油田管道施工多功能車的研制范文

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《石油化工建設雜志》2014年第六期

1多功能車設計思路

1.1散布管系統(tǒng)實現(xiàn)沿作業(yè)線一邊行走一邊單根卸管，有防止其余管材連續(xù)滾落的阻擋裝置，避免人工卸管管材碰撞而損壞防腐層和扎傷人員的風險。

1.2路況適應性保證對施工現(xiàn)場各種路況的適應性，包括泥濘、濕滑、狹窄、顛簸、坡道、急彎路段等。

2技術(shù)路線及理論計算

2.1動力行走部分設計設計行車最大速度50km/h,動力扭矩余量要大于一般貨車以適應現(xiàn)場路況。選定28HP單缸柴油機作動力源，額定功率20.58kW。后置驅(qū)動輪保證重載時附著力和抓地力有效輸出，同時也規(guī)避了驅(qū)動輪前置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)一布置的技術(shù)復雜性與高額的制造成本。后置驅(qū)動輪由高壓子午線胎和低壓防滑胎組合而成。低壓防滑胎側(cè)重克服鄉(xiāng)村機耕道路松軟土質(zhì)，提供強勁的附著力和驅(qū)動力；高壓子午線胎側(cè)重于在重載時增加承載面積提升承載能力，從而提高車身穩(wěn)定性。駕駛席及液壓缸要設置防撞護欄，避免管道起吊過程碰撞駕駛操作人員和設備本身。制動系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動轂剎裝置實現(xiàn)可靠的制動性能。

2.2液壓系統(tǒng)設計工作油泵由發(fā)動機變速箱取力器分配的動力轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力勢能，作為裝管液壓缸和卸管液壓缸的動力源，中間由多路閥控制工作狀態(tài)，各元件間由高壓油管順序連接(見圖1)。取力器在液壓系統(tǒng)工作時聯(lián)動，在多功能車行進中脫離。當液壓系統(tǒng)超壓時管路中設置旁路閥自行卸壓，以保護系統(tǒng)不受過載損壞。

2.3管道吊裝系統(tǒng)力學計算擬定選用2TGI-E86*250型液壓缸，總行程500mm,最大頂升載荷18t，工作油壓16MPa（見圖2）。依據(jù)杠桿原理計算得裝管吊臂末端最大可用載荷為3.6t，能滿足多根管道同時起吊的要求。吊臂旋轉(zhuǎn)鉸鏈部位加設重載型止推軸承，旋轉(zhuǎn)由人力牽拉實現(xiàn)。

2.4卸管部分受力計算卸管部分能實現(xiàn)單根卸管，后排管材滾動跟進，由限位裝置擋住，機構(gòu)升降一次卸一根管。液壓缸回位后準備卸第二根管，因此需要使用雙作用液壓缸。《機械設計手冊》選型（見表1）。配置的雙作用液壓缸，最大單根鋼管卸管重量為1.89t,滿足油區(qū)各類鋼管單根卸管要求。

3實施情況

多功能車由車架1、發(fā)動機及變速箱3、轉(zhuǎn)向輪2、驅(qū)動輪9、剎車裝置等部件構(gòu)成行車系統(tǒng)；裝管機構(gòu)7位于車架中部左側(cè)（從車尾俯視運布管車時），由液壓缸6驅(qū)動一根吊臂將成批堆放在現(xiàn)場的管材吊裝到管道支架4、8上擱置；管道支架為車架前后兩點支撐、支架橫梁向卸管機構(gòu)（12.13.14）一側(cè)傾斜；運輸?shù)讲脊芪恢煤髥有豆軝C構(gòu)，卸一根管后繼續(xù)前進到下一根管的位置卸管(見圖3)。卸管機構(gòu)位于車架右側(cè)前后兩端，前后兩個同步動作；卸管時液壓缸14收縮帶動杠桿12翻轉(zhuǎn)，將一根管道從管道支架上推下，同時杠桿末端弧形限位裝置13將支架上其余管道擋在支架上。卸管后液壓缸14外伸將杠桿12復位，管道滾入杠桿卸管位置，為下一根卸管做好準備。驅(qū)動輪9后置，由內(nèi)側(cè)高壓胎和外側(cè)防滑胎組合而成。駕駛操作席5位于車架前端左側(cè)，駕駛席左右及上方設有防撞支架10，保證吊裝時不發(fā)生因管材旋轉(zhuǎn)、側(cè)移等現(xiàn)象而碰傷駕駛操作人員。

4場地測試及現(xiàn)場試用

多功能車組裝完畢后進行場地測試（見圖4），行走速度、承載能力、制動性能、起吊能力、卸管動作等符合設計思路。經(jīng)現(xiàn)場試用（見圖5），使用情況符合設計要求。多功能車由液壓裝管、卸管機構(gòu)相結(jié)合提高油田地面管道施工機械化程度，節(jié)省人工成本，提高吊、運、布管施工效率，提高現(xiàn)場施工安全性。該多功能車現(xiàn)場使用兩年多來受到施工班組青睞，極大的降低了一線施工工人勞動強度，提高了施工效率，改變了‘人拉肩扛’的落后面貌。多功能車現(xiàn)場應用結(jié)果表明，過去至少需要4人吊、運、布管施工任務，壓縮為2人操作即可完成。提高了工作效率，勞動強度大幅下降，安全性也顯著提升。以已經(jīng)完工長約2000m的三管流程為例：需要吊、運、散布鋼管為750根，重約150t，最大運距5000m。用傳統(tǒng)方法施工：4人組合在吊車、卡車、拖拉機配合下，每天能吊、運、布50根管，總共需要15d完成；用多功能車作業(yè)：2人組合每天吊、運、布150根管，總共需要5d完成。很顯然工效提高5倍，而且所用工人數(shù)降低了一半。目前多功能車只限于油區(qū)工地使用，沒有“戶囗”還不能上公路行駛。但多功能車研制技術(shù)，已獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局實用新型專利授權(quán)。

作者：喬昌軍單位：中石化江蘇油建工程有限公司