新型拔管機的研制成果

李軍強（中鐵一局集團物資工貿有限公司虞城制梁場，黑龍江 佳木斯 154000）

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新型拔管機的研制成果

李軍強
（中鐵一局集團物資工貿有限公司虞城制梁場，黑龍江 佳木斯 154000）

摘 要：目前，國內預制鐵路混凝土預制橋梁大都采用橡膠抽拔管進行管道成型，成型后需要將抽拔管從梁體內拔出來。大多數制梁場都是采用卷揚機將抽拔管從梁體內拔出的。這種方式存在占地面積大，對抽拔管磨損大，容易拉斷抽拔管等重要缺陷，所以需要研制出新型的拔管機，來達到拔管工藝占地小，降低抽拔管的磨損速率，提高經濟效率的目的。

關鍵詞：拔管機；張拉管道；橡膠抽拔管；鐵路混凝土預制梁

我們在實際使用中發現，采用卷揚機拔管需要在梁體端頭縱向要有較大的空間來保證抽拔管能夠順利的拔出，這樣占地面積比較大；如果避開制梁臺斜著拔管，則對管子損傷特別嚴重。以18m的抽拔管為例（該抽拔管用在32m的橋梁上，工作長度為16m），考慮到抽拔管的彈性變形量至少要有28m的距離才能將抽拔管從梁體內完全拔出，這樣就顯得格外占用地方。而制梁場占地面積越來越小是今后的發展趨勢，緊湊型預制臺位設計與預留出大空間給卷揚機抽拔管道是相互矛盾的。所以研發出占地面積小且故障率低的專用拔管機是目前這種拔管工藝的發展方向。

以鐵路32m箱梁為例，每跨橋梁一共有27孔抽拔管道，分布在長6.1m高2.2m的豎直平面內，如圖1所示。

圖1　

采用緊湊型制梁場的設計理念，兩個臺位之間只有一個8m左右的過道。這種情況下，管道分布比較分散、拔管空間狹小、拔后管道收集倒運也是比較麻煩。針對抽拔工藝的這些特點，經過在制梁場的實際試驗，我們研制出了一套專用的拔管機，如圖2所示。

圖2　

對整個拔管機體采用龍門式框架結構如圖，確保機體框架可以覆蓋整個梁體斷面，拔管主機采用雙電機驅動雙輪組的結構，每臺電機驅動兩個主動輪，每根抽拔管上設置兩組輪組，這樣每次就可以抽拔兩根抽拔管。主機自身結構設計比較緊密，通過動力裝置可以在桁架上的固定軌道內橫移和升降，來確保主機可以到達梁體斷面二維空間任意一根抽拔管。主機橫移采用卷揚機驅動，在橫移桁架上可以往復運動；主機的升降采用兩個微型電動倒鏈帶動，來保證主機橫移桁架可以在豎向軌道內上下移動。

主機分為上顎和下顎兩部分：下顎是固定不動的，上顎可以上下運動，來達到與下顎作用從而壓緊抽拔管的目的。上顎的壓緊與松開是通過兩個并聯的液壓油缸和連桿組成的變幅機構來實現的。油缸是靠機體下方安裝的泵站提供動力，從泵站出來的液壓動力通過手動溢流閥將油壓調節到1.0MPa～1.5MPa，油缸的出頂和回頂通過主機上的手動三位四通閥實現的，整個液壓系統的組成如圖3所示。

圖3　

針對抽拔管比較柔軟，彈性變形大的特點，常規裝置很難將抽拔管從管道內拔出。考慮抽拔管往出拔的過程中，由于受外拉力作用，越往孔道里面抽拔管越細，我們巧妙的采用如圖4所示。

兩組成對且不同尺寸的壓輪進行拔管，這種成對的與橡膠抽拔管外徑相吻合的壓輪裝置可以克服抽拔管受力變形后縮徑的影響，達到壓輪與抽拔管表面最大限度的接觸。從而保證用最有效的牽引力來把抽拔管從管道里面拔出。

每對壓輪由一個主動輪和從動輪組成如圖5，兩個輪子分別安裝在可以滑動的花鍵軸上（輪子在花鍵軸上面可以來回移動，來滿足現場拔管中的不同間距的兩根管道的正確對位），主動輪通過花鍵軸上的電機驅動。每個主動輪由三部分組成（壓輪主體、中間墊板、外擋板），這樣的結構只要更換中間墊板就可以達到調節槽輪寬度的目的；從動輪設置成外表面掛膠的結構，這樣可以有效的減輕工作中壓輪對抽拔管的磨損程度。

工作時，通過動力裝置來升降和橫移主機，使拔管主機與任意兩根相鄰的抽拔管對好位置；然后由液壓油缸打開主機上顎，同時將兩根抽拔管放入拔管機的主動壓輪輪槽內；控制手動換向閥將主機上顎壓下（上顎的壓力通過溢流閥調節到合適的壓力）；開動電機，抽拔管即可順暢的從管道內拔出。在拔管的過程中，由于拔管機對管道內的抽拔管是局部暫時性受力拉拔，通過了拔管機的抽拔管不再受力，所以這種方式可以有效的提高抽拔管的使用壽命。

圖4　

圖5　

此臺設備已經在梁場進行了實際運行，初期試驗完全能夠滿足箱梁抽拔抽拔管的使用要求，由于設備結構簡單，經濟耐用，故障率低，在今后的使用中，應該能夠得到市場的認同。

參考文獻

[1]張策.機械原理與機械設計[M].北京機械工業出版社，2011.

[2]董偉亮.液壓設計手冊[M].

[3] GB/T 31357-2014，復合橡膠通用技術規范[S].

中圖分類號：TG355

文獻標識碼：A