小型通用线缆过路机

李佳兴，武群强，孙 锐

(中国人民解放军61491部队，河南 许昌461131)

随着信息化时代的到来和通信技术的发展，光缆取代电缆逐渐成为趋势，光缆在通信施工中逐步占据主要地位，因此对光缆建设施工的质量和效率也提出了更高的要求。目前，光缆施工的敷设主要分为直埋、管道和架空三种方式。在特定的地段，管道敷设成为不可或缺的敷设方式，作为管道施工中必不可少的一种施工方法，施工中对顶管作业也提出了更高的要求。目前常规光缆敷设所使用的过路机无法适应一些特殊地段的行进和施工。因此，开发研制一个可以自行移动，适应狭窄路段行进，使顶管施工更加方便快捷的新型顶管机就十分必要。基于以上原因，工程技术人员另辟蹊径，采用轮式行进方式，提供了一种新型通用线缆过路机械，克服特殊路段机械化施工的困难，解决特殊路段的机械化施工难点。

1 现有过路机存在的问题

目前常规光缆敷设所使用的过路机主要分为两种:一种是履带式可移动过路机，一种是不可自行移动过路机。履带式可移动过路机在施工中虽然能够行进，但受移动方式的影响，在长距离移动中需要借助拖车，同时由于体积相对庞大，不适合在特殊地段的行进。而不可自行移动过路机，虽然体积相对较小，可以适应一些特殊地段，但使用起来相对麻烦，其作业前准备工作比较复杂。

2 小型通用线缆过路机的优点

2.1 改进行进方法

小型通用线缆过路机采用轮式结构，行进速度得到提升，在相对较长的路段施工可以不借助拖车自行前进，从而方便施工作业。

2.2 提高作业能力

小型通用线缆过路机，体积相对较小，行进更加方便快捷，能够适应乡村公路以及各种狭窄路段，扩大了自行式过路机可施工行进路段的范围。

2.3 提高施工效率

小型通用线缆过路机能够解决狭窄路段的机械化施工问题，避免现有过路机需要开挖作业坑、机械固定等复杂操作，提高施工效率。

2.4 提高经济效益

小型通用线缆过路机在特殊地形情况下可以展开施工，避免开挖作业坑等操作，保护原有路面，节约施工成本，提高经济效益。

3 关键技术

3.1 解决小型通用线缆过路机在顶管作业时的平衡问题。

3.2 通过液压阀门的选择与分配，合理控制、推进和旋转，使操作变得简单、方便。

3.3 将反馈的参数与角度、位置关联，方便施工人员参考、调整。

4 性能及指标

4.1 小型通用线缆过路机的性能

小型通用线缆过路机主要针对狭窄路段的地下管道敷设而开发设计，为特殊路段的光缆敷设提供便利，减少开挖、掏洞等作业，节约人力、提高效率、减少对地面的破坏。

4.2 小型通用线缆过路机性能指标

小型通用线缆过路机，能够适应当前大多数土质，在综合土质中能够展开作业，具有较高的工作效率，可以达到较好的施工效果。

(1)工作环境温度:－10℃～40℃;

(2)连续工作时间:6 h;

(3)小型通用线缆过路机工作效率:2 min/杆(杆直径30 mm、长度1000 mm);

(4)动力:90 kW;

(5)耗油量:5 L/h;

(6)行进速度:50 km/h。

4.3 质量要求

(1)可靠性高，能够长时间连续工作;

(2)适用性强，能够在不同土质环境下工作;

(3)操作简便，易学易用;

(4)采用标准化器件，便于保养与维修。

5 基本结构

本小型通用线缆过路机结合机械和液压传动方式，利于维护保养，采用模块化设计，便于施工管理，主要结构如图1—图3所示。

图1 整体结构示意图Fig.1 Schematic diagram of the whole structure

5.1 行驶部分

行驶部分主要包括动力部分、传动部分、驾驶部分、制动部分。

采用发动机提供动力，经过变速箱进行转换，利用机械传动将动力传送到驱动轮，实现行走功能。

5.2 顶管部分

顶管部分主要包括动力部分、传动部分、功能部分。

图2 传动结构示意图Fig.2 Schematic diagram of transmission structure

图3 作业结构示意图Fig.3 Schematic diagram of the operation structure

采用液压泵提供动力，利用液压系统将动力传送到各功能部件，通过控制液压马达的旋转实现直推、直钻、回扩、牵引等功能;通过控制液压缸实现机身固定及倾角调整等功能。

5.3 控制部分

控制部分主要分为行驶控制和顶管作业控制。

主要通过方向盘和档位操纵对小型通用线缆过路机的行驶进行控制;通过电磁阀对液压回路进行间接控制，实现对顶管作业各个动作进行实时控制。

5.4 仪表部分

仪表部分主要分为行驶监控面板和顶管监测面板。通过对参数的反馈调节动作，形成半开环控制系统。

行驶监控面板主要针对行驶中的各项参数进行监控，便于根据实际情况对行驶速度等参数进行调节控制。顶管监测面板主要对顶管功能模块的各项参数进行监控，同时还有一个重要的功能就是确定钻头所处位置，从而确定旋转的角度以及推进的方式。

6 设备的价值

本设备采用轮式行进方式，解决了狭窄路段常规自行式顶管机难以进入的问题，整机运行稳定，导航明晰，控制精确，操作简便，易于维护、保养，可以实现各个动作间协调转换，保护机制健全，确保施工迅速、安全、高效，大大提高了管道施工的效率和经济性。机械自身可以实现长距离的行进，扩大了施工范围，减少了复杂路面的开挖、修复，减少了个别情况下人工开挖作业坑以及固定设备的工作量，大大提高了施工效率，减少了施工投入。

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