来源:河南省崇振建设工程有限公司|发表日期:2025-08-01
轮式过孔型架桥机的电气控制系统是实现整机精准操控与多系统协同的核心枢纽,其设计以高可靠性与复杂工况适应性为目标,通过硬件集成与软件算法实现对液压驱动、支腿动作及吊具调整的全流程控制。该系统以 PLC(可编程逻辑控制器)为控制中枢,结合传感器网络与变频驱动技术,形成 “感知 - 决策 - 执行” 一体化解决方案。
核心架构与控制逻辑
控制系统采用分层分布式架构,由中央控制柜、分布式 I/O 模块及远程操作终端组成。PLC 通过 CAN 总线与各子系统通信,实时采集位移、压力、倾角等传感器数据(如后支腿油缸内置位移传感器精度 ±0.3mm),并通过 PID 算法动态调整液压泵流量与电机转速。例如,在 20‰纵坡工况下,PLC 根据各轮组编码器反馈的位移数据,同步调节后支腿 12 轴 32 轮组的驱动速度,确保轮组同步精度偏差≤±2mm。变频驱动系统采用矢量控制技术,支持 0-3m/min 无级调速,单个驱动轮接地比压≤0.6MPa,适应松软地基。
功能实现与协同机制
多维度精准控制:前支腿回转梁与中支腿横移油缸通过比例方向阀联动,在 R5500m 曲线架梁时,PLC 根据激光测距仪实时数据计算横移补偿量,使箱梁轴线偏差控制在 ±15mm 以内。吊具系统通过双天车独立驱动架构,配合均衡滑轮组实现四吊点转三吊点载荷分配,卷扬机同步精度≤±2mm。
安全冗余设计:系统集成三级防护体系:①称重传感器实时监测支腿载荷,超额定值 90% 时触发声光报警并限制动作;②防溜坡控制采用延时释放抱闸技术,避免坡道启动溜车;③机械锁定销轴与液压锁形成双重保险,可承受 1.5 倍额定载荷。例如,后支腿油缸采用双向液压锁,配合销轴锁定,可承受 500 吨静态载荷。
复杂工况适应性:在 ±3° 墩台高差环境下,液压悬挂系统通过平衡阀动态补偿轮轴竖向位移,同时 PLC 调节支腿油缸行程差,使主梁水平度偏差≤1.5‰。
制造工艺与可靠性保障
控制柜采用防潮防尘设计,内部模块化布局使单部件运输重量≤35 吨,现场拼装仅需 24 小时。传感器线路采用屏蔽双绞线并单端接地,抗电磁干扰能力达 IEC 61000-4-6 标准,确保信号传输误差≤0.5%。关键部件如 PLC 模块、变频器选用工业级产品,平均无故障时间(MTBF)≥10 万小时。在 900 吨箱梁荷载下,系统响应时间≤200ms,确保过孔时整机重心偏移量≤±150mm。
这种电气控制系统通过多维度数据融合与动态补偿算法,在 ±20‰纵坡、R5500m 曲线半径等复杂工况下,仍能实现 66 米跨度箱梁 ±20mm 的架设精度,为高速铁路桥梁建设提供了可靠的技术支撑。
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