輪，兩側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有一臺伸縮車架，每臺伸縮車架兩側均布置一條齒條；伸縮車架每側的齒條跟對應主車架車籠兩側的伸縮減速機的軸端齒輪進行嚙合配合，同時通過車籠設置的的支撐輪和導向輪，對伸縮車架進行支撐和導向作用。

當需要進行過橋墩拱腳孔時，電氣控制系統啟動伸縮減速機，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尺寸。

反之，控制伸縮減速機的轉動方向，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，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

當檢修車進行橋梁跨中檢修時，啟動發電機進行供電，電氣控制系統控制伸縮機構通過齒輪齒條傳動來驅動伸縮車架從主車架車籠中伸出，達到最大極限狀態尺寸。關閉伸縮按鈕后，電氣控制系統控制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如圖3所示。

（二）整車過橋墩拱腳孔檢修

當檢修車在跨中檢修完畢后，將檢修車開至橋墩拱腳附近后，關閉走行按鈕，停止檢修車走行。然后控制伸縮機構通過齒輪齒條傳動來驅動伸縮車架收縮進主車架車籠中，達到最小極限狀態尺寸。關閉伸縮按鈕后，電氣控制系統控制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，電氣控制系統驅動伸縮車架從主車架車籠中伸出，達到最大極限狀態，關閉伸縮按鈕，電氣控制系統控制4套走行電機同步前進，繼續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點

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

2、具備伸縮平穩、動力強，安全性高。

3、這種伸縮過墩方式為大型橋梁檢修領域樹立了新的標桿。

六、結束語

大型橋梁由于橋墩拱腳的存在，傳統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域，該檢修車具備伸縮速度快、平穩、安全性高等優點，解決過墩慢且安全性差的難題；為大型橋梁檢修領域樹立了新的標桿，為國內外首創。

【參考文獻】

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