论文部分内容阅读
中图分类号： F407 文献标识码： A
1.前言
目前在公路、铁路桥梁施工中，多采用架桥机进行架梁作业。2011年至2013年，在吉林省和坪线铁路工程施工中，采用了SGTJ170 公铁两用架桥机、SXJ900 架桥机进行了桥梁架设，对架桥机的电气设备部分进行了节能改进，取得了显著经济和社会效益。
2.SGTJ170 公铁两用架桥机的电气设备节能改造
架桥机配备的动力，有时要从各个方面考虑，要考虑同时使用系数、 起动电流的倍数等等，一般留的余量比较大。本机的电气设备改进，主要是将起升改为变频拖动，减小启动冲击，可以减小配置发电机的功率。
本工程中采用的SGTJ170 公铁两用架桥机，起升采用 4 台 6.5kW 电动机，走行系统由前后小车、整机横移、主机过孔、前支腿走行四部分组成， 因为这四部分不允许同时使用，所以走行系统共用一台 11kW 的变频器拖动。装机容量 79kW，同时使用功率 34kW，配套的发电机容量为 80kW。为了节省油料消耗，与设计部门一起进行改造，减小发电机容量。
本机配备 80kW 发电机主要是从起升系统考虑的，因為架桥机吊梁满载起升时，起动电流很大（额定工作电流的 4~7 倍），启动时间较长，要想降低容量，只能从改变启动方式、减小起动电流方面入手。要想减小起动电流，同时又不降低启动力矩，应当用变频器来拖动，因为重载高性能变频器的最大电流一般不超过 1.5 倍额定电流。 在没有改变原有配置的情况下，增加了四台 CIMR-HB4A0024 型高性能变频器。发电机改配 50kW 的，经架设二百多孔混凝土梁的实践检验，使用很正常，不存在启动困难的问题，一直在工地上正常使用。
改造后的一台卷扬机拖动线路
电气设备改造节能情况：改造费用约 6 万元。发电机由 80kW 改为 50kW，每小时 可节油 7.458 升，每升柴油按照目前市价 7.95 元计算，每小时节省 59.3 元。工地上一般平均每天工作 12 小时，一天节省 711.5 元，经测算，85 天收回了改造成本。这台架桥机要长期使用下去，其节油的意义重大，经济效益十分可观。
3.SXJ900 架桥机电气设备节能改造
工程中采用的SXJ900 架桥机电气设备节能改造的思路是，架桥机配置两台发电机，重载起升时用大功率发电机，走行等小负载 时，改用小功率发电机，减少耗油。
SXJ900 架桥机配置如下： 起升系统：30kW 变频电动机 4 台，计 120kW； 小车走行：11kW 变频电动机 4 台,计 44kW；整机过孔：3kW 变频电动机 8 台，计 24kW; 前支腿变跨：0.75kW 变频电动机 8 台，计 6kW; 泵站(前横移、后横移、中车、前支腿)：15kW 异步电动机 4 台，计60kW；电动葫芦：4.5+0.4kW，异步电动机 2 套，计 9.8kW； 其它：约 5kW。配备的发电机 300kW。
架桥机架梁作业时，有两个特点：一是起升、横移、走行几个动作是联锁关系，即每次仅允许其中一项动作，同时使用的设备是有限的。二是由于运梁、过孔、对位等项作业占用时间较长，实际用于起重作业 的时间并不长，约占整个工序的四分之一。由此可见，发电机主要的负载是4台起重用的电动机。由于正常架梁的进度一个工班 2 孔（榀）左右，在实际使用中，完全可以配备两台发电机，一台 300kW，用于起重作业；一台 100kW，用于其它作业。有许多工程单位已经这样做了，节油效 果十分显著。
在具体应用当中，要注意两点：一是两台发电机切换时一定要注意，要使用带有电气联锁或机械联锁功 能的切换电路，切换时在司机室应当有指示灯显示工作状态。二是两台发电机均应在司机室设置远程操作装置，由架桥机司机在司 机室根据工作进程很方便的实施切换。
下图为发电机切换的一个方案图，图中设电气联锁，控制电源分别取自各自的发电机，可以避免切换误操作的发生。
发电机切换电路方案图
电气设备改造节能情况：架桥机起重作业仅占工作时间的四分之一，也就是说一天（按 12 小时计算）有 9 小时可以改用 100kW 发电机，一天节油 447.5 升，按每升柴 油 7.95 元计算，一天可以节省 3558 元。
4.结论
在铁路架桥的施工过程中，电气节能工作是十分重要，大有文章可做。在实际工作过程中，有时因为回避困难怕费事，在可以用网电的地方，却去 使用代价昂贵的柴油发电机；因为懒惰，造成大功率发动机长时间空转， 白白地消耗油料；因为图省事，长时间大马拉小车，造成无谓的浪费等等， 不一而足。
只要在设备的设计、使用、管理等各个方面都留心，处处从节能的角 度考量，节能减排是不难做到的。虽然操作人员工作中来回切换和开关发 电机增加一些工作量，但是为了节省宝贵的资源、为了少污染环境减少废 物的排放，这样做是完全值得地，社会效益和经济效益都是十分显著。
1.前言
目前在公路、铁路桥梁施工中，多采用架桥机进行架梁作业。2011年至2013年，在吉林省和坪线铁路工程施工中，采用了SGTJ170 公铁两用架桥机、SXJ900 架桥机进行了桥梁架设，对架桥机的电气设备部分进行了节能改进，取得了显著经济和社会效益。
2.SGTJ170 公铁两用架桥机的电气设备节能改造
架桥机配备的动力，有时要从各个方面考虑，要考虑同时使用系数、 起动电流的倍数等等，一般留的余量比较大。本机的电气设备改进，主要是将起升改为变频拖动，减小启动冲击，可以减小配置发电机的功率。
本工程中采用的SGTJ170 公铁两用架桥机，起升采用 4 台 6.5kW 电动机，走行系统由前后小车、整机横移、主机过孔、前支腿走行四部分组成， 因为这四部分不允许同时使用，所以走行系统共用一台 11kW 的变频器拖动。装机容量 79kW，同时使用功率 34kW，配套的发电机容量为 80kW。为了节省油料消耗，与设计部门一起进行改造，减小发电机容量。
本机配备 80kW 发电机主要是从起升系统考虑的，因為架桥机吊梁满载起升时，起动电流很大（额定工作电流的 4~7 倍），启动时间较长，要想降低容量，只能从改变启动方式、减小起动电流方面入手。要想减小起动电流，同时又不降低启动力矩，应当用变频器来拖动，因为重载高性能变频器的最大电流一般不超过 1.5 倍额定电流。 在没有改变原有配置的情况下，增加了四台 CIMR-HB4A0024 型高性能变频器。发电机改配 50kW 的，经架设二百多孔混凝土梁的实践检验，使用很正常，不存在启动困难的问题，一直在工地上正常使用。
改造后的一台卷扬机拖动线路
电气设备改造节能情况：改造费用约 6 万元。发电机由 80kW 改为 50kW，每小时 可节油 7.458 升，每升柴油按照目前市价 7.95 元计算，每小时节省 59.3 元。工地上一般平均每天工作 12 小时，一天节省 711.5 元，经测算，85 天收回了改造成本。这台架桥机要长期使用下去，其节油的意义重大，经济效益十分可观。
3.SXJ900 架桥机电气设备节能改造
工程中采用的SXJ900 架桥机电气设备节能改造的思路是，架桥机配置两台发电机，重载起升时用大功率发电机，走行等小负载 时，改用小功率发电机，减少耗油。
SXJ900 架桥机配置如下： 起升系统：30kW 变频电动机 4 台，计 120kW； 小车走行：11kW 变频电动机 4 台,计 44kW；整机过孔：3kW 变频电动机 8 台，计 24kW; 前支腿变跨：0.75kW 变频电动机 8 台，计 6kW; 泵站(前横移、后横移、中车、前支腿)：15kW 异步电动机 4 台，计60kW；电动葫芦：4.5+0.4kW，异步电动机 2 套，计 9.8kW； 其它：约 5kW。配备的发电机 300kW。
架桥机架梁作业时，有两个特点：一是起升、横移、走行几个动作是联锁关系，即每次仅允许其中一项动作，同时使用的设备是有限的。二是由于运梁、过孔、对位等项作业占用时间较长，实际用于起重作业 的时间并不长，约占整个工序的四分之一。由此可见，发电机主要的负载是4台起重用的电动机。由于正常架梁的进度一个工班 2 孔（榀）左右，在实际使用中，完全可以配备两台发电机，一台 300kW，用于起重作业；一台 100kW，用于其它作业。有许多工程单位已经这样做了，节油效 果十分显著。
在具体应用当中，要注意两点：一是两台发电机切换时一定要注意，要使用带有电气联锁或机械联锁功 能的切换电路，切换时在司机室应当有指示灯显示工作状态。二是两台发电机均应在司机室设置远程操作装置，由架桥机司机在司 机室根据工作进程很方便的实施切换。
下图为发电机切换的一个方案图，图中设电气联锁，控制电源分别取自各自的发电机，可以避免切换误操作的发生。
发电机切换电路方案图
电气设备改造节能情况：架桥机起重作业仅占工作时间的四分之一，也就是说一天（按 12 小时计算）有 9 小时可以改用 100kW 发电机，一天节油 447.5 升，按每升柴 油 7.95 元计算，一天可以节省 3558 元。
4.结论
在铁路架桥的施工过程中，电气节能工作是十分重要，大有文章可做。在实际工作过程中，有时因为回避困难怕费事，在可以用网电的地方，却去 使用代价昂贵的柴油发电机；因为懒惰，造成大功率发动机长时间空转， 白白地消耗油料；因为图省事，长时间大马拉小车，造成无谓的浪费等等， 不一而足。
只要在设备的设计、使用、管理等各个方面都留心，处处从节能的角 度考量，节能减排是不难做到的。虽然操作人员工作中来回切换和开关发 电机增加一些工作量，但是为了节省宝贵的资源、为了少污染环境减少废 物的排放，这样做是完全值得地，社会效益和经济效益都是十分显著。