便捷式电缆输送机位置调节装置的设计与应用论文_许剑,张屹修,张航,胡宏峰

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摘要：本文针对电缆敷设施工中电缆输送机位置调节中存在的一系列问题进行了分析研究，设计了一种便携式电缆输送机位置调节装置并应用于实际的电缆敷设工程中。经过分析对比，本文所设计的装置具有提高电缆敷设施工效率、降低工程故障处理时间等良好效果。

关键词：电缆输送机；位置调节；设计

一、引言

随着经济的发展，电网规模不断扩大，电缆在电网建设中的应用也越来越广泛，因此电缆的敷设问题便体现得尤为重要。传统的电缆敷设往往采取人力配合机械牵引的方式，这种方式会耗费大量的人力物力。尤其是随着高电压等级电缆应用的增加，较高电压等级电缆的绝缘保护套以及电巨大缆铜芯越来越厚重，此时继续采取传统的人力敷设电缆方式不仅会占用的成本，而且敷设质量也难以得到保证，易发生人身伤害事故，影响工程建设质量。因此，在电缆敷设施工中采取电缆输送机敷设电缆的方式可以有效降低敷设过程中电缆本体受到的牵引力与侧压力，从而更好地保证敷设质量，因此该方式已经代替人力与机械牵引敷设的方式，成为现阶段最常用的电缆敷设方式。

二、电缆输送机应用现状

在电缆敷设过程中，采用电缆输送机具有便捷、节省人力物力、保护电缆外套防止受损等优点，有利于进行长距离敷设，因此可采用盘长较长的电缆以减少电缆接头的数量。据此，应用电缆输送机便可起到在降低施工成本的同时提高敷设效率及质量的作用，在现阶段的电缆敷设施工中得到了大范围的应用。

传统的电缆输送机一般为电机驱动的对置履带结构，主要由电缆敷设机、单台控制箱、滑轮、立式滑轮和电气控制箱组成。在实际使用过程中，通过电动机驱动输送机本体，在两个橡胶滑轮的带动下，电缆被压入驱动轮中，并通过该上下分布的两个橡胶滑轮的共同推动完成电缆的向前输送，用这种方式进行电缆输送的摩擦力小且力度大，相比于以往人力敷设方式具有明显的优越性。

然而当前普遍应用的电缆输送机也存在一定的缺陷，结合现场生产实际中的发现，主要有以下两点：

(1) 采用输送机敷设高压电缆时，需要在全线各处工井内布置电缆输送机，且在每敷设完一相电缆后都需要对输送机的位置进行调整，由于输送机较为笨重，布置和调整工作量较大，每个点位需要作业人员5人方能完成。

(2) 传统方法采用加垫铁道木调节输送机对准排管孔，在调节位置时需将输送机抬起来改变垫材的数量和位置，但由于所使用的铁道木高度调节区间相对固定，通常需要加垫其他垫材才能完成对孔。

通过对以往电缆敷设施工工时的调查统计，整体工时主要包括前期准备工作时间、输送机调整时间、电缆输送时间、设备材料清场时间以及故障处理时间五个部分，其中在110kV万界变双T西北、西绣电缆工程现场实际工时统计中，这五个部分所占工时百分比如图1所示。

图1 电缆敷设施工工时分布

由图1可以看出，在以往的电缆敷设施工过程中，输送机的调整时间占据了整体工时的30%之多，即输送机的调整是制约工程进度和工作效率的重要因素。因此，寻找一种合适的方法实现对输送机调整时间的优化显得尤为重要，也是提高电缆敷设效率的关键。

图2 便携式电缆输送机位置调节装置主视图

图3 便携式电缆输送机位置调节装置主视图

三、便携式电缆输送机位置调节装置的设计

由于高压电缆敷设工程时间紧任务重，为了满足高压电缆敷设高工艺、高效率、高效益的要求，研制一种便捷式电缆输送机位置调节装置势在必行。

经过分析，该装置需要满足以下三点要求：

(1) 便捷式输送机位置调节装置的本体结构应有足够的稳固性，能够满足电缆敷设过程中的受力要求。

(2) 便捷式输送机整体重量不能过大，其尺寸应满足能够在各种类型工井内摆放和布置的要求，泛用性强。

(3) 其应具有调节电缆输送机高度和左右位置的功能，且调节方式应科学合理，不需进行人工抬运输送机。

综合以上考虑，对该便携式电缆输送机位置调节装置的结构设计如图2、图3所示。

对于该设计，在支撑架或平台类型的结构选择方面，有机械式和液压式两种选择，经过现场试验，两种方式的比较如表1所示。

表1 支撑架或平台类型结构选择试验比较

在该设计的支撑架或平台类型的架构材料选择方面，有不锈钢架构和镀锌钢材架构两种选择，经过市场调查及试验，两种方式的比较如表2所示。

表2 支撑架或平台类型材料选择试验比较

图4 应用便携式电缆输送机位置调节装置的现场施工图

通过以上两组试验的分析对比，可以发现，将镀锌钢材机械式电缆输送机位置调节装置在使用功能、制作、保养维护和价格上更具优势。

四、便携式电缆输送机位置调节装置的应用

将所设计的便携式电缆输送机位置调节装置配合电缆输送机应用于110kV宾王-官塘开口环入孙村电缆工程中，现场施工图如图4所示。

工程完工后，对施工过程中各部分工时进行统计，结果如图5所示。

图5 110kV宾王-官塘开口环入孙村变电缆工程工时统计

与之前没有应用该输送机位置调节装置的万界变工程进行工时分布对比，结果如表2所示。

表2 孙村工程与万界变工程工时分布对比

由表2可以看出，在电缆输送机位置调节装置应用后，输送机的位置调整效果得到了极大的改善，在孙村变工程中该项所用工时相比万界变减少56%，同时由于调整效果的提升，在故障处理时间方面也得到了17%的明显缩短。

基于以上两个环节的改善，在不考虑电缆输送时间这一随工程不同变化较大的因素下，在孙村变工程中，工程总工时相比于万界变工程降低28%，充分说明该项改进措施具有缩短工程工时、提高电缆敷设效率的明显成效。

五、总结与展望

在电缆敷设施工中，电缆输送机的位置调整占据工时较多，且易带来相应的故障，严重影响了工程的整体进度和效率，因此对电缆输送机的位置调整进行改进很有必要。为了解决这一问题，本文从结构和材料两方面入手，设计了一款便携式电缆输送机位置调节装置，并应用于实际工程中。最后经过工时对比，证明了该设计具有提高电缆敷设效率、降低故障处理时间的良好效果，具备广阔的实际应用前景。

对于该设计，结合实际分析，在未来还有以下值得改进之处：试做阶段装置支架部分采用钢材加工完成，现场试用中存在装置较重、便捷性稍不足等问题，后续在不影响性能的前提下，可进一步考虑采用铝合金材料；本设计中的输送机位置调整针对的是竖直方向，后续可进一步通将底座横档结构改为滑轨式结构来实现输送机位置水平调节功能。

论文作者:许剑,张屹修,张航,胡宏峰

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/15

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