前序：

     目前地铁建设中，小型铺轨门吊在隧道内施工中占据着极其重要的作用，轨排的运输、材料构配件的倒运、混凝土的浇筑以及轨道尺寸的调节等工作，都需要铺轨门吊来完成。

这就是地铁隧道内小型铺轨门吊，其结构分为主梁、两个刚性支腿，两台3kw的起升电机，2台2.2kw的走行电机及电器控制部分组成，相当于缩小版的门式起重机。它在地铁施工中占据着很重要的作用，吊装运输轨道施工构配件、架轨调节轨道尺寸及混凝土浇筑都是由它来完成。

我们现在目前使用的小型铺轨门吊在施工中除了具备上述优点之外，在使用的过程中还存在很多缺点。

1）、铺轨机运行距离受到电缆线长度的限制，一般作业情况下能运行至150m-200m的距离后，需要倒接电源后，才可继续使用。

2）、铺轨机额定功率较高，一般在11-13KW左右，用电成本较高。

3）、铺轨机工作受电源限制较大，一旦突然停电，无法继续工作，突发情况下，应急比较困难。

4)、铺轨机工作在运行过程中，随着与主电源的距离增大，压降也会增大，无法满足长区间连续作业。

5）、铺轨机结构笨重，钢丝绳在吊重的过程中存在钢丝绳斜拉，容易出现乱槽，卷线现象，现场维修频繁，影响作业进度。

6）、铺轨机使用交流电压380V作业，在使用过程中存在安全隐患，如果保护措施不到位，容易发生触电事故。

7）、隧道内如果出现任意漏电或者小型机具打铁，都会导致电源跳闸，来回送电距离大，时间长，影响施工作业。

 针对以上的问题，项目部从实际问题出发，多次进行研讨与交流，决定采用新型的动力电池技术，动力电池的引进，有效的解决上述的问题的出现。

动力电池技术的引进，1、摆脱电缆线“长尾巴”，只要保证充足的电能，就可以持续运行工作。

2、由于是电瓶驱动，电机速比的提高，使得直流门吊的额定功率大幅度下降，最低降至6KW，更加节能。

3、铺轨机将不受电源限制，不在考虑压降问题，适应大长区间作业以及突发停电状况。

4、新的起升结构与运行结构，将会优化改造目前铺轨机结构，达到减重的目的，更加轻型方便。

5、直流门吊目前设计工作电压48V，略高于安全电压12V，极大的降低了用电安全隐患。

6、直流门吊起升结构悬挂在主梁上，采用四线绕绳，吊装钢丝绳不存在斜拉现象，并配备专用防脱装置，不存在钢丝绳绕绳卷线现象。

7、直流门吊配备快速充电设备、发电机、两相充电装置，可实现循环作业，作业过程不用考虑没电问题。

这是直流铺轨门吊的设计图，其中起升机构采用250高速比直流电机与行星齿轮箱搭配，总功率2.2KW，实现了单个直流电动葫芦额定起重量7.5吨，直流门吊总额定起重量15t，电动葫芦绕线方式为双向四线绕线方式，起升比较平稳，无机械噪音。利用主梁的一面将直流电动葫芦通过焊接竖向法兰的形式，镶嵌在主梁上，焊接采用满焊进行结构焊接加固，固定通过高强销轴连接。吊装采用的钢丝绳为进口11号钢丝绳，强度高，易维护。

走行装置采用国外先进的行星齿减速机结构，代替原有链条传动系统。该套系统集刹车、减速、电机、减速机于一体，稳定性好，制动平稳，很好的解决了现场所出现的问题，同时也能省去链条与现有的减速机结构，达到减重的目的，延长了电池的使用寿命。

剩余就是配套的电器控制设备，采用先进的变频器控制电机，并在其中设置欠压保护装置，用于保护电池。电位器控制技术，用于控制铺轨门吊速度，以及充电自动切换装置，方便现场工人进行充电作业。

方案有了，下面就是具体实施了，福州地铁2号线项目部与厂家进行了多次交流与沟通，并在现场进行实际参数测量，实现了样机的制造。

新的设备进入工地施工，以其简洁方便的操作，平稳的制动，高效安全的性能赢得了现场工人的好评。

下面介绍一下它的施工能力。

吊装轨排作业，工人按照吊装轨排的作业顺序，操作直流门吊进行作业。起升机构在起吊轨排的时候，我们发现电机噪音很小，相比原来门吊，噪音有很大程度的降低。而且整个吊装过程很稳定。在这里要强调一下，起升机构还有一个很惊喜的功能，它在起升的时候电量处于消耗状态，但是在吊重下降的时候，却存在一个反冲电流，用于补偿电能损耗，这无形中增加了直流门吊的使用时间。两台起升电机额定功率2.2kw，额定起重量7.5t，也就是说直流门吊两台电机可以吊重15t，几乎涵盖了所有轨道施工的重物种类的重量，完全满足了现场施工的吊重要求。

我们再看一下它的走行，走行结构配置了两个0.8KW的走行电机，大家可能对这个电机有所疑问，那么小功率的电机能够推的动直流门吊负重行驶么？答案是肯定的，该电机采用高速比设计，加上先进的行星齿减速机，具备较强的分摊负荷的能力，别说一台负重门吊了，两台都可以很轻松的运转。大家看，在启动行走过程中，整车由启动到达指定的速度，中间过程很平稳，制动时，整车减速很缓慢，不会出现突然的制动，影响它的安全性，很好的适应了现场施工的要求。在运送料斗浇筑的时候，我们传统的交流门吊，也存在快速与慢速两种速度，但随着浇筑距离的加长，交流的快速已经不能满足使用要求，直流门吊在此基础上提高到了30m/min的速度，加快了浇筑速度，同时配上调速器，可以实现任意速度的切换，很好了满足施工的要求。

既然它是运用电瓶作为动力源，那么一组电瓶它能持续使用多长时间呢？直流门吊配备了两组电瓶，每组电瓶包含8个6v，200Ah的牵引电池，我们给两组电瓶都充满电，中间不再不充电，使用完后直接切换到另一组电瓶使用，我们统计它使用6天左右，也就是一组电瓶使用了3天，完全能满足现场使用。考虑到在基地内运送充电电池比较麻烦，我们将两组电瓶固定在直流门吊上，并配备上多模块智能充电系统，利用隧道内220V电源直接现场充电，节省了更换电池的时间。隧道要是突然停电了呢？对于这个问题，项目部也考虑过，给直流门吊配备了发电机，用于应急电源，这样就实现了直流门吊的电源循环使用。

展望未来，一个机械化生产的大时代，怎么样让实现地铁施工的机械化，提升更大的工效呢？我们福州地铁2号线将会秉承这一理念，继续开拓创新，将一系列的新技术用于生产，提升项目施工工效！