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ＳＰＭＴ液压平板车在大件称重中的应用研究　樊巍巍李荣遵　　’中国外运大件物流有限公司　济南２５０３０６　摘要：随着我国大件运输业的发展，为实现Ｅｔ益复杂化的运载需求，ＳＰＭＴ液压平板车逐步被引入到国内　大件运输市场。为确定大件运输过程中货物的质量，通过对ＳＰＭＴ承载试验数据统计，并应用数值分析理论对统　计的数据进行分析、拟合，得到ＳＰＭＴ液压平板车静态时单轴均载与承载压力均值的关系式。为验证该计算公式　的准确性及实用性，借助ｌｏａｄｃｅ１１称重设备及计算软件对２　０００吨级大件货物进行称重试验，试验结果验证了　ＳＰＭＴ单轴平均载荷计算公式计算结果的准确性。　关键词：ＳＰＭＴ液压平板车；支撑原理；称重计算；试验验证　中图分类号：Ｕ２９２．９２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—０７８５（２０１５）０５—０１０７—０５　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｌａｒｇｅ—ｐｉｅｃｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｄｅ—　ｍａｎｄ，ＳＰＭＴ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｓ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　Ｉａｒｇｅ—ｐｉｅｃｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｍａｒｋｅｔ．Ｔｏ　ｄｅｔｅｒ－　ｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｃａｒｇｏ　ｗｅｉｇｈｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｌａｒｇｅ—ｐｉｅｃｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ＳＰＭＴ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｈｅｏｒｙ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｆｉｔｔｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｄａｔａ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｇｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｕｎｉａｘｉａｌ　ａｖｅｒａｇｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｍｅａｎ　ｖａｌｕｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＳＰＭＴ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｆｉａｔ　ｔｒａｉｌｅｒ　ａｔ　ｓｔａｔｉｃ　ｓｔａｔｅ．Ｔｏ　ｖｅｒｉｆｙ　ｃｏｒｒｅｃｔ—　ｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｔｈｅ　ｌｏａｄｃｅｌｌ　ｗｅｉｇｈｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｗｅｉｇｈｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　２　０００一ｔｏｎｎａｇｅ　ｌａｒｇｅ—ｐｉｅｃｅ　ｃａｒｇｏｅｓ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｖｅｒｉｉｆｅｓ　ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ　ｏｆ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｆｒｏｍ　ＳＰＭＴ　ｕｎｉａｘｉａｌ　ａｖｅｒａｇｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｅｑｕａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＰＭＴ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｆｌａｔ　ｔｒａｉｌｅｒ；ｓｕｐｐｏｒｔ　ｔｈｅｏｒｙ；ｗｅｉｇｈｉｎｇ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｔｅｓｔ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　随着大件物流技术的发展，大件运输作业内　行。同时，ＰＰＵ也为平板车的升降、所有轮轴转　容也趋于多样化，使得大件物流不仅局限于运输，　向及整车控制等提供液压动力，ＰＰＵ及平板车组　同时也对大件货物的质量计算等提出了更高的要　合如图１所示，平板车基本尺寸参数见图２。　求。由于大件货物具有质量大、外形尺寸复杂等　特殊性，要对其进行具体称重几乎不可能，而我　国目前对大件货物的称重计算仅处于摸索阶段，　更多的是对其进行估算。ＳＰＭＴ液压平板车因其能　实现整车原地３６０。旋转，在极大限度地方便运输、　图１　ＰＰＵ及ＳＰＭＴ平板车示意图　提高道路弯道通过性的同时，也可以根据其载运　时的承载压力对货物质量进行计算，从而满足大　件设备称重的要求。　１　ＳＰＭＴ液压平板车简介　自行式模块化平板车（ＳＰＭＴ）主要由不同规　格的模块组成，配置动力头ＰＰＵ、电器系统、控　制系统、液压系统等。ＰＰＵ内置柴油发动机、液　压泵组、油箱、控制面板等部件，发动机带动液　压泵，输出液压动力，驱动各轮轴上的液压马达　图２　ＳＰＭＴ基本尺寸参数　（每个驱动轮可提供６０　ｋＮ的驱动力）使车辆运　《起重运输机械》　２０１５（５）　１０７—　为了运载宽体货物，可以将平板车横向拼接　组成４纵列、６纵列、８纵列等，为了运输超长货　物，平板车可以纵向拼接成不同数量的轴线模块，　拼接的平板车越多，载重量越大。各独立平板车　吨级）及车辆运载使用中实际载荷与该载荷下　的静态压力值（见表１），可统计得到平均压力　一平均轴载曲线图，见图４，通过拟合可得４８　吨级ＳＰＭＴ（实心ｐｏｌｙｆｉｌｌ填充轮胎）承载量的　间可以通过连接各车控制系统实现联动操作（同　步运行），单轮轮轴可以独立旋转＋１００。、　一计算方法。　表１　ＳＰＭＴ单轴平均载荷与静态平均压力统计　１３０。。各轮轴绕设定的旋转中心转动对应的角　度，可以使整车实现３６０。原地旋转。　序号　单轴载荷　平均压力　序号　单轴载荷　平均压力　２　ＳＰＭＴ支撑原理　ＳＰＭＴ的称重作业是通过支撑系统实现的，可　通过支撑系统液压缸的伸缩实现整车的升降。ＳＰＭＴ　平板车支撑油路每侧由双管路组成，分别为远端　（前端）供油和近端（后端）供油。两侧设４个独　立的支撑管路，每个管路在支撑点独立连接一个被　分割的支撑区域（图３中的　、ｂ、Ｃ、ｄ）。若需要　将四点支撑区域设置为三点支撑，只需将图３中２　个支撑区域串联。ＳＰＭＴ支撑系统液压原理如图３　所示。　１７５　一　一１７　３　；３　Ｊ　７　７　７　７　一　’　且　’　ｄ　●　●　●　●　＿ｌ１　１１　ｄ　日１１　１１　Ｄ　＿　唾　强　壬之　ｃ　ｂ　１７Ｉ｛Ｉ　…气７　０　：３　］　图３　ＳＰＭＴ平板车支撑系统液压原理　图３所示为四支撑区域设置，通过２、３、　１１、１７号阀体，可将平板车整体分为任意ｏ、　ｂ、Ｃ、ｄ　４个独立的支撑区域，每个支撑区域由　独立的压力表及压力传感器检测并显示其支撑　压力。在实际载重运输中，若各支撑点载重均　匀，则各点压力表显示的压力相等。可由各支　撑点的压力平均值计算ＳＰＭＴ所承载设备的　质量。　３　ＳＰＭＴ单轴均载与均载压力的计算关系　根据ＳＰＭＴ车辆厂提供的技术数据…（４８　一ｌ０８一　／ｔ　／ＭＰａ　／ｔ　／ＭＰａ　１　２０　１２　５　３８　２３．４　２　２５　１５．２　６　４０　２４．７　３　３０　１８．３　７　４４　２７．２　４　３６　２２．１　８　４８　２９．７　６０　ｙ＝１．５８１　１．０２０　７　５０　ｒ一＾　藕４０　一＾　蜉３Ｏ　一．ｒ／　０　０　５　ｌＯ　１５　２０　２５　３Ｏ　３５　平均压力／ｌ￣ｉＰａ　图４　ＳＰＭＴ平均压力一平均轴载关系曲线　根据以上数据及近似曲线关系，通过数值分　析理论　可拟合得到单轴均载计算及大件货物总　质量计算公式　　。ｍ＝１．５８ｐ＋１　（１）　Ｍ＝（ｒ／＇ｔ×ｎ）一Ｍ　（２）　式中：ｍ为单轴平均支撑质量，ｔ；Ｍ为被载　运货物的总质量，ｔ；Ｍ　为车辆及附属工装的自　重，ｔ；Ｐ为平均支撑压力，ＭＰａ；ｎ为平板车的总　轴线数。　４单轴均载拟合计算公式验证试验　４．１试验验证及设备说明　本验证试验使用专业称重设备对大件货物精　确称重，同时使用ＳＰＭＴ对其称重，通过对两种称　《起重运输机械》　２０１５（５）　重方法的结果对比分析，可验证上述称重公式的　货物总质量　正确性及误差。　本次称重试验使用ｌｏａｄｃｅｌｌ专业称重设备及计　Ｍ＝　１１＋　１２＋…＋　：∑　（３）　算软件进行。称重设备包括压载传感器、质量计　算单元、液压泵站、支撑液压缸等。　货物质心　本试验中待称重货物由３９个支撑脚对其进　（　１Ｍ１１）＋（　２　１）＋…＋（　Ｍ　）　行均匀支撑，称重作业过程中，每个支撑脚下　１１＋　１＋…＋＾　放置一套压载传感器对此支撑腿的承载进行测　量，通过ｌｏａｄｃｅｌｌ计算单元可得到每个支撑脚所　∑置　＝　｝ｎ　　（、　，ｄ）　承载的质量。最终取以上３９个测量值之和为货　∑Ｍ　物的总质量。单支撑脚称重设备布置如图５　所示。　，　（ｙ１　１１）＋（ｙ２Ｍ２１）＋…＋（ｙｎＭ　）　ｌ１＋　１＋…＋　∑　＝　一ｌｎ　　（５）、一，　∑　ｉ＝１　４．３称重试验过程　本次称重试验重复进行３次，最终结果取３次　称重的平均值分析，试验步骤如下：　１）使用ＳＰＭＴ液压平板车对整个货物进行整　图５单支撑脚（架）称重设备布置图　体顶升　；　２）被称重货物全部质量由ＳＰＭＴ承载（设备　４．２　ｌｏａｄｃｅｌｌ称重计算及设备质心确定　支撑脚离地）后，待ＳＰＭＴ支撑压力到达稳定状态　如图６所示，在货物投影面设定一个坐标　（静态压力）后，读取压力数据并取各数据均值，　系。图中黑色阴影为货物支撑脚，也是ｌｏａｄｃｅｌｌ　根据上述单轴质量计算公式进行质量计算；　称重设备（压载传感器）放置点，坐标中　为　３）在货物每个支撑脚下放置压力传感器及辅　支撑点坐标，　为该点测量所得质量。坐标原点　助设备；　可任意设置，为计算方便，设置角支撑点为坐标　４）ＳＰＭＴ平板车下降，使３９个压载传感器承　原点。　载货物所有质量（ＳＰＭＴ车板面与货物支撑架分　离）；　５）通过顶升液压缸（顶升液压缸放置于压载　传感器下）进行调整使货物各支撑脚在同一水平　面上；　６）读取ｌｏａｄｃｅｌｌ各计算单元测量的质量，并　计算得到整体货物质量。　４．４试验结果分析　使用ｌｏａｄｃｅｌｌ专业称重设备及ＳＰＭＴ液压平板　车对设备分别进行３次称重，最后取各自的平均　图６　ｌｏａｄｃｅＵ称重设备称重及质心计算原理图　值进行分析，试验数据见表２和表３。　《起重运输机械》　２０１５（５）　一】０９—　表２　ｌｏａｄｃｅｌｌ称重设备称重结果ｔ　续表２　支撑点　２１　支撑点　１　２　３　４　５　６　７　第１次／ｔ　４４．９５　４６．３４　４８．４６　５４．０１　４９．３　４９．１２　５４．３８　第２次／ｔ　４３．７９　４５．２２　５０．６８　５２．５６　４８．６８　４２．４２　５４．３４　第３　７欠／ｔ　４６．３２　５１．２３　４６．６８　４８．４　４９．９９　５Ｏ．２３　５２．８９　第１　７欠／ｔ　４２．４９　第２　Ｏ：／ｔ　４１．４１　第３次／ｔ　４２．４７　２２　２３　２４　２５　２６　２７　４９．２３　４９．５５　４９．１３　４９．２７　４９．２７　２６．６　５５．０４　４９．９５　４８．５　４８．８７　４８．６３　２８．３３　５１．８８　５０．５６　４９．５２　４９．２７　４８．７８　２６．２８　８　９　１０　ｔ　４５．０３　４６．６２　４６．７２　５４．３３　４４．０６　４５．１９　４５．４８　５８．２９　５０．１　４９．３４　５０．４３　５２．１６　２８　２９　４１．２３　４１．７４　３９．６４　３８．６１　４０．３７　４０．６８　３０　３１　３２　３３　３４　３５　３６　３７　３８　３９　５１．０３　５２．６２　５０．５９　２７．９　４１．３３　４３．９２　４３．２２　４１．７１　４４．２５　２４．５６　５１．８１　５３．３４　５０．７９　２７．６４　４０．３６　４２．３６　４１．２５　３９．８１　４０．１８　２６．８１　５１．０９　５Ｏ．０９　４８．６６　２９．３２　３９．７９　４３．５５　４０．５３　４０．１２　４０．０８　２６．５５　１１　１２　１３　１４　１５　１６　５４．３６　５４．６７　４１．９３　５０．４７　５０．３２　５４．８４　５６．２２　３８．１５　５０．０４　５０．１８　４８．２３　４９．３５　４１．２８　４７．１８　５０．９９　１７　１８　１９　２０　４９．７３　５３．３５　５６．５３　５８．４３　５０．５７　５４．８３　５７．２４　４４．６１　４９．６６　５０．９６　４５．９７　５Ｏ．１２　求和　１　８２８．６９　１　８００．７２　１　７９１．１　表３　ＳＰＭＴ液压平板车称重结果　支撑点压力　第１次　ａ／ＭＰａ　１１．４　６／ＭＰａ　１１．４　ｃ／ＭＰａ　１４．５　ｄ／ＭＰａ　１５．３　压力求和／ＭＰａ　５２．６　均值／ＭＰａ　１３．１５　计算质量／ｔ　１　８２０　第２次　第３次　求和　均值　１２．１　１３．０　１１．７　ｌ１．６　１４．９　１３．９　１４．３　１４．１　５３．０　５２．６　１３．２５　１３．１５　１　８３６　１　８２０　５　４７６　１　８２５．３３　通过上述数据可得：ｌｏａｄｅｅｌｌ称重结果均值为　（１　８２８．６９＋１　７９１．１＋１　８００．７２）／３：１　８０６．８４　ｔ；　５　结语　根据ＳＰＭＴ作业中平均压力和单轴均载数据统　计分析并拟合得到ＳＰＭＴ运载过程中单轴载荷的计　算公式，在总轴线数量确定的情况下，可计算载　ＳＰＭＴ称重结果均值为（１　８２０＋１　８３６＋１　８２０）／３　＝１　８２５　ｔ，２种检测方法的误差　，：　ｄ　二　墨　鱼：　×１００％　１％１　８０６．８４　　‘…　通过以上误差分析可知误差范围在５％之内，　重货物总质量。对计算公式通过专业称重设备进　行称重验证，其误差在允许范围之内，验证ＳＰＭＴ　单轴载重计算公式是合理可用的，对大件货物称　重具有重要的指导意义。　《起重运输机械》　２０１５（５）　ＳＰＭＴ液压板单轴均载与平均压力拟合计算关系合　理可行。　一１　１０—　焊接工艺对轮胎式集装箱门式起重机　轨道疲劳寿命的影响　张华军　陆汉忠　赵德龙　朱平　王达　１上海振华重工集团股份有限公司　２００１２５　２上海海工装备高效智能焊接技术研究中心２００１２５　摘要：针对轮胎式集装箱门式起重机焊接式轨道在运行过程中极易产生疲劳开裂的问题，本文主要研究　并提出了一系列工艺改进措施来改善轨道焊接接头的抗疲劳性能。与传统工艺相比，本研究主要考虑了焊脚尺　寸与焊接位置对轨道焊接接头抗疲劳性能的影响。通过对比试验结果与模拟计算分析可以发现，增大上焊脚尺　寸能显著提高轨道焊接接头的抗疲劳性能，而改变焊接位置对轨道焊接接头的抗疲劳性能影响不大。　关键词：轨道；疲劳；焊接工艺；焊脚尺寸；焊接位置　中图分类号：Ｕ６５３．９２１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１～０７８５（２０１５）０５—０ｌ１１—０４　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｗｅｌｄｅｄ　ｔｒａｃｋ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｙａｍ　ｃｒａｎｅ　ｉｓ　ｐｒｏｎｅ　ｔｏ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｄｕｒｉｎｇ　ｒｕｎｎｉｎｇ，ｔｈｅ　ｐａ—　ｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ａ　ｓｅｒｉａｌ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｐｅｒｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ａｎｔｉ－ｆａｔｉｕｇｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｃｋ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｊｏｉｎｔ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅｇ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｎ　ａｎｔｉ—ｆａｔｉｕｇｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｊｏｉｎｔ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｒｅｓｕｌｔ，ｉｔ’Ｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｉｎｃｒｅａｓ—　ｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ　ｌｅｇ　ｃａｌｌ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ａｎｔｉ—ｆａｔｉｇｕｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｗｈｉｌｅ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｌｉｔ－　ｔｉｅ　ｅｆｆｅｃｔ．　．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｃｋ；ｆａｔｉｇｕｅ；ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ；ｗｅｌｄｉｎｇ　ｆｏｏｔ　ｓｉｚｅ；ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　随着钢结构在各行各业中的广泛应用，疲劳　艺、焊后焊缝表面处理以及载荷状态等。本文主　破坏已经成为钢结构极为常见的失效形式。据不　要针对起重机行业中焊接式轨道频繁出现疲劳开　完全统计，在钢结构失效的案例中有一半以上是　裂的现象，从焊接工艺角度研究焊角尺寸与焊接　由疲劳破坏引起的。而在追求钢结构轻量化的过　位置对焊接接头的抗疲劳性能的影响。为最终实　程中，高强钢的大量使用更加剧了钢结构疲劳破　现场桥轨道的可靠运行提供技术支持，从而降低　坏的潜在风险¨叫Ｊ。　生产、维护成本，提高经济效益。　近年来，轮胎式集装箱门式起重机（以下简　称场桥）在运行过程中，焊接式轨道频繁出现角　１焊接试验　焊缝疲劳开裂的现象。焊接式轨道的频繁开裂严　１．１试验材料及条件　重影响产品的稳定、可靠运行，制约着产品质量　在场桥产品中焊接式轨道有两种结构形式，一　的提升。对于焊接结构产品，影响疲劳开裂的因　种是有衬垫板，一种无衬垫板。本文对无衬垫结构　素很多，如材料种类、结构形式及刚度、焊接工　进行研究，如图１所示。轨道焊接为轨道与承轨梁　参考文献　作　者：樊巍巍　［１］Ｓｃｈｅｕｅｒｌｅ．ＳＰＭＴ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｉｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ［Ｚ］．Ｇｅｒｍａｎｙ．　地　址：山东省济南市经十西路１１８８９号中国外运大件　［２］李庆扬．数值分析［Ｍ］．北京：清华大学出版　物流有限公司　社，２００８．　邮　编：２５０３０６　［３］樊巍巍．中国外运大件物流有限公司ＳＰＭＴ操作使用　收稿Ｅｔ期：２０１４—０９—２９　手册［ｚ］．济南，２０１４．　《起重运输机械》　２０１５（５）