输电线路施工机械3牵引机参考文档

1、第三章,牵引机,在输电线路架线施工中，利用牵引设备展放架空导线，使,架空导线带有一定张力，始终保持离地面和跨越物一定高,度，并以配套的方法进行紧线、挂线和附件安装的全过程,称为张力架线,InstallingofConductorwithTension,张力架线施工。即利用张力机、牵引机等设备，在规定的,张力范围内悬空展放导线和地线的施工方法,由于张力架线能提高施工质量，能解决放线施工中难以解,决的某些技术问题，适用面广,我国目前在,B50233,2005,110,500kV,架空送电线路,施工及验收规范中规定,330kV,及以上的输电线路必须,使用张力架线施工；良导体架空地线及,220kV,线

2、路的导线,展放也应采用张力放线,110kV,导线宜采用张力放线,图,4-1,一牵四张力放线法示意图,张力架线流程,1,施工段的划分,张力放线施工区段的长度，不宜超过,20,个放线滑轮的长度。其里程一,般为,3,8km,2,牵张场的选择,牵、张场宜设置在导线上扬塔位前后。张力场约需,75,25m,的地面；牵,引场约需,35,25m,3,展放导引绳,可用人力、直升飞机、动力伞、飞艇等进行展放,4,张力展放牵引绳,用小牵、张机以导引绳牵引展放牵引绳,5,张力展放导线,可以,1,牵,n,对于上扬塔位应采用压线滑车；新线盘应用蛇皮套牵引过,大轮。如下图所示,6,锚线,7,紧线,8,转场,为减少牵张场转场

3、次数，应考虑牵张机能就地调头使用,m,25,m,20,m,35,a,牵引场布置示意图,小张力机,锚线架,地锚,牵引绳展放,高速转向滑车,主牵引机,锚线架,牵引绳牵引导线,m,25,m,25,m,20,m,30,b,张力场布置示意图,小牵引机,角板桩锚,吊车,导线盘,线轴车,主张力机,走板,锚线架,牵引绳,导引绳展放牵引绳,图,4,42,张力放线现场布置图,张力架线的优点,1,张力架线的展放过程中，导线始终处于悬空状态。因此，避免了与地,面及跨越物的接触摩擦损伤，从而减轻了线路运行中的电晕损耗和无线,电可听噪声干扰。同时由于展放中保持一定张力，相当于对导线施加了,预拉应力，使其产生初伸长，从而减

4、少了导线安装完毕后的蠕变现象,保证了紧线后导线弧度的精确性和稳定性,2,使用牵引机构设备展放线，有利于减轻劳动强度，施工作业高度机械,化，速度快、工效高、人工费用低,3,放线作业只需先用人力铺放数量少、重量轻的牵引绳，然后便可逐步,架空牵放牵引绳、导线等。由于展放导线的全部过程中导线处在悬空状,态，因此大大减少了对沿途青苗及经济林区农作物的损坏，具有明显的,社会效益和经济效益,4,张力架线用于跨江河、山区、泥沼地、水网地带、森林等复杂地形施,工时，能有效发挥其良好的经济效益。例如：跨越带电线路，可以不停,电或者少停电；跨越江河架线施，不封航或仅半封航；跨越其他障碍施,工时，可少搭跨越架,5,张

5、力力架线可采用同相子导线同展同紧的施工操作，因此施工效率成,倍增加。这里除了需要大型机械设备外。不需要增加牵引作业次数,6,引力架线在多回路输电线路架线施工中，能保证各层导线、地线处于,不同空间位置，放线、紧线分别连续完成，而非张力放线是无法实现的,张力架线的不足之处,1,张力架线跨越时受外界条件约束,如停电时间、封航时,间,失去施工的主动性,2,张力架线施工机械的合理配套，以及机械设备的适应性,及轻型化有待实现。例如一套一牵四放线的张力放线设备,配备相应的其他机械和工器具，总重量约为,70,l00t,如,果主牵引机、主张力机、小牵引机、小张力机采用拖运方,式运输，若用载重,l0t,的汽车搬运

6、要,7,10,辆汽车，若用火,车运输也要,2,3,节平板车和一节棚车，还不包括通用机械,汽车吊及拖拉机等的运输。张力架线施工组织复杂，人员,配备多，需,200,人左右，这样庞大的组织机构用于山区,水网地带等施工，有待于优化组合和科学管理，而庞大的,施工机械也难以适用于山区、水网地带等特殊恶劣地质条,件的施工，因而有待于小型化、轻型化,3,张力架线施工采用标准流水方式作业，严格的施工组织,和施工管理，还有待于深入研究,第一节,牵引机类型及组成,在张力放线中主要起牵引作用的机械，称,牵引机,它是一种特殊形式的卷扬机。除张力放线,牵引作业外，还可替代用于线路施工的机,动绞磨、手拖机动绞磨等卷扬设备完

7、成其,他牵引作业，如抽余线，紧导、地线等,施工中使用的牵引机有主牵引机、小牵引,机。主牵引机放置在牵引场，小牵引机放,置在张力场。牵引机在张力放线中的作用,仅起控制放线速度，不控制放线张力,国内外牵引机产品,部分,外形图,a,自行驶式拖拉机牵引机,b)SA,YQ220,液压牵引机,c)25t,液压牵引机,d,意大利四线牵引机,一、牵引机的类型,1,按总体布置分：拖车式牵引机、自行驶,式牵引机、台式牵引机,2,按牵引机传动方式分：液压传动牵引机,液力传动牵引机、机械传动牵引机和电气,传动牵引机,3,按牵引卷筒形式分：双摩擦卷筒式牵引,机、磨芯式牵引机、卷线式牵引机,双摩擦卷筒牵引机工作原理,1,

8、1,内燃发动机,2,离合器,3,减速传动系统,4,齿轮,5,卷扬轮,6,液压泵,7,快速接头,8,停车刹车,9,牵引绳,双摩擦卷筒牵引机工作原理,2,1,1,内燃发动机,2,离合器,3,主液压泵,4,液压电动机,5,开式齿轮,6,卷扬轮,7,系统安全阀,8,停车刹车,9,辅助液压泵,10,牵引绳,11,张力表,二、牵引机的基本组成,动力部分,主要采用柴油机或汽油机,主传动部分,把原动机的动力，传递到工作机构上去。常用的传动方,式有液压传动、液力传动、机械传动和电气传动四种，它们分别由液,压泵、液压马达、液力传动箱、离合器、变速箱、电动机调速装置以,及其他辅助元件组成,绝大多数牵引机均采用液压传

9、动方式,制动器,在临时停机、紧急停机或过载保护自动停机等情形下，均必,须通过制动器使牵引卷筒处于制动状态，以防止在导线张力的作用下,卷筒倒转而使导线落地，或者不能停止牵引而发生事故,减速装置总成,是由减速器和变速箱组成的，其作用是保证在高效率,情况下满足各种牵引速度的要求,牵引卷筒,它是牵引机牵引作业的工作机构。常用的牵引卷筒有双摩,擦卷筒、磨芯式卷筒和卷线筒式单卷筒,机架及辅助装置,机架用于固定和安装牵引机的所有部件。常用的机,架有带轮子的拖车架、台架式车架两种。辅助装置有钢丝绳进出线导,向装置、牵引力测定装置、液压或机械顶升支腿，有的牵引机上还带,有犁锚或空气压缩装置等,钢丝绳卷绕机,一牵

10、四牵引机外形,意大利制造,0,1,发动机,2,液压千斤顶,3,固定支承底板,4,操作系统,5,牵引轮,6,卷绳架及卷绳车,7,导线,8,拖运三角架,9,临锚板,三、张力架线对牵引机的基本要求,1,对牵引力、牵引速度及过载保护要求,2,对满载启动、正反转动和快速制动的要求,3,张力放线展线长度要求,第二节,牵引机的动力装置和制动装置,一、牵引机动力装置,1,发动机的载荷特性曲线,发动机工作时的主要性能是指功率、扭矩、转速、耗油率,等参数的相互变化规律，其变化曲线称为发动机的特性曲,线。它反映了每个发动机的性能，因而对牵引机在各种传,动方式下，如何合理选择和使用发动机是十分重要的,发动机主要特性曲

11、线有载荷特性、速度特性、调速特性,推进特性和万有特性五种特性曲线。选配牵引机的发动机,主要从载荷特性、速度特性曲线考虑,发动机载荷特性曲线,速度特性曲线,发动机工作点选择图,对牵引机用发动机的要求,1,牵引机用发动机应具有足够的扭矩储备系数。不至于,在牵引过程中因遇到的短时超载,如牵引板通过架线滑车,时,发动机出现熄火现象,2,要求锚安装后的牵引机安装水平，避免发动机出现倾,斜现象而导致机油和液力传动箱及离合器内的工作油互相,渗透，发动机曲轴前后必须严格密封，轴向的止推措施要,特别加强,3,要求发动机有较好的散热性，冷却系统有足够的散热,能力,4,发动机要考虑防震和防尘措施，以使它有较好的野外

12、,作业适应性,5,在寒冷地区使用，还必须考虑发动机冬季的起动问题,一般要求在一30情况下仍能容易起动，以保证架线工序,顺利完成,二、牵引机上的制动装置,1,制动器的类型,1,外蹄式制动器,2,内蹄式制动器,3,全盘式制动器,自动增力内蹄式制动器结构原理图,0,1,活塞杆,2,制动泵,3,12,摩擦蹄片,4,8,推杆,5,双向制动液压缸,6,油,管,7,制动鼓,9,主减速,器输入轴,10,15,制动,蹄,1l,底盘,13,可调顶,杆体,14,弹簧,2,对牵引机上制动器的要求,1,在牵引作业过程中因故停机时，制动器的制动力矩必须克服牵引钢,丝绳上的张紧力对牵引卷筒形成的反向转动力矩，并要有足够的安

13、全,系数。制动力矩应大于牵引机归算到制动鼓上的最大扭矩的,1.5,倍,2,张力放线时。制动器动作不但要安全可靠，还必须能瞬时快速制动,3,对液压、液力传动牵引机，均采用液控和电控操作。对某些采用手,柄或踏板操作的牵引机，手柄上的操作力不应大于,150N,踏板上的,足蹬力不应大于,220N,踏板行程应小于或等于,150mm,且操作轻便,灵活,4,制动器摩擦副应具备好的耐磨性和散热性，并有足够的热容量，防,止制动过程中温升过高。摩擦片磨损后，摩擦副之问的间隙容易调整,摩擦副便于更换,第三节,牵引机的传动方式,1,传动装置的作用；由于牵引机原动机转速高,扭矩小，而它的牵引卷筒转速低、输出扭矩大,故在

14、原动机和牵引卷简之间，必须设置能降低转,速、增大扭矩的装置，即传动装置,2,传动装置的要求,不但能根据工况要求较好地适,应牵引力的变化和改变牵引速度的大小，而且当,牵引机在不同牵引力和牵引速度情况下，传动装,置又必须保证牵引机有良好的牵引特性,3,传动装置的选择：根据牵引机的使用要求、牵,引力和牵引速度的大小、传动效率、环境条件,配套元件和零部件等方面因素综合考虑,4,传动装置的分类：分机械传动、液压传动、液,力传动和电力传动等方式,一、机械传动方式,牵引机机械传动装置由发动机、摩擦离合器、多档齿轮变,速箱、制动器、主减速器等组成，最后把动力传递到牵引,卷筒上去,1,机械传动牵引机结构原理,l

15、,发动机,2,离合器,3,变速箱,4,万向联轴器,5,减,速器,6,制动器,7,末级减速器,8,磨芯式卷筒,2,变速箱,1,变速箱传动机构。它由齿轮、换档零部件、轴、轴承和,壳体等组成,2,变速箱的操纵机构。它由变速杆、拨叉、拨叉轴以及为,保证不脱档和避免同时挂两个排档而设置的定位、联锁等,安全装置组成,l,5,从动齿轮,2,双联齿轮,3,拨叉,4,主动轴,6,输出轴,倒挡原理图,a,主动轮与从动轮直接啮合,b,增加倒档双联齿轮,1,主动齿轮,2,输入轴,3,从动齿轮,4,输出轴,5,倒档双联齿轮,6,中间轴,3,离合器,1,目的,用来在任何转速下进行接合和分离输出轴和变速,箱输入轴的动力,2

16、,摩擦式离合器的作用,1,临时切断载荷，以便于挂档,2,便于发动机起动,3,起缓冲和过载保护作用,3,摩擦离合器的种类,牵引机上主要采用片式摩擦离合器，分单片式,双片式和多片式三种,摩擦片离合器原理,主动轴,1,和从动轴,2,分别装有主动摩擦盘,3,和从动摩擦盘,4,利用移动环,5,可使从动摩擦盘作轴向移动并与主动摩擦盘压紧而产生垂直作用在摩,擦盘上的压紧力（正压力,N,在他的作用下，两圆盘间产生摩擦力,F,和,对轴的摩擦力矩,T,M,T,M,主、从动轴的转速变化,摩擦力矩的校核,Z,R,S,q,M,e,f,0,max,e,f,M,M,4,取力器,取力器是从机动车辆的变速箱,或越野车辆的分动箱

17、,上取,出功率的装置，亦是一个齿轮传动箱,1,从动齿轮,2,拨叉,3,操作手柄,4,输出轴,5,中间齿轮,6,壳体,7,中间轴,8,变速箱壳体,9,主动齿轮,10,主动轴,5,牵引机的减速器,1,作用,降低转速，增大扭矩,2,分类：有行星减速器、蜗轮减速器、圆柱,齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和链传动减,速装置等,1,蜗轮减速器,1,2,2,1,Z,Z,n,n,i,蜗轮减速器的特点,1,能正反向转动，不允许自锁，有较高的,传动效率,2,传动比小。一般采用的传动比在,7-20,之,间,3,每天连续工作时间一般在,3h,以内，载荷,比较平稳，尖峰负荷小,4,体积小，重量轻,2,圆柱齿轮减速器,利用两齿

18、轮的轮齿相互啮合传递动力和运,动的机械传动装置,按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮,传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋,齿轮传动,它具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点,单输入、双输出轴二级齿轮减速器示意图,双输入、双输出轴三级齿轮减速器示意图,1,高速轴小齿轮,2,第一中间轴大齿轮,3,第一中间轴,4,第二中间轴小,齿轮,5,低速轴大齿轮,6,摩擦卷筒,7,低速轴,8,第二中间轴大齿轮,9,第二中间轴,10,第一中间轴小齿轮,11,高速轴,圆柱齿轮传动比,式中,n1,输入转速,r,min,n2,双摩擦卷筒转速,r,min,Z1-Z6,各齿轮的齿数,5,6,3,4,1,2,1,2,2,1,Z

19、,Z,Z,Z,Z,Z,R,R,n,n,i,3,圆锥齿轮减速器,a,圆锥齿轮副,b,圆锥齿轮传动实物结构图,锥圆柱齿轮传动比,1,2,1,2,2,1,Z,Z,R,R,n,n,i,三、牵引机上的电气传动方式,电气传动的牵引机的动力源是电动机。采用三相,笼式感应电动机作为原动机时，由于它的转速不,能改变，牵引机速度只能根据变速箱的档数，固,定在几个点上运转，不能进行速度调节。但牵引,机为机械传动时，牵引速度在各变速档情况下,通过调节转速仍有一定的调整范围,以直流电动机或绕线式异步电动机转子串按频率,变阻器或多级电阻，较为理想。因前者可以实现,无级调速，后者亦能在较大范围内实现无级调速,但两者均需配备

20、复杂的辅助设备，一般很少采用,第四节,牵引机引卷筒及钢丝绳卷绕机,一、牵引机上的引卷筒,牵引卷筒是牵引机进行作业的执行机构,它输出扭矩进行牵引作业是通过钢丝绳在,牵引卷筒上缠绕一定的圈数产生的摩擦力,矩来实现的,牵引机常用牵引卷筒的形式有双摩擦卷筒,磨芯式卷筒和类似卷扬机卷筒的单卷筒三,种，其中以双摩擦卷筒使用最为普遍,1,双摩擦卷筒,受力计算,n,ray,e,e,2,2,1,P,P,双摩擦牵引卷筒实际需要的牵引力,Pe,Pe= P,P,F,F,0,s,s,d,D,双摩擦卷筒直径与通过钢丝绳的直径,认为最理想的,Ds,值应为,Ds500,600,钢丝绳单根钢丝的直径,Ds,摩擦卷筒槽底直径,D

21、s25ds,ds,为钢丝绳直径,双摩擦卷筒槽型,深槽型的结构如图,3-26,所示，各参数如下,t1=ds,7 12,h1,0.7 1.2,ds,R1,0.6 0.7,ds,双摩擦卷筒槽型,浅槽型的结构如图,3-27,所示，各参数如下,T2=ds,34 38,h2,0.6 0.9,ds,R2,1.5 2.2,ds,双卷筒上钢丝绳槽数的数目,n,必须满足在较小,尾部拉力情况下，卷筒承受最大牵引力时，钢丝绳,不会在槽内滑动。即,式中,Pn+1,卷筒出口处尾部钢丝绳拉力，一般,情况下，可取,Pn+1400500N,目前国内外牵引机双摩擦卷筒上的钢丝绳槽,一般采用,68,个,1,m,ax,1,ln,2,

22、1,n,P,P,n,2,磨芯式卷筒,1,磨芯式卷筒的受力分析,n,为钢丝绳在磨芯式卷筒上安全绕缠圈数，当,P1,确定后，则根据,P2,的大小而定,P2,为保证钢丝绳,在卷筒上不打滑而必须施加的尾线拉力，如用人,工拉尾线时，一般取,P2150200N,如钢丝绳卷,绕机收绕时,P2400500N,卷筒产生的牵引力,P,为,P = P1,P2,2,1,ln,2,1,n,P,P,2,磨芯式卷简直径,它是指中部最小处的直径，一般是以倍率来评价的,磨芯式卷筒直径的大小，应综合考虑各种因素,小型牵引设备机动绞磨磨芯式卷筒直径取,Ds=(15,20)ds,磨芯式卷筒一般只用于牵引速度小于,60m,min,最大

23、牵,引力,50000N,的中小型牵引机上,3,单卷筒,磨芯式单卷筒，由卷筒芯、法兰和钢丝绳,头固定装置等组成,二、钢丝绳卷绕机,钢丝绳卷绕机安装在牵引机尾部，和牵引,机同步运转，它的作用是，在保持一定尾,部张力情况下，卷绕牵引机作业过程中牵,引卷筒收回的钢丝绳，或者被拉回反向转,动，亦在保持一定张力情况下放出钢丝绳,类型钢丝绳卷筒卷绕机有拖车式和台式两,种形式,钢丝绳卷绕机产品外形图,2,对钢丝绳卷绕机的基本要求,1,钢丝绳卷绕机能根据牵引速度自动无级调速和,自动同步，确保钢丝绳卷在张紧的情况下卷绕回,收，并能正反方向转动和连续工作,2,钢丝绳由卷绕机展放时能提供一定制动张力,并能根据情况要求，随主机停止而迅速制动、停,止卷绕或展放钢