侯東紅，翟飛，劉建鋒，高永站

(河南送變電建設(shè)公司，鄭州市 450051)

0 引言

丹巴—大杠500 kV同塔雙回輸電線路是大渡河流域梯級(jí)電站電力外送的重要通道，由河南送變電建設(shè)公司承建的Ⅱ標(biāo)段位于四川省甘孜藏族自治州丹巴縣、康定縣境內(nèi)，工程起于開(kāi)繞村N75塔，經(jīng)中扎河壩、孔泥壩溝和磨子溝至猴子巖水電站。線路從猴子巖水電站起，為避讓大渡河左側(cè)大熊貓棲息地自然保護(hù)區(qū)，線路在大渡河右岸沿S211省道走線，翻越照壁山至孔玉鄉(xiāng)后沿大渡河右岸順山勢(shì)向南經(jīng)巴射溝至巴射溝以西N142塔，線路長(zhǎng)度為39.383 km，海拔為3 200～3 600 m，個(gè)別塔位高差達(dá)到1 700 m，材料運(yùn)輸極為困難［1-2］。

本次索道施工運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、高差大，按照文獻(xiàn)［3］的要求，最終確定采用多跨單索循環(huán)式索道運(yùn)輸，設(shè)計(jì)最大運(yùn)輸質(zhì)量為1.5 t，最高運(yùn)行速度為60 m/min。目前國(guó)內(nèi)輸電線路工程貨運(yùn)架空索道的現(xiàn)狀是:索道工作索、支架、貨車(chē)、地錨及牽引導(dǎo)向輪等部件均有成熟產(chǎn)品，但是缺乏設(shè)計(jì)成熟的驅(qū)動(dòng)裝置，而驅(qū)動(dòng)裝置是保證索道安全運(yùn)行的關(guān)鍵機(jī)具［4-5］。因此本文研究了驅(qū)動(dòng)裝置，以期為今后輸電線路工程施工架設(shè)臨時(shí)性簡(jiǎn)易貨運(yùn)索道提供技術(shù)支撐［6-7］。

1 索道驅(qū)動(dòng)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式及傳動(dòng)控制方式

1.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)形式

在分析現(xiàn)有汽車(chē)后橋式牽引機(jī)、張力架線牽引機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，將設(shè)備設(shè)計(jì)成分體式，通過(guò)簡(jiǎn)單組裝便可開(kāi)展施工。具體設(shè)計(jì)分為原動(dòng)力模塊、控制傳動(dòng)模塊、動(dòng)力輸出模塊3個(gè)部分。其中，原動(dòng)力模塊與控制傳動(dòng)模塊之間通過(guò)皮帶傳遞動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在傾斜平行導(dǎo)軌上，便于張緊V形皮帶?？刂颇K與動(dòng)力輸出模塊之間通過(guò)液壓管路傳遞動(dòng)力，液壓管路的聯(lián)接采用快速接頭型式。動(dòng)力輸出部分采用絞磨磨輥形式，磨輥和減速機(jī)一體化設(shè)計(jì)，在一定程度上減輕了設(shè)備重量，設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 設(shè)備結(jié)構(gòu)Fig.1Device structure

1.2 傳動(dòng)和控制方式

為提高施工效率、適應(yīng)不同的運(yùn)重，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)采用三泵并聯(lián)(1臺(tái)主泵、2臺(tái)輔助泵)、單馬達(dá)輸出的結(jié)構(gòu)形式，如圖2所示。系統(tǒng)根據(jù)不同的負(fù)載自動(dòng)控制泵端口的壓力閥，實(shí)現(xiàn)泵的開(kāi)啟和閉合。以中型驅(qū)動(dòng)裝置為例:當(dāng)牽引力不超過(guò)15 kN時(shí)，主泵和2臺(tái)輔助泵同時(shí)工作;當(dāng)牽引力為15～22 kN時(shí)，主泵和輔助泵Ⅰ工作、輔助泵Ⅱ泄流;當(dāng)牽引力超過(guò)22 kN時(shí)，主泵工作、2臺(tái)輔助泵泄流。

圖2 三泵并聯(lián)Fig.2Principle diagram of paralleled three pumps

考慮到施工人員操作便利，設(shè)備工作狀態(tài)改用單手柄進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟動(dòng)、停止、正向牽引、反向牽引等功能。索道運(yùn)行速度通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)大小進(jìn)行控制。

2 驅(qū)動(dòng)設(shè)備的安全控制

2.1 制動(dòng)控制

設(shè)備制動(dòng)控制是保證索道運(yùn)輸安全的關(guān)鍵因素，因此，在減速器輸入端設(shè)計(jì)了常閉式機(jī)械剎車(chē)，并在液壓系統(tǒng)中設(shè)置了平衡安全閥。當(dāng)設(shè)備操作手柄(壓力切斷閥)扳至中位時(shí)系統(tǒng)主油路切斷，剎車(chē)油路壓力降至0，剎車(chē)片在彈簧力的作用下自動(dòng)閉合，抱死傳動(dòng)軸，設(shè)備制動(dòng)。同時(shí)雙向平衡安全閥自動(dòng)切斷馬達(dá)進(jìn)出端口油路，馬達(dá)內(nèi)部油液鎖定，在馬達(dá)內(nèi)部形成保持停機(jī)前的系統(tǒng)壓力。為防止油管破損或其他意外事故導(dǎo)致的系統(tǒng)壓力瞬間損失，在馬達(dá)進(jìn)出口設(shè)計(jì)了集成閥塊，將平衡閥插裝在閥塊內(nèi)部。采用此雙重自動(dòng)制動(dòng)控制模式達(dá)到了文獻(xiàn)［3］的要求。

2.2 啟動(dòng)控制

索道在運(yùn)行過(guò)程中，繩索和運(yùn)重存在動(dòng)能和慣性，因此索道在啟動(dòng)和停止過(guò)程中必須逐步改變繩索運(yùn)行速度，避免發(fā)生繩索“顫動(dòng)”現(xiàn)象。為此，操作手柄采用了三位四通Y型換向結(jié)構(gòu)，并對(duì)原閥芯進(jìn)行了倒角加工，如圖3所示。當(dāng)操作手柄換位時(shí)，系統(tǒng)流量逐步增加至最大，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡，避免了設(shè)備流量突然改變引起的沖擊，導(dǎo)致?tīng)恳黝潉?dòng)、支架傾翻。

圖3 操作手柄結(jié)構(gòu)Fig.3Operation handle structure

3 驅(qū)動(dòng)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)及優(yōu)點(diǎn)

驅(qū)動(dòng)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 牽引設(shè)備技術(shù)參數(shù)Tab.1Technological parameters of traction equipment

驅(qū)動(dòng)設(shè)備主要優(yōu)點(diǎn)如下:

(1)施工場(chǎng)地需求小、現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)方便。在山區(qū)、林區(qū)等地形復(fù)雜的環(huán)境中，驅(qū)動(dòng)裝置采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況靈活布置，縮短施工的準(zhǔn)備時(shí)間，減輕人員的工作強(qiáng)度。在確定動(dòng)力輸出模塊的工作位置后，可選用不同長(zhǎng)度的液壓軟管連接原動(dòng)機(jī)模塊與動(dòng)力輸出模塊，使得驅(qū)動(dòng)裝置的2模塊之間保持一定距離，操作人員能得到最佳的操作視野以及安全的操作位置，不用高速滑車(chē)即可滿足文獻(xiàn)［3］的要求。在需要轉(zhuǎn)場(chǎng)施工時(shí)，將驅(qū)動(dòng)裝置拆解后即可由人力進(jìn)行轉(zhuǎn)移，簡(jiǎn)單快捷。

(2)工作平穩(wěn)、傳動(dòng)性能好。驅(qū)動(dòng)裝置采用液壓傳動(dòng)，液壓油具有緩沖作用，可吸收載荷的沖擊和振動(dòng)，傳遞運(yùn)動(dòng)均勻、平穩(wěn)，并可頻繁啟動(dòng)。原動(dòng)力模塊和控制傳動(dòng)模塊采用帶傳動(dòng)方式，V形皮帶傳動(dòng)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，并具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)傳遞到控制系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，也避免了發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目研究成果在500 kV丹巴—康定同塔雙回輸電線路新建工程Ⅱ標(biāo)段中得到了應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)獲得了實(shí)際驗(yàn)證，解決了大高差線路工程貨物運(yùn)輸?shù)碾y題。我國(guó)“西電東送”工程已大范圍展開(kāi)，西部大規(guī)模、高等級(jí)電網(wǎng)工程正在加速建設(shè)，工程安全性不容忽視。新型液壓索道驅(qū)動(dòng)裝置采用機(jī)械剎車(chē)片式制動(dòng)器和液壓平衡閥雙制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)備停機(jī)時(shí)能夠自動(dòng)制動(dòng)，有效避免了索道運(yùn)行飛車(chē)事故的發(fā)生，保證了電力施工貨運(yùn)索道的安全運(yùn)行。

［1］國(guó)家電網(wǎng)公司基建部.國(guó)家電網(wǎng)公司輸電線路工程貨運(yùn)架空索道運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2010.

［2］DL/T 372—2010輸電線路張力架線用牽引機(jī)通用技術(shù)條件［S］.北京:中國(guó)電力出版社，2010.

［3］Q/GDW 418—2010輸電線路工程貨運(yùn)架空索道運(yùn)輸施工工藝導(dǎo)則［S］.北京:中國(guó)電力出版社，2010.

［4］孫竹森，繆謙，江明.輸電線路工程貨運(yùn)架空索道標(biāo)準(zhǔn)化施工方案［J］.電力建設(shè)，2011，32(3):117-120.

［5］張錦周.一種施工運(yùn)輸索道的設(shè)計(jì)［J］.廣東輸電與變電技術(shù)，2009，11(5):49-51，55.

［6］GB 540127—2007架空索道工程技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2007.

［7］GB 12141—2008貨運(yùn)架空索道安全規(guī)范［S］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

(編輯:張磊)