新型拔管机的研制成果

李军强（中铁一局集团物资工贸有限公司虞城制梁场，黑龙江 佳木斯 154000）



新型拔管机的研制成果

李军强
（中铁一局集团物资工贸有限公司虞城制梁场，黑龙江 佳木斯 154000）

摘 要：目前，国内预制铁路混凝土预制桥梁大都采用橡胶抽拔管进行管道成型，成型后需要将抽拔管从梁体内拔出来。大多数制梁场都是采用卷扬机将抽拔管从梁体内拔出的。这种方式存在占地面积大，对抽拔管磨损大，容易拉断抽拔管等重要缺陷，所以需要研制出新型的拔管机，来达到拔管工艺占地小，降低抽拔管的磨损速率，提高经济效率的目的。

关键词：拔管机；张拉管道；橡胶抽拔管；铁路混凝土预制梁

我们在实际使用中发现，采用卷扬机拔管需要在梁体端头纵向要有较大的空间来保证抽拔管能够顺利的拔出，这样占地面积比较大；如果避开制梁台斜着拔管，则对管子损伤特别严重。以18m的抽拔管为例（该抽拔管用在32m的桥梁上，工作长度为16m），考虑到抽拔管的弹性变形量至少要有28m的距离才能将抽拔管从梁体内完全拔出，这样就显得格外占用地方。而制梁场占地面积越来越小是今后的发展趋势，紧凑型预制台位设计与预留出大空间给卷扬机抽拔管道是相互矛盾的。所以研发出占地面积小且故障率低的专用拔管机是目前这种拔管工艺的发展方向。

以铁路32m箱梁为例，每跨桥梁一共有27孔抽拔管道，分布在长6.1m高2.2m的竖直平面内，如图1所示。

图1　

采用紧凑型制梁场的设计理念，两个台位之间只有一个8m左右的过道。这种情况下，管道分布比较分散、拔管空间狭小、拔后管道收集倒运也是比较麻烦。针对抽拔工艺的这些特点，经过在制梁场的实际试验，我们研制出了一套专用的拔管机，如图2所示。

图2　

对整个拔管机体采用龙门式框架结构如图，确保机体框架可以覆盖整个梁体断面，拔管主机采用双电机驱动双轮组的结构，每台电机驱动两个主动轮，每根抽拔管上设置两组轮组，这样每次就可以抽拔两根抽拔管。主机自身结构设计比较紧密，通过动力装置可以在桁架上的固定轨道内横移和升降，来确保主机可以到达梁体断面二维空间任意一根抽拔管。主机横移采用卷扬机驱动，在横移桁架上可以往复运动；主机的升降采用两个微型电动倒链带动，来保证主机横移桁架可以在竖向轨道内上下移动。

主机分为上颚和下颚两部分：下颚是固定不动的，上颚可以上下运动，来达到与下颚作用从而压紧抽拔管的目的。上颚的压紧与松开是通过两个并联的液压油缸和连杆组成的变幅机构来实现的。油缸是靠机体下方安装的泵站提供动力，从泵站出来的液压动力通过手动溢流阀将油压调节到1.0MPa～1.5MPa，油缸的出顶和回顶通过主机上的手动三位四通阀实现的，整个液压系统的组成如图3所示。

图3　

针对抽拔管比较柔软，弹性变形大的特点，常规装置很难将抽拔管从管道内拔出。考虑抽拔管往出拔的过程中，由于受外拉力作用，越往孔道里面抽拔管越细，我们巧妙的采用如图4所示。

两组成对且不同尺寸的压轮进行拔管，这种成对的与橡胶抽拔管外径相吻合的压轮装置可以克服抽拔管受力变形后缩径的影响，达到压轮与抽拔管表面最大限度的接触。从而保证用最有效的牵引力来把抽拔管从管道里面拔出。

每对压轮由一个主动轮和从动轮组成如图5，两个轮子分别安装在可以滑动的花键轴上（轮子在花键轴上面可以来回移动，来满足现场拔管中的不同间距的两根管道的正确对位），主动轮通过花键轴上的电机驱动。每个主动轮由三部分组成（压轮主体、中间垫板、外挡板），这样的结构只要更换中间垫板就可以达到调节槽轮宽度的目的；从动轮设置成外表面挂胶的结构，这样可以有效的减轻工作中压轮对抽拔管的磨损程度。

工作时，通过动力装置来升降和横移主机，使拔管主机与任意两根相邻的抽拔管对好位置；然后由液压油缸打开主机上颚，同时将两根抽拔管放入拔管机的主动压轮轮槽内；控制手动换向阀将主机上颚压下（上颚的压力通过溢流阀调节到合适的压力）；开动电机，抽拔管即可顺畅的从管道内拔出。在拔管的过程中，由于拔管机对管道内的抽拔管是局部暂时性受力拉拔，通过了拔管机的抽拔管不再受力，所以这种方式可以有效的提高抽拔管的使用寿命。

图4　

图5　

此台设备已经在梁场进行了实际运行，初期试验完全能够满足箱梁抽拔抽拔管的使用要求，由于设备结构简单，经济耐用，故障率低，在今后的使用中，应该能够得到市场的认同。

参考文献

[1]张策.机械原理与机械设计[M].北京机械工业出版社，2011.

[2]董伟亮.液压设计手册[M].

[3] GB/T 31357-2014，复合橡胶通用技术规范[S].

中图分类号：TG355

文献标识码：A