李佳興,武群強(qiáng),孫 銳
(中國人民解放軍61491部隊(duì),河南 許昌461131)
隨著信息化時代的到來和通信技術(shù)的發(fā)展,光纜取代電纜逐漸成為趨勢,光纜在通信施工中逐步占據(jù)主要地位,因此對光纜建設(shè)施工的質(zhì)量和效率也提出了更高的要求。目前,光纜施工的敷設(shè)主要分為直埋、管道和架空三種方式。在特定的地段,管道敷設(shè)成為不可或缺的敷設(shè)方式,作為管道施工中必不可少的一種施工方法,施工中對頂管作業(yè)也提出了更高的要求。目前常規(guī)光纜敷設(shè)所使用的過路機(jī)無法適應(yīng)一些特殊地段的行進(jìn)和施工。因此,開發(fā)研制一個可以自行移動,適應(yīng)狹窄路段行進(jìn),使頂管施工更加方便快捷的新型頂管機(jī)就十分必要。基于以上原因,工程技術(shù)人員另辟蹊徑,采用輪式行進(jìn)方式,提供了一種新型通用線纜過路機(jī)械,克服特殊路段機(jī)械化施工的困難,解決特殊路段的機(jī)械化施工難點(diǎn)。
目前常規(guī)光纜敷設(shè)所使用的過路機(jī)主要分為兩種:一種是履帶式可移動過路機(jī),一種是不可自行移動過路機(jī)。履帶式可移動過路機(jī)在施工中雖然能夠行進(jìn),但受移動方式的影響,在長距離移動中需要借助拖車,同時由于體積相對龐大,不適合在特殊地段的行進(jìn)。而不可自行移動過路機(jī),雖然體積相對較小,可以適應(yīng)一些特殊地段,但使用起來相對麻煩,其作業(yè)前準(zhǔn)備工作比較復(fù)雜。
2.1 改進(jìn)行進(jìn)方法
小型通用線纜過路機(jī)采用輪式結(jié)構(gòu),行進(jìn)速度得到提升,在相對較長的路段施工可以不借助拖車自行前進(jìn),從而方便施工作業(yè)。
2.2 提高作業(yè)能力
小型通用線纜過路機(jī),體積相對較小,行進(jìn)更加方便快捷,能夠適應(yīng)鄉(xiāng)村公路以及各種狹窄路段,擴(kuò)大了自行式過路機(jī)可施工行進(jìn)路段的范圍。
2.3 提高施工效率
小型通用線纜過路機(jī)能夠解決狹窄路段的機(jī)械化施工問題,避免現(xiàn)有過路機(jī)需要開挖作業(yè)坑、機(jī)械固定等復(fù)雜操作,提高施工效率。
2.4 提高經(jīng)濟(jì)效益
小型通用線纜過路機(jī)在特殊地形情況下可以展開施工,避免開挖作業(yè)坑等操作,保護(hù)原有路面,節(jié)約施工成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
3.1 解決小型通用線纜過路機(jī)在頂管作業(yè)時的平衡問題。
3.2 通過液壓閥門的選擇與分配,合理控制、推進(jìn)和旋轉(zhuǎn),使操作變得簡單、方便。
3.3 將反饋的參數(shù)與角度、位置關(guān)聯(lián),方便施工人員參考、調(diào)整。
4.1 小型通用線纜過路機(jī)的性能
小型通用線纜過路機(jī)主要針對狹窄路段的地下管道敷設(shè)而開發(fā)設(shè)計,為特殊路段的光纜敷設(shè)提供便利,減少開挖、掏洞等作業(yè),節(jié)約人力、提高效率、減少對地面的破壞。
4.2 小型通用線纜過路機(jī)性能指標(biāo)
小型通用線纜過路機(jī),能夠適應(yīng)當(dāng)前大多數(shù)土質(zhì),在綜合土質(zhì)中能夠展開作業(yè),具有較高的工作效率,可以達(dá)到較好的施工效果。
(1)工作環(huán)境溫度:-10℃~40℃;
(2)連續(xù)工作時間:6 h;
(3)小型通用線纜過路機(jī)工作效率:2 min/桿(桿直徑30 mm、長度1000 mm);
(4)動力:90 kW;
(5)耗油量:5 L/h;
(6)行進(jìn)速度:50 km/h。
4.3 質(zhì)量要求
(1)可靠性高,能夠長時間連續(xù)工作;
(2)適用性強(qiáng),能夠在不同土質(zhì)環(huán)境下工作;
(3)操作簡便,易學(xué)易用;
(4)采用標(biāo)準(zhǔn)化器件,便于保養(yǎng)與維修。
本小型通用線纜過路機(jī)結(jié)合機(jī)械和液壓傳動方式,利于維護(hù)保養(yǎng),采用模塊化設(shè)計,便于施工管理,主要結(jié)構(gòu)如圖1—圖3所示。
圖1 整體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of the whole structure
5.1 行駛部分
行駛部分主要包括動力部分、傳動部分、駕駛部分、制動部分。
采用發(fā)動機(jī)提供動力,經(jīng)過變速箱進(jìn)行轉(zhuǎn)換,利用機(jī)械傳動將動力傳送到驅(qū)動輪,實(shí)現(xiàn)行走功能。
5.2 頂管部分
頂管部分主要包括動力部分、傳動部分、功能部分。
圖2 傳動結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Schematic diagram of transmission structure
圖3 作業(yè)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Schematic diagram of the operation structure
采用液壓泵提供動力,利用液壓系統(tǒng)將動力傳送到各功能部件,通過控制液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)直推、直鉆、回擴(kuò)、牽引等功能;通過控制液壓缸實(shí)現(xiàn)機(jī)身固定及傾角調(diào)整等功能。
5.3 控制部分
控制部分主要分為行駛控制和頂管作業(yè)控制。
主要通過方向盤和檔位操縱對小型通用線纜過路機(jī)的行駛進(jìn)行控制;通過電磁閥對液壓回路進(jìn)行間接控制,實(shí)現(xiàn)對頂管作業(yè)各個動作進(jìn)行實(shí)時控制。
5.4 儀表部分
儀表部分主要分為行駛監(jiān)控面板和頂管監(jiān)測面板。通過對參數(shù)的反饋調(diào)節(jié)動作,形成半開環(huán)控制系統(tǒng)。
行駛監(jiān)控面板主要針對行駛中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,便于根據(jù)實(shí)際情況對行駛速度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。頂管監(jiān)測面板主要對頂管功能模塊的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,同時還有一個重要的功能就是確定鉆頭所處位置,從而確定旋轉(zhuǎn)的角度以及推進(jìn)的方式。
6 設(shè)備的價值
本設(shè)備采用輪式行進(jìn)方式,解決了狹窄路段常規(guī)自行式頂管機(jī)難以進(jìn)入的問題,整機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,導(dǎo)航明晰,控制精確,操作簡便,易于維護(hù)、保養(yǎng),可以實(shí)現(xiàn)各個動作間協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)換,保護(hù)機(jī)制健全,確保施工迅速、安全、高效,大大提高了管道施工的效率和經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械自身可以實(shí)現(xiàn)長距離的行進(jìn),擴(kuò)大了施工范圍,減少了復(fù)雜路面的開挖、修復(fù),減少了個別情況下人工開挖作業(yè)坑以及固定設(shè)備的工作量,大大提高了施工效率,減少了施工投入。
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