多功能工程维修养护系统的研制与应用

牛鹏飞 牛小军 陈向奎

摘  要：随着水管体制的改革，黄河堤防标准化建设已逐步实现，工程维修养护质量要求也越来越高，防洪标准也大幅度得到提升，发生大的险情几率不断减少，工程维修养护的规范化、机械化、现代化日趋明显。当前治黄工作需要一种安全耐用、移动迅捷、投资少、效率高的多功能专业机具，以提升防汛抢险和堤防工程维修养护的水平和效率。

关键词：黄河堤防标准化;防汛抢险;维修养护

一、产品研发背景

黄河标准化堤防建成后，防洪工程维修养护质量要求越来越高，为提升工程维修养护的水平和减轻职工劳动强度，同时解决过去抢险机械设备笨重、移动不便的弊端。迫切需要一种移动迅捷、投资少、效率高的多功能专业机具，来提高防汛抢险和堤防工程维修养护的水平和效率。经过调查研究，开展了“多功能工程维修养护系统”的研制工作。

二、产品组成项目内容

“多功能维修养护系统”由行走系統、电气控制系统、作业系统等三大系统组成。

（一）行走系统。为了使“多功能工程维修养护系统”达到移动方便快捷的目的，首先要求系统要具备自行功能。以适应黄沁河工程点多、线长、时间、地点和工作项目的不确定性。

（二）电气控制系统。在发动机传动轴上加装旁路传动轴，为发电机、液压泵和空气压缩机提供稳定的机械动力。电气控制系统采用的是电力、气动和液压相结合结构，为外接设备提供动力。

（三）作业系统。作业系统分为两大项：一是应用于防汛抢险的装袋、装车。二是应用于堤防工程日常维修养护的场地平整、路面清扫、喷涂和林木除虫等多种功能于一身。

三、具备的主要功能

“多功能工程维修养护系统”主要具备有以下几个方面的优点：

（一）自行功能。

为了使系统能够具备高效的机动性和环保排放，经过多方对比选择了4100QB-1A型功率为62.5kw的柴油发动机为动力，跃进131底盘作为系统的移动载体，使系统达到了机动灵活，能够迅速到达作业现场，提高抢险抢修和维护作业的时效性，同时又能达到环保排放标准。

（二）集成电力系统。

利用发动机传动后轴上加装的旁路传动轴带动功率为10kw的发电机组，可提供220V、380V电力输出，能够保证多个设备同时工作。在驾驶室设置了电力总控盘，总控盘分别安装有滚筒磁电机控制开关、电压表、频率表和电力输出接口。

电力输出设计了二种输出方式：①与总控盘连接，从控制盘插口输出;②外接线盘输出，满足远距离输出电能。这些输出方式方便了各种用电设备的连接，有了安全可靠的电源可为堤顶清扫、电焊机、电锯、应急抢险高空照明、电动夯实机提供电力，可满足电焊、锯木桩、水沟浪窝夯实、维修施工的电源需求。

（三）装车、装袋功能。

该系统可适应较复杂的工作环境，无论是粘土、沙土和泥土均可实现为车辆装土和装土袋作业，其工效相当于20余人的连续工作量。

在进行车辆装土作业时，液压摆线电机带动旋耙旋转，耙松土料。同时可以通过操纵液压缸举升旋耙，耙松高位置土料，举高可达1m。滚筒磁电机带动传送带，将旋耙耙松的土料带进料斗，此时控制开关启动挡料板将料斗遮挡，土料进入挡料板进行装车作业。

料斗内壁设置滑板防止土料粘连、结实，便于装袋。料斗下方安装有两个接料口，接料口设有内出料挡板与外出料挡板，内出料挡板主要控制出料口打开和关闭，外出料口主要固定编织袋。出料挡板的启闭由气动系统实现。装袋作业时控制开关控制外出料挡板启动，将编织袋卡紧后带动内出料挡板进行放料，达到设定重量时，自动称重装置启动控制开关，关闭内出料挡板，内出料挡板关闭后，控制开关随之将外出料挡板关闭，完成一个装袋过程。

（四）场地平整、连接液压工具等功能。

在转向轮的前部安装了宽为1.8m的刮平板，可以进行场地平整、料物摊铺等工作。刮平板由三个液压缸连接，作业时通过操作分配器控制三个液压缸带动刮平板上下、左右移动，并在分配器上预留液压外接输出端口，可随时连接液压工具，为液压打桩、拔桩等机具提供动力。

（五）清扫、喷涂功能。

采用电动低噪声大功率鼓风机，将其固定在车底盘左后部，利用其产生的大风量将堤顶或道路上的树叶等杂物吹离路面。每个台班相当于50—80人的清扫工作量。同时可以外接喷涂设备，利用自带气源，完成喷涂、涂白、打药等项目作业，降低成本，减轻了职工劳动强度。

“多功能工程维修养护系统”由于具有灵活机动性，可实现防汛抢险应急照明、装土袋、装车作业、土地平整、水沟浪窝夯实、路面清扫、涂白和林木除草、除虫打药等作业，在提高工程维修养护水平的同时减轻了职工劳动强度，降低了工程维修养护成本，解决过去抢险机械设备笨重、移动需要租赁大型机械设备辅助的弊端，而且维护费用低，生产效益、经济效益和社会效益显著。