组合式多功能排管机械的研制周

1组合式多功能排管机械的研制周广群上海自来水给水设备工程有限公司摘要：目前，应用于各类排管工程的施工机械多数是使用不够方便的单一功能的机械，具有机械设备资源的利用率低，占用施工场地面积大，不够灵活，过多地浪费人力、物力和运输成本等缺点。本文研制的组合式多功能排管机械，具有体积小、功率小、油耗低等优点，适应在人烟稀少、无电的情况下使用，并且使以上问题得到了解决，能够很好的用于大、中、小型断水工程和现场桥管制作等，取得了良好的经济效益和社会效益。关键词：排管机械，发电机，多功能，自来水21引言本公司是国家一级资质企业，承担着本市及外省市自来水各类规格管道的排设工程。各类排管工程都离不开施工机械，特别是抽水、切割、焊接和照明等方面，都需要电力供应配套，有时供电条件差的施工场地，往往得不到所需的施工电量，所采用的各种施工机械已经逐步体现出一些不利因素，如机械设备资源的利用率低，设备配套程度低，占用施工场地面积大，使用繁琐，不够灵活，因而造成许多不必要的人力、物力和运输成本等的浪费。同时随着科学技术的不断发展，新一代施工机械的不断面市，国内外已有多种组合式施工机械投入市场。因此，为了解决以上主要问题，开发多功能施工机械投入工程施工现场，不仅发展前景广阔，而且是今后工程施工领域一大发展趋势。根据以上情况，我们在深入研究国内外相关施工机械的基础上，研制开发了一种组合式多功能排管机械，专门用于大、中、小型断水工程和现场桥管的制作等。2配套方案及选型根据我公司历年来的排管生产任务量，DN500以下管道的排管任务量占据比例达50%左右，而且点多面广。现在，一般DN500以下管道过路改接等项目，所需要的总用电量一般为20KW左右，其中施工机械的耗电量情况主要有：功率11KW的直流电焊机一台，电流20A；32.2KW潜水泵二只，电流8A；夜间施工配套照明电力2KW，电流9A。即：实际所用电力P=12KW+4.4KW+2KW=18.4KW根据上述所用电量的施工配套设备要求，我们确定的组合式多功能排管机械的配套方案如下：1、在动力方面，我们使用了上海由由闽东发电机有限公司生产的型号为24GF柴油机组，配套柴油机是上海拖拉机厂生产415AD型号规格。此发电机组可以配用STC、T2X或TFW三相交流发电机，线电压为380～400V，三相四线制，额定频率50赫兹。采用无刷相复励或三次谐波可控励磁或三次谐波励磁，动态特性优良，自动恒压性能好。该机优点是：机组均为滑行式，结构紧凑，布局合理，性能完善、操作简便使用寿命长，适应于各类工程项目机械拖拉系统。2、同步发电机配套是美国马拉松公司GM-24-4型号。额定功率24KW、额定转速1500/mm、额定频率50赫兹、功率因素0.8、电压380～400V、相数为3相。该机优点是：设计独特、结构先进、运行可靠、体积小、重量轻。根据技术数据显示，完全符合小口径管道施工用电量。3、在电焊机的配套使用方面，我们采用上海金通电子有限公司ZX7-315型逆变式电焊机。该机输入功率：11.7KW、额定电流18A、4功率因素0.95。其性能特定具有长弧、短弧、恒流三特性，电弧推力分档选择，适应下行焊和各种焊条、各种焊接位置电弧焊MMA、简易氩弧焊TIG，高效节能、经济实惠、可靠耐用，适用于钢铁、低合金钢、合金钢、不锈钢以及其他金属的电弧焊接和切割等，可广泛适用于工矿企业、建筑、交通、能源、电力、化工、水利、管道等各行业。4、潜水泵配套方面，我们采用上海人民电机厂生产的QY65-7-22KW，该机输入功率：2.2KW、额定电流5.4A、功率因素0.8。该型号潜水泵为油浸式潜水电泵，是由水泵、密封部件和三相充油式异步电动机组合成一体，水泵采用导叶式出水流通，所以可用叶轮多级串联，选用双端面机械密封结构，具有密封性能好，经久耐用等特点。5、配套设备再加照明电力的输入功率：以上组合式机械配套方案的设计用电量为18.4KW，完全符合发电机输出功率的要求。3组合式多功能排管机械的特点及部件说明由于组合式机械的一般特点是结构紧凑、机动灵活、方便实用、安全可靠。因此，解决机械的组合是一个难题，根据自来水排管工程5属于流动性作业施工，我们首先需解决机器的机动性问题，为此，我们把机器制作成两轮着地牵引和三点支撑可靠作业形式，更具有机动安全性。为发电机组输出电源和配合系统采用新型联接，整机外壳接地，在安全用电方面起到保护作用。在整机位置布局上，我们统筹兼顾，体现了设备配置的合理性。该机具有多功能的组合特点、用电的配置合理、设备的功率匹配、各组合件的安装就位、整机的避震消音和日常维护的方便性等特点，在使用时，便于检测和调整。在机械运转的技术问题上。我们对整机的百叶窗进行了改进，并对油箱位置进行调整，改变了油箱的悬置安装，避开了通风通道，从而加强了散热通风能力，又减少了因油箱的悬置震动而产生的噪声，使补充油料在操作上更具方便性。通过以上设计和改造之后，获得的组合式多功能排管机械的外观效果图如图1所示。6图1组合式多功能排管机械的外观图图1中，组合式多功能排管机械的主要部件说明如下：1、机壳：外加工，三面开门2300×1250×1000；2、柴油机：外构件是上海拖拉机厂的型号415AD；3、油箱：容积730×300×150=32.8升；4、工具箱：外加工；5、牵引机构：外加工、二轮牵引、三点支撑；6、电焊机：配用上海金通电子有限公司ZX7-315的逆变式电焊机；7、配电箱：自制230V、400V配电系统；8、发电机：配用美国马拉松公司的型号GM-24-4；9、发电机仪表台：外加工、监控用电情况；10、柴油机仪表台：外加工、监控柴油机运转情况。以上组合式多功能排管机械，通过实际施工运转情况来看，该机7能完全适应本企业各种季节DN500以下各类管道过路改接工程的野外施工作业要求。4使用说明由于本机为小型组合式多功能工程施工机械，主要用于DN500以下用电困难的施工现场，总功率不大于20千瓦，使用时必须遵守一定的程序并具有下列要求。1、开机之前（1）检查柴油机、机油、水、燃油，有必要时加泵燃油；（2）检查电瓶连线接头（定期检查电瓶液面）；（3）检查各部电路指示灯是否完好；（4）检查空气开关是否在分、断位置；（5）将接地棒打入地中，检查接地连线是否可靠。2、启动以后（1）连续启动不大于15秒，二次启动间隔1～2分钟；（2）启动后中低速预热，检查油压、水温、充电电流表工作是否正常；（3）水温达50度以上可加载，夏天应注意通风散热；（4）正常工作时，电压应为230V～400V、频率507HZ；（5）使用时不得使用外接电箱或超载。83、停机时应卸载。4、运输或牵引时，应固定好附件，检查滚动连接件的可靠性和安全性。5结束语该设备是由一台柴油机、一台20KW发电机和380V/60A配电系统一套以及一台逆变式直流电焊机、二套照明设备、二台潜水泵相组合而成组合式多功能排管机械，经过一段时期的现场使用证明，能够用于大、中、小型断水工程和现场桥管制作等。同时，取得了以下良好的效果和优点：1、该机体积小、功率小、油耗低，每小时油耗仅数升。改变了以往工程施工时的“大马拉小车”现象，对节约能源和设备资源有良好的经济效益。2、施工作业也比较方便，可以一步到位，解决了以往发电机，用途单一，不能解决电焊机、潜水泵、照明设备等烦琐的配套问题。不仅有利于节约运输成本和提高工作效率，而且作业景观比较文明，施工场地电焊机、照明等线路混乱现象也得到改善，同时适应在人烟稀少、无电的情况下使用，取得了良好的社会效益。93、该机械的研制填补了供水系统小型组合设备在国内的空白。该设备经使用，得到了施工人员的一致好评，因而值得进一步推广应用。2005年8月发表于《科技咨询》