小型通用線纜過(guò)路機(jī)

李佳興，武群強(qiáng)，孫 銳

(中國(guó)人民解放軍61491部隊(duì)，河南 許昌461131)

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)和通信技術(shù)的發(fā)展，光纜取代電纜逐漸成為趨勢(shì)，光纜在通信施工中逐步占據(jù)主要地位，因此對(duì)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(duì)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(guò)路機(jī)無(wú)法適應(yīng)一些特殊地段的行進(jìn)和施工。因此，開(kāi)發(fā)研制一個(gè)可以自行移動(dòng)，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(guò)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)。

1 現(xiàn)有過(guò)路機(jī)存在的問(wèn)題

目前常規(guī)光纜敷設(shè)所使用的過(guò)路機(jī)主要分為兩種:一種是履帶式可移動(dòng)過(guò)路機(jī)，一種是不可自行移動(dòng)過(guò)路機(jī)。履帶式可移動(dòng)過(guò)路機(jī)在施工中雖然能夠行進(jìn)，但受移動(dòng)方式的影響，在長(zhǎng)距離移動(dòng)中需要借助拖車(chē)，同時(shí)由于體積相對(duì)龐大，不適合在特殊地段的行進(jìn)。而不可自行移動(dòng)過(guò)路機(jī)，雖然體積相對(duì)較小，可以適應(yīng)一些特殊地段，但使用起來(lái)相對(duì)麻煩，其作業(yè)前準(zhǔn)備工作比較復(fù)雜。

2 小型通用線纜過(guò)路機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 改進(jìn)行進(jìn)方法

小型通用線纜過(guò)路機(jī)采用輪式結(jié)構(gòu)，行進(jìn)速度得到提升，在相對(duì)較長(zhǎng)的路段施工可以不借助拖車(chē)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(guò)路機(jī)，體積相對(duì)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(guò)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(guò)路機(jī)能夠解決狹窄路段的機(jī)械化施工問(wèn)題，避免現(xiàn)有過(guò)路機(jī)需要開(kāi)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(guò)路機(jī)在特殊地形情況下可以展開(kāi)施工，避免開(kāi)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 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 解決小型通用線纜過(guò)路機(jī)在頂管作業(yè)時(shí)的平衡問(wèn)題。

3.2 通過(guò)液壓閥門(mén)的選擇與分配，合理控制、推進(jìn)和旋轉(zhuǎn)，使操作變得簡(jiǎn)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 性能及指標(biāo)

4.1 小型通用線纜過(guò)路機(jī)的性能

小型通用線纜過(guò)路機(jī)主要針對(duì)狹窄路段的地下管道敷設(shè)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，為特殊路段的光纜敷設(shè)提供便利，減少開(kāi)挖、掏洞等作業(yè)，節(jié)約人力、提高效率、減少對(duì)地面的破壞。

4.2 小型通用線纜過(guò)路機(jī)性能指標(biāo)

小型通用線纜過(guò)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(kāi)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(shí)間:6 h;

(3)小型通用線纜過(guò)路機(jī)工作效率:2 min/桿(桿直徑30 mm、長(zhǎng)度1000 mm);

(4)動(dòng)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(zhǎng)時(shí)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(jiǎn)便，易學(xué)易用;

(4)采用標(biāo)準(zhǔn)化器件，便于保養(yǎng)與維修。

5 基本結(jié)構(gòu)

本小型通用線纜過(guò)路機(jī)結(jié)合機(jī)械和液壓傳動(dòng)方式，利于維護(hù)保養(yǎng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，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(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、駕駛部分、制動(dòng)部分。

采用發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)過(guò)變速箱進(jìn)行轉(zhuǎn)換，利用機(jī)械傳動(dòng)將動(dòng)力傳送到驅(qū)動(dòng)輪，實(shí)現(xiàn)行走功能。

5.2 頂管部分

頂管部分主要包括動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、功能部分。

圖2 傳動(dòng)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(dòng)力，利用液壓系統(tǒng)將動(dòng)力傳送到各功能部件，通過(guò)控制液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)直推、直鉆、回?cái)U(kuò)、牽引等功能;通過(guò)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(guò)方向盤(pán)和檔位操縱對(duì)小型通用線纜過(guò)路機(jī)的行駛進(jìn)行控制;通過(guò)電磁閥對(duì)液壓回路進(jìn)行間接控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂管作業(yè)各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)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(cè)面板。通過(guò)對(duì)參數(shù)的反饋調(diào)節(jié)動(dòng)作，形成半開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。

行駛監(jiān)控面板主要針對(duì)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(duì)行駛速度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。頂管監(jiān)測(cè)面板主要對(duì)頂管功能模塊的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)還有一個(gè)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(jià)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(wèn)題，整機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，導(dǎo)航明晰，控制精確，操作簡(jiǎn)便，易于維護(hù)、保養(yǎng)，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)動(dòng)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(zhǎng)距離的行進(jìn)，擴(kuò)大了施工范圍，減少了復(fù)雜路面的開(kāi)挖、修復(fù)，減少了個(gè)別情況下人工開(kāi)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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