液压打桩锤管线绞车

作者：雷江河 陈瑞 万箭波 李文义 施志强 计忠明 卜庆斌

欢迎访问e展厅 展厅 4 路面机械展厅 沥青摊铺机, 压路机, 平地机, 稀浆封层机, 铣刨机, ... 液压打桩锤广泛应用于海洋石油开采时的桩基施工。液压打桩锤由动力站和打桩锤体组成，两者之间通过液压软管总成、气动软管总成和电缆（控制和检测电缆）连接。施工中动力源安装在工程船甲板上，打桩锤体通过起重机吊装在管桩上部，液压系统控制锤体内部液压缸将锤芯提升到一定的高度，然后释放，在锤芯自重和其上部气压的共同作用下，锤芯打击与管桩接触的砧铁，实现对管桩的贯入，而连接打桩锤体与动力站的各种管线跟随打桩锤体上下运动及工程船的起伏摇摆而运动。 液压锤管线绞车在动力站和打桩锤体之间，实现液压软管总成、气动软管总成和电缆套管的排放和储存。管线分别与动力站和打桩锤体连接。根据工作的需要，液压锤管线绞车采用远程手动控制，在排放、储存管线时具有排缆和收缆功能，且速度能够无级调节。绞车最大拉力165 kN、管线速度0~12 m/min。排缆机构在卷筒旋转时将管线分层排在卷筒中，要求卷筒每转一圈，排缆机构同步移动219 mm。 1 液压锤管线绞车结构 液压锤管线绞车（图1）由液压动力站1、支架2、卷筒7、排缆器9等组成。 卷筒7为双卷筒，直径为2 500 mm。卷筒两端通过调心轴承座11和回转支承4与支架2连接，在卷筒左端回转中心上安装有液压气动回转接头5。液压气动回转接头进口与液压打桩锤动力源连接，出口通过软管总成连接在卷筒上部的法兰上，然后分层缠绕在卷筒上，尾端连接在液压打桩锤体上提供动力。卷筒右端安装有42路导电滑环12，液压锤体与动力站之间的控制信号由导电滑环传递，其每一路电流/电压要求为10 A/60 V。左卷筒用于收放两根液压高压管线和一根气路管线，右卷筒用于收放两根液压低压管线和一根电缆管线。所有管线均采用50 mm通径软管总成。电缆穿在软管总成内，可有效地防止电缆的磨损、拉伸和挂断。 液压动力站1由液压系统和电控系统组成。液压系统实现卷筒总成的转动和排缆机构9的往复运动。卷筒的转动采用双液压马达2经三级行星减速机和带内齿圈的回转支承4进行驱动。电控系统通过远程控制实现对液压系统的控制。 排缆机构9安装在支架总成的导向梁10上，排缆液压缸6推动排缆器往复运动，收放缆时，调节控制手柄，改变排缆器的移动速度，使之与卷筒回转速度匹配。两个排缆器之间由两个纠偏液压缸8连接，实现两个排缆器相对运动，用来进行调整两者之间的间距，以使管线整齐地收放。 液压气动回转接头（如图2）采用分体结构，由定子1、端盖2、轴承3、转子4、旋转轴封5、固定端盖6、气动旋转接头7组成。定子1上加工有四路液压通道，通过安装在端盖2和固定端盖6上的球轴承支承。端盖2、固定端盖6与转子4连接成一体，固定端盖6通过螺钉与卷筒固定，旋转轴封5采用PARKE公司OR型旋转密封，气动旋转接头7有一路气压通道，其旋转轴封采用宝色霞板TVM旋转密封。4路液压通道：通径50 mm、工作压力35 MPa、流量1 400 L/min；气路通道：通径25 mm、工作压力4 MPa。 2 液压系统 液压系统（图３）采用双泵双回路阀控比例调速系统，核心元件是双联齿轮泵1、高压滤油器2、分流阀4、排缆液压缸10、纠偏液压缸8、液压马达11。控制部件是纠偏控制阀组6、排缆双控比例阀组5、双控比例阀组13。辅助元件有溢流阀3、过载阀组7、双向平衡阀9、平衡阀12、风冷散热器14、回油滤油器15。 卷筒由双液压马达11通过减速机驱动，最大旋转速度为1.78 r/min。其旋向和速度由双控比例阀组13控制。排缆液压缸10驱动排缆机构，其运动步长由排缆双控比例阀组实现，排缆过程中，当两个卷筒中管线不同步时，纠偏液压缸8在纠偏控制阀组6电磁换向阀控制下，对两个排缆器间距实施调节，分流阀实现两控制回路独立工作。卷筒和排缆控制具有电动比例调速和手动调速功能，增加设备的可靠性。 3 电控系统 电气系统在满足液压系统的功能的前提下，满足船用动力电源为380 V/50 Hz、440 V/60 Hz两种模式和IP56防护等级的要求。55 kW液压泵电机组采用“星三角”降压启动，液压泵电机组与控制电源DC24 V具有联锁功能，使设备控制在电源损坏的情况下，无法启动液压泵电机组。手动控制电阻值通过PR-5333二线可编程变送器转换为4～20 mA电流信号控制比例放大器，对比例阀实时控制。液压系统的逻辑控制采用PLC可编程控制器实现。 4 结论 液压锤管线绞车可实现液压、气压和电缆管线三者同时收放，与目前国外电缆、液压、气动分体管线绞车相比，具有集成化高、操作简单、成本低廉等特点。通过液压锤管线绞车在海上施工作业，验证了该设计的合理性。 通信地址：天津市丁字沽三号路 天津市精研工程机械传动有限公司（３００１３１）(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/8/2005)