Инженерна оптимизация на тежкотоварни стоманени релсови ходови части за тунелни естакадни системи

За големи проекти за тунели през реки в Северен Китай, строителните екипи се нуждаят от тежкотоварна тунелна естакада, която да е в крак както с количката за вторична облицовка, така и с тунелопробивната машина. Проектирана да се справя с динамични натоварвания над 25 тона, тази естакада трябва да маневрира често във влажни, кални тунелни условия, включително участъци с наклонени шахти.

Технически предизвикателства

По време на фазата на проектиране, екипът на проекта се справи с няколко основни инженерни предизвикателства:

1. Променлива носеща способност на земята:Честото натрупване на вода и мека кал по пода на тунела изискваше шаси с минимален натиск върху земята, за да се елиминира рискът от слягане при големи товари.

2. Структурна умора от тежко, циклично натоварване: Шасито на естакадата трябва да издържа на повтарящи се променливи натоварвания по време на непрекъснато движение. Стандартните конструкции от въглеродна стомана са склонни към напукване от умора при тези условия.

3. Силно ограничено работно пространство: Тесният профил на тунела изисква система за мобилност, способна на прецизно пространствено позициониране и надеждно управление с ниска скорост при пълно натоварване.

Техническо решение

За да се справи с тези предизвикателства, техническият екип на YIKANG разработи персонализирано решение за мобилност със стоманени вериги, включващо следните ключови иновации:

1. Структурна динамика и материална цялост

Рамата на ходовата част на главната релса е изработена от високоякостна стомана Q355D, осигуряваща приблизително 40% по-висока граница на провлачване от стандартния материал Q235. Анализът на крайните елементи (FEA) е неразделна част от проекта, насочвайки стратегическото армиране в критичните точки на напрежение, за да се осигури стабилен запас от безопасност при екстремни натоварвания от 25-30 тона.

2. Експертно заваряване и изработка

Предвид критичните изисквания за безопасност, всички жизненоважни заварки бяха изпълнявани ръчно от майстори заварчици, специализирани в тежко оборудване, в продължение на повече от десетилетие.

• Контролиран процес:Строга процедура, включваща многоетапно предварително нагряване и многослойно, многоходово заваряване, гарантира пълно сливане на корена.

• Строга валидация:Всяка заварка преминава през 100% визуален контрол (VT), допълнен от ултразвуков контрол (UT) на ключови места. Това гарантира нулеви вътрешни дефекти – като порьозност или пукнатини – за превъзходна устойчивост на удар.

3. Оптимизирано задвижване и производителност

• Ултра ниско налягане върху земята:Разширените вериги и оптимизираната конфигурация на ролките поддържат налягане върху земята ≤55 kPa, което позволява надеждна работа в меки, кални условия.

• Сцепление с висок въртящ момент:Интегрираната хидравлична задвижваща система е с автоматично спиране, осигуряващо стабилно позициониране и плавно стартиране върху наклонени повърхности.

Оперативни резултати

В продължение на 12 месеца непрекъсната работа след внедряването си, шасито е осигурило изключителна надеждност със следните демонстрирани резултати:

• Непрекъсната работа:Постигнато е нулево време на престой на системата за мобилност през цялата фаза на пробив на тунела, което пряко подпомага завършването на проекта по график.

• Доказана издръжливост:Полевите измервания потвърждават, че степента на износване на верижните обувки и опорните ролки в абразивни скални условия е значително по-ниска от прогнозираната, което удължава очаквания експлоатационен живот с 60%.

• Подобрена безопасност на място:Оптимизираният дизайн с нисък център на тежестта значително е подобрил страничната стабилност по време на движения на естакадата, повишавайки безопасността при работа.

Този проект потвърждава, че за инфраструктурни приложения с висок риск и високо натоварване, като например тунелни естакади, специално разработеното решение постоянно превъзхожда стандартния продукт. Чрез щателен контрол върху избора на материали, експертен опит в заваряването и структурна механика, YIKANG успешно достави здрава и издръжлива основа за силовото предаване за критично тежко тунелно оборудване.