山地果茶園軌道運輸機的安裝使用和維護

顏春雷

（永春縣呈祥鄉社會事務服務中心，362609，福建泉州）

鄉村振興戰略的提出及推進，有效促進了農業各產業的發展和壯大。發展水果、茶葉產業，是部分地區脫貧攻堅的關鍵方向，是農村經濟發展壯大的重要力量，有效促進了農業經濟的發展，增加了農戶經濟收入，同時實現了生態環境的調節和鄉村地區的脫貧。隨著城鎮化發展趨勢的不斷加快，越來越多青壯年人群選擇進城務工以獲得經濟收益，農村地區的人口主要以老年人為主，勞動力短缺情況較為嚴重，山地地區果園及茶園管理中急需機械設備的應用，實現現代化機械化生產，解決農村人口不足所造成的勞動力短缺問題。大部分果園及茶園建在丘陵地區，坡度較大，作業難度也大。軌道運輸機的應用，則能夠有效解決生產中環境不利造成的運輸困難問題，雖然在軌道運輸機相關方面的研究時間并不長遠，但是雙軌運輸機及單軌運輸機的應用均取得了一定的成效，對于山地地區果園及茶園生產效率的提升和勞動力的節約均起到了重要的促進作用。在實際使用中需要進一步明確雙軌運輸機及單軌運輸機的應用要求、使用維修要點，幫助農戶更為科學高效地實現山地果園及茶園的機械化收獲和運輸。

1 雙軌運輸機及其結構原理

牽引式雙軌運輸機在山地果園及茶園中的應用較為常見，該機具主要依靠鋼絲繩來牽引滑車，載物之后可按照已經鋪設好的軌道進行物品運輸。按照運輸機牽引力的不同，可以分為雙向牽引、變軌牽引、固定牽引及可拆卸牽引。雙軌運輸機對于坡地環境的適應性較好，在運輸過程中的穩定性較高，載物力量較大。運輸機的作業環境較為特殊，工作壓力比較大，鋼絲繩在作業過程中可能會由于受力過大而出現斷裂情況，若鋼絲繩斷裂，則會導致載物車溜車。針對這一不良現象需要進一步進行優化處理，為了能夠提高雙軌運輸機牽引的穩定性及安全性，可設置和安裝機械式斷繩制動裝置，通過ADAMS（機械系統動力學自動分析）虛擬樣機分析軟件的應用來進行碰撞試驗，明確制動時間接觸點、觸碰回彈距離等，從而不斷進行調整和優化，降低脫軌情況的發生。制動實驗的成功率較高，已經達到了預期水平，但是在實際應用方面仍然存在一定問題。首先是鋼絲繩斷繩位置，會對制動桿的制動情況產生影響[1]。其次，該設備的結構尺寸對于制動桿的制動質量產生的干擾也比較顯著，因此可通過單向牽引式雙軌運輸機摩擦制動裝置的設置，進一步提升制動質量和成功率，且制動振幅及制動時間也會隨之優化。

卷揚機的啟動速度及啟動時的曲線狀態，將會對運輸機的牽引性能和牽引力度產生影響，梯形折線式速度曲線是目前較為常用的卷揚機啟動速度類型，此類速度曲線的過渡位置并不平整，將會對提升機的穩定性產生影響，就容易出現斷繩的情況。為了能夠滿足山地果園及茶園所應用軌道運輸機的牽引速度曲線要求，可對其牽引系統進行試驗分析，通過動力學研究，開展仿真模擬實驗，通過鋼絲繩的承載力試驗，進行速度曲線的調整和分析，能夠有效提升運輸機在運行時的安全性及穩定性，能夠減少鋼絲繩因受沖擊而受損的情況[2]。

2 單軌運輸機及其結構原理

單軌運輸機能夠在地形復雜的環境中，完成大部分果實及農業生產所用物資的運輸。根據其動力類型，可分為電池驅動型單軌運輸機和發動機驅動型單軌運輸機；按照其行走方式，可以分為牽引式單軌運輸機和自走式單軌運輸機。目前應用效果較好、優勢較為顯著的類型是鋼絲繩電動牽引式單軌運輸機和以汽油機為動力的自走式單軌運輸機兩種。上述兩類運輸機的優勢，主要是在作業時可以曲線運行，能夠根據山地的地形變化彎折鋪設軌道，即便拐彎處比較多或者高低差距比較大，也能夠滿足安裝要求，且在作業過程中無需進行電纜的鋪設，成本投入較低且工作效率較高[3]。不管是大坡度的果園、茶園，還是小坡度的果園、茶園均可進行應用，能夠滿足較長距離的轉運。鋼絲繩牽引的電動式單軌運輸機在控制方面更為簡單便捷，可雙向牽引，作業效率更高，無需進行規范道路的建設，可在較為高低不平的復雜地形條件下進行作業，避免因運輸而對原地進行大規模的改造和調整，有助于減弱環境負荷。此類運輸機對于坡度的適應性較好，爬坡性能比較優良，操作簡單，較容易進行控制，對于各類環境的適應能力均比較好，且具備較為顯著的防側翻功能，載重能力也有明顯提升，靈活性較好。以汽油機為動力的自走式單軌運輸機速度能夠達到2.52 km/h，最高的運輸質量能夠達到200 kg，最大的適應坡度能夠達到45°，能夠有效降低作業過程中的人工投入和費用。起始點及終點位置均可進行作業的操控，可自主進行隨時停車。在鋪設軌道時可根據園地的地貌及地形狀態進行路線的設計，無需對原本的生態環境進行調整，能夠根據園地環境，進行路線的調節和新路線的開辟，可多次應用。軌道與地面的距離比較小，貨物的安裝及卸載較為便捷，可通過手動操作桿進行操作控制。結構簡單，主要分為載物臺和牽引車，牽引車提供動力，能夠控制載物臺行動，載物臺的運行軌道為50 mm×50 mm的輕軌，牽引車則具有驅動齒輪，其與軌道的齒輪可以相互嚙合運轉，從而實現載物臺的運行。軌道與地面之間的間隙一般在30 cm 左右，單軌運輸機在實際運輸作業時，可以通過手動操作的方式任意控制其運行及停止，運行至終點時，可以通過自動停車桿的操作進行行車控制。設置有緊急制動器和限速器，坡度較大仍然能夠保證運行的安全通暢。如在滿載狀態下下坡行駛，一旦車速超過額定速度，便會觸發限速器動作來控制運行速度，保證運行安全；一旦限速器失效，下坡速度達到其額定速度的2 倍以上，便會觸發緊急制動器動作，實現緊急制動[4]。

3 安裝與調整

3.1 安裝前準備

在軌道運輸機安裝之前，需要對安裝地的現場情況進行全面的考察，并規劃安裝方案。在考察時需確保當地環境符合運輸機的運行要求，出發地盡可能與道路持平，并且需要進行牽引車及臺車庫房的建造，以保障軌道運輸機在停止運行時牽引車及臺車能夠具有優良的存放環境。需根據山區環境進行安裝計劃線路圖的規劃，了解不同路段的傾斜程度及地質類型，根據計劃路線圖，進行實際路線路徑的計算并進行障礙物、埋設物的標注，以及支撐元件、輔助材料、軌道用量的計算。明確各類材料的使用數量之后，需要準備材料和各類輔助用具，軌道及其螺栓、螺母等重要連接部件需要進行鍍鋅處理，避免在后期使用過程中出現銹蝕情況。需根據各階段軌道的修建要求和材料用量情況，進行材料堆放點的預估，準備相關工具，比如發電機、電焊機、液壓包裝機、水平調節機、電鉆、材料切割器等各類設施設備，保障軌道鋪設時不會因為材料及工具缺失而影響施工速度[5]。

3.2 軌道安裝

在軌道安裝時，需要確定軌道及牽引的方向，確保行駛方向與軌道的連接方向一致，牽引車前進方向與軌道安裝方向完全相同。在軌道安裝時需考慮以下三項內容。首先是軌道的安裝高度，地面與軌道的安裝距離如不超過30 cm，則可使用立桿進行安裝，如距離在30～100 cm，則需要進行輔助桿件的搭配安裝[6]。其次，需要對軌道的最小轉彎半徑進行重點注意，如使用彎曲機進行轉彎半徑設置，需確保末端軌道無凸起情況。最后，需要控制好最大的傾斜角度，不同運輸機的最大傾斜角度要求也是不同的，在急轉彎處也需要保證自然過渡，可通過角度儀、水平儀的搭配應用，對傾斜角度進行調節。運輸機控制站在安裝時，需要通過角度儀進行起點和終點角度的測量，盡可能降低最大傾斜角。

在軌道安裝時，需保證軌道各個部位的水平情況，如在安裝時軌道處有巖石等物體阻礙，需確保軌道與巖石的穩定接觸，可根據土層情況規劃安裝止沉盤，需保證支柱垂直安放，支柱固定在土地中之后，需將其多余部分切除。軌道連接處的連接是否緊密，對于軌道的安全運行是非常重要的，在軌道連接處掛放連接掛鉤，保證主軌道與連接口之間的連接堅固。支柱中需要放置U 形環，并確保支柱打入地下的深度在70 cm 以上，之后安裝并擰緊固定止沉盤。使用U 形環對輔助支柱及主支柱進行連接固定，軌道安放之后，需要進行扭曲校正，先用插入校正器的方式來確保軌道之間及急轉彎處的穩定性，后續可使用水平儀對扭曲的軌道進行進一步的檢測及校正處理[7]。

3.3 支撐機構安裝

支撐機構的主要部件為連接掛鉤、輔助支柱、主體支柱及止沉盤等。在支柱安裝時，先要在軌道的前側延伸方向的右方安裝連接掛鉤，之后每間隔1 m 打入1根支柱，并且在確保軌道水平的前提下進行固定，確保支柱彈簧墊及螺栓的可靠擰緊。安裝支柱時需保證其與巖石接觸，但是不同地區的土層條件不同，也無法完全確定每一根支柱均有巖石作為固定點，因此需要根據實際情況適當放置止沉盤，避免軌道在應用過程中出現下沉情況。支柱在向土層內進行夯實固定時，要求其埋入深度不應少于70 cm，支柱與地面及軌道均保持垂直狀態。若情況特殊，也可以傾斜打入固定，但應與軌道前后方向傾斜，切不可與軌道左右交叉傾斜，以避免支柱固定質量受損[8]。在安裝時還需重視以下幾項要求。首先，輔助支柱切不可與軌道的制動器、滾珠有所接觸，且齒輪下方30 cm 左右的位置需要保持懸空。其次，U 形環的開口應與軌道方向相反，且不可將其安裝在滾珠位置。其次，為了避免軌道在后續使用過程中出現左右晃動的情況，需打入輔助支柱用以控制，保證軌道在外力作用下左右晃動距離不超過3 mm。最后，止沉盤的安裝對于軌道穩定性的控制也是非常重要的，止沉盤是能夠有效穩固軌道較為關鍵的支撐機構，切不可裸露在地面，避免影響到止沉質量。

4 操作要點

軌道運輸機的操作人員需要具備專業的操作能力，遵守相關操作要求，全面掌握機具的性能、操作要點及緊急處理要求，不熟悉機具的人員切不可進行操作。在運輸機啟動之前，需要做好檢查工作。確保各個部位的連接緊密，油管密封良好，需對液壓油的密封情況進行檢查，確認無漏油情況。檢查各個按鈕的靈敏程度及操作情況，由專人操作，熄火時也需要做好制動檢查，確保各部件鎖定緊固。檢查軌道的連接穩定性，確保軌道運行區域內未有障礙物放置。在運輸作業時，嚴禁任何與作業無關的人員靠近軌道或者機具。作為操作人員應具有較強的安全意識，在操作過程中做好自我保護及機具的科學操控。在機具熄火之后要進行檢查和調整，如有故障出現，應由專業的維修人員進行軌道及運輸車輛的拆卸維修，切不可盲目進行操作。

5 維護保養

軌道運輸機的維護保養工作開展情況也會對其應用質量及安全性產生影響。在軌道運輸車維護保養時，需要在平坦的地點進行，且需保證發動機完全關停，若需對機具防護罩內部溫度較高或者旋轉速度較快的位置進行檢查或者調整，要保證發動機完全停止轉動，避免在拆開或者檢查維修時出現受傷情況。應在發動機空轉5 min 左右后將其關停，發動機停止0.5 h 左右后，再將安全防護罩打開，確認保養及檢查部位的溫度已下降至適宜水平，不會出現燙傷情況，方可進行檢查和維修操作。軌道運輸機首次使用100 h 后，需要更換機油，后續累計使用每間隔1 000 h 更換一次機油。作業每間隔200 h 需檢查空氣濾清器，確保無堵塞情況，如有堵塞需要及時進行清理或更換。若長時間停止作業，則需將軌道運輸車輛停放在通風干燥的環境下，避免降雨或者空氣過于潮濕導致機具受損。