油田管道施工多功能车的研制范文

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《石油化工建设杂志》2014年第六期

1多功能车设计思路

1.1散布管系统实现沿作业线一边行走一边单根卸管，有防止其余管材连续滚落的阻挡装置，避免人工卸管管材碰撞而损坏防腐层和扎伤人员的风险。

1.2路况适应性保证对施工现场各种路况的适应性，包括泥泞、湿滑、狭窄、颠簸、坡道、急弯路段等。

2技术路线及理论计算

2.1动力行走部分设计设计行车最大速度50km/h,动力扭矩余量要大于一般货车以适应现场路况。选定28HP单缸柴油机作动力源，额定功率20.58kW。后置驱动轮保证重载时附着力和抓地力有效输出，同时也规避了驱动轮前置和转向系统统一布置的技术复杂性与高额的制造成本。后置驱动轮由高压子午线胎和低压防滑胎组合而成。低压防滑胎侧重克服乡村机耕道路松软土质，提供强劲的附着力和驱动力；高压子午线胎侧重于在重载时增加承载面积提升承载能力，从而提高车身稳定性。驾驶席及液压缸要设置防撞护栏，避免管道起吊过程碰撞驾驶操作人员和设备本身。制动系统采用液压驱动毂刹装置实现可靠的制动性能。

2.2液压系统设计工作油泵由发动机变速箱取力器分配的动力转化为液压油的压力势能，作为装管液压缸和卸管液压缸的动力源，中间由多路阀控制工作状态，各元件间由高压油管顺序连接(见图1)。取力器在液压系统工作时联动，在多功能车行进中脱离。当液压系统超压时管路中设置旁路阀自行卸压，以保护系统不受过载损坏。

2.3管道吊装系统力学计算拟定选用2TGI-E86*250型液压缸，总行程500mm,最大顶升载荷18t，工作油压16MPa（见图2）。依据杠杆原理计算得装管吊臂末端最大可用载荷为3.6t，能满足多根管道同时起吊的要求。吊臂旋转铰链部位加设重载型止推轴承，旋转由人力牵拉实现。

2.4卸管部分受力计算卸管部分能实现单根卸管，后排管材滚动跟进，由限位装置挡住，机构升降一次卸一根管。液压缸回位后准备卸第二根管，因此需要使用双作用液压缸。《机械设计手册》选型（见表1）。配置的双作用液压缸，最大单根钢管卸管重量为1.89t,满足油区各类钢管单根卸管要求。

3实施情况

多功能车由车架1、发动机及变速箱3、转向轮2、驱动轮9、刹车装置等部件构成行车系统；装管机构7位于车架中部左侧（从车尾俯视运布管车时），由液压缸6驱动一根吊臂将成批堆放在现场的管材吊装到管道支架4、8上搁置；管道支架为车架前后两点支撑、支架横梁向卸管机构（12.13.14）一侧倾斜；运输到布管位置后启动卸管机构，卸一根管后继续前进到下一根管的位置卸管(见图3)。卸管机构位于车架右侧前后两端，前后两个同步动作；卸管时液压缸14收缩带动杠杆12翻转，将一根管道从管道支架上推下，同时杠杆末端弧形限位装置13将支架上其余管道挡在支架上。卸管后液压缸14外伸将杠杆12复位，管道滚入杠杆卸管位置，为下一根卸管做好准备。驱动轮9后置，由内侧高压胎和外侧防滑胎组合而成。驾驶操作席5位于车架前端左侧，驾驶席左右及上方设有防撞支架10，保证吊装时不发生因管材旋转、侧移等现象而碰伤驾驶操作人员。

4场地测试及现场试用

多功能车组装完毕后进行场地测试（见图4），行走速度、承载能力、制动性能、起吊能力、卸管动作等符合设计思路。经现场试用（见图5），使用情况符合设计要求。多功能车由液压装管、卸管机构相结合提高油田地面管道施工机械化程度，节省人工成本，提高吊、运、布管施工效率，提高现场施工安全性。该多功能车现场使用两年多来受到施工班组青睐，极大的降低了一线施工工人劳动强度，提高了施工效率，改变了‘人拉肩扛’的落后面貌。多功能车现场应用结果表明，过去至少需要4人吊、运、布管施工任务，压缩为2人操作即可完成。提高了工作效率，劳动强度大幅下降，安全性也显著提升。以已经完工长约2000m的三管流程为例：需要吊、运、散布钢管为750根，重约150t，最大运距5000m。用传统方法施工：4人组合在吊车、卡车、拖拉机配合下，每天能吊、运、布50根管，总共需要15d完成；用多功能车作业：2人组合每天吊、运、布150根管，总共需要5d完成。很显然工效提高5倍，而且所用工人数降低了一半。目前多功能车只限于油区工地使用，没有“户囗”还不能上公路行驶。但多功能车研制技术，已获得国家知识产权局实用新型专利授权。

作者：乔昌军单位：中石化江苏油建工程有限公司