輪軌式提梁機的新能源與綠色化技術,是應對 “雙碳” 政策與施工環保要求的核心路徑,通過動力系統電動化、能量回收高效化、材料工藝環保化的協同創新,破解傳統柴油機型污染大、能耗高的痛點,實現 “減排不減效” 的施工轉型,成為高鐵綠色建造的關鍵裝備支撐。?

新能源動力系統:從 “柴油依賴” 到 “多元電驅”?
傳統柴油動力系統因尾氣排放與高分貝噪音,難以適配居民區、隧道口等敏感施工場景,新能源動力改造已成為行業共識。中鐵科工研制的 “應龍號” 提梁機率先采用 “增程器 + 動力電池” 雙動力系統,搭載 65 千瓦級智能增程器與大容量磷酸鐵鋰電池組,純電模式下可連續完成 2 片千噸箱梁架設,全程零排放、低噪音,徹底解決柴油機型的環保短板。當電量降至預設閾值時,增程器自動啟動并以***效率工況發電,既避免續航焦慮,又比傳統柴油機節能 30% 以上。?
純電驅動技術則在固定梁場場景實現突破,天業通聯與高校合作研發的純電提梁機,通過電機直驅液壓泵替代傳統柴油機,傳動效率提升 40%,且電機轉速適配難題通過優化動力匹配算法得以解決 —— 針對電機高轉速與液壓泵低適配的矛盾,研發團隊重構控制邏輯,消除了轉速差異導致的系統抖動,目前樣機已在河北某梁場完成 1200 噸載荷測試。更前沿的氫燃料電池技術也進入試驗階段,通過氫電轉換為電機供能,續航里程較純電機型提升 2 倍,加氫時間縮短至 30 分鐘,適配長距離轉場需求。?
能量回收技術:變 “能耗浪費” 為 “效能循環”?
提梁作業中大量勢能與動能的回收利用,成為綠色化技術的重要突破點。天業通聯博士創新站研發的能量回收系統,在箱梁下落、行走制動等環節,通過電機反轉實現 “能耗發電”—— 當懸掛系統下降或行走系統制動時,多余動能驅動電機轉化為電能,儲存至電池組循環利用,單次落梁可回收 5-7 度電,大幅降低主動供電負荷。這種技術不僅減少能量浪費,更能避免傳統制動過程中電機端的發熱損耗,延長設備使用壽命。?
液壓系統的節能優化同步推進,負載敏感技術通過實時監測吊裝載荷,動態調節液壓泵輸出功率,避免傳統系統 “滿負荷運轉” 的冗余能耗。在邵永高鐵項目中,搭載該技術的提梁機液壓系統能耗降低 25%,配合能量回收系統,整機綜合節能率突破 40%,單臺設備年減少碳排放超 120 噸。?
環保材料與工藝:從 “制造環節” 到 “全鏈減碳”?
綠色化技術已延伸至設備制造與運維全鏈條,環保材料的規模化應用實現 “源頭減碳”。主梁與支腿結構采用碳纖維復合材料替代傳統鋼材,在保證 2500 噸極限承載力的前提下,不僅實現 28% 的輕量化減重,更減少鋼材冶煉環節的碳排放。涂裝工藝全面升級為低 VOC(揮發性有機化合物)環保涂料,相比傳統油漆減排 80%,且涂層耐候性提升至 5 年以上,減少二次涂裝帶來的材料消耗。?
液壓油與潤滑脂的環保化替代同樣關鍵,可生物降解液壓油在泄漏時能快速被土壤微生物分解,避免傳統礦物油對施工場地的污染;鋼絲繩專用潤滑脂采用植物基成分,既保持潤滑性能,又降低廢棄油脂的環境處理成本。在模塊連接環節,可重復使用的液壓快鎖接頭替代一次性螺栓,減少金屬廢棄物產生,某梁場應用后年耗材成本降低 15 萬元。?
智能綠色運維:以 “***管控” 降 “隱性能耗”?
智能化技術與綠色化的融合,進一步挖掘節能潛力。提梁機搭載的智能監控系統,通過 1280 個嵌入式傳感器實時采集液壓油溫、電機功率等參數,當油溫超 85℃或功率異常波動時,自動啟動冷卻系統或調整作業模式,避免無效能耗。數字孿生技術則構建虛擬運維場景,通過仿真優化吊裝路徑,減少無效行走距離,在寧淮城際鐵路施工中,該技術使單榀梁吊裝能耗降低 12%。?
電池與增程器的智能管理延長使用壽命并降低維護能耗,電池管理系統通過均衡充放電策略,將循環壽命提升至 3000 次以上;增程器采用自適應啟停控制,僅在電量不足或重載時啟動,閑置時間較傳統柴油機減少 60%。設備長期停放時,智能休眠模式自動切斷非必要電源,每月耗電量降至傳統機型的 1/5,配合定期電池激活程序,避免容量衰減浪費。?
這些綠色化技術的應用,正在重構提梁機的環保性能與經濟價值:新能源動力實現施工場景的生態適配,能量回收構建循環效能體系,環保材料從源頭減少碳足跡,智能運維***管控隱性能耗。從珠肇高鐵的超低墩架梁,到平原梁場的規模化作業,綠色化技術正推動輪軌式提梁機從 “高耗能裝備” 向 “低碳化平臺” 轉型,為高鐵建設的綠色發展提供堅實技術支撐。
TEL