对于地下顶管用液压设备液压油缸设计计算

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1、2013年9月机床与液压Sep．2013第41卷第17期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．17．037地下顶管用液压设备液压油缸设计计算宋超，邹云，杜碧华(成都纺织高等专科学校机械工程学院，四川成都611731)摘要：通过设计地下顶管液压设备的油缸，来解决以非开挖技术进行地下管道铺设时，液压设备对砼管的顶入问题。详细分析了这类设备油缸的设计过程，提出一套完整的设计方案，为今后进一步的技术研究提供了参考。关键词：顶管；双作用油缸；结构设计中图分类号：TU687文

2、献标识码：B文章编号：1001—3881(2013)17—129—2DesignofHydraulicCylinderofHydraulicEquipmentUsedforUndergroundPipelineConstructionSONGChao，ZOUYun，DUBihua(ChengduTextileCollege，ChengduSichuan611731，China)Abstract：Hydrauliccylinderofthehydraulicequipmentusedforundergroundpipelineconstructionwasde

3、signed，whichsolvedtheproblemofundergroundpushingpipe．Thedetaileddesignprocessofthehydrauliccylinderwasanalyzed．ThecompleteprogramusingforcylinderdesignWasproposed．Theresultsprovidereferenceforfurthertechnicalstudiesinthefuture．Keywords：Pushingpipe；Double—actingcylinder；Structuralde

4、sign地下管道施工采用非开挖施工方法，是最近几年最大行程S=1m。重点研究的一种新技术，其特点是：借助液压设备的1．2主顶基本参数选择推力在施工坑内将管道一节节地顶入到预铺设的土层从使用寿命、加工制造及现场做业角度考虑，选内，完成地下管道的铺设。因其在作业中不沿铺设路择双作用油缸。初选油缸许用压力，根据工况，选择面进行地表挖掘，杜绝了对城市建设物的破坏和道路额定许用压力P=28MPa，正常工作压力取P=25交通的堵塞，不拆迁、不破坏环境，施工中不受气候MPa，以1．5的安全系数比，最高许用压力为：和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高Pmax=1．5

5、p=37MPa效、安全、综合造价低，因此未来该项技术一定是管按以上条件、参数选择液压泵为YCY14．1B，该道施工的主流技术，将被广泛地应用。当前此项技术泵基本技术参数见表1。的一个重要核心就是液压顶推设备。施工中，液压顶表1YCY14-1B技术参数推设备的液压油缸前端依据被顶人砼管的规格安装顶类型轴向斜盘式轴向柱塞泵铁，保护砼管在外力作用下不受到伤害，由液压装置型号25YCY14—1B产生所需的推力，通过油缸中活塞杆的伸缩将推力传压力／MPa32递给砼管，从而将砼管顶人到坑道内。因此，顶管用排量／(mL·r～)25液压设备的油缸设计对该项技术的实施具有非常

6、重要额定转速／(r·min)1500的意义，在设计中要求对整个油缸系统做重点的考驱动功~U／kW24．6虑。容积效率／％≥921油缸设计质量／kg341．1工况条件1．3液压缸径计算以排污管线施工为研究对象，施工中对砼管施加工作中缸径所受实际压力由负载、回程力、惯性的最小正压力应满足F=260×9．8×10N，砼管公力、摩擦力、密封力组成，因采用双作用油缸，两缸称尺寸为DN800，混凝土DN800专用顶管最大承受共同分担260×9．8×10。N的额定工作压力，考虑工力F=650×9．8×10N，推进速度=4．5mm／s，作条件的复杂性及各方面的阻力影响因素，

7、取单缸工收稿日期：2012—08—18基金项目：四川省青年科技基金资助项目(11ZB093)作者简介：宋超(1973一)，男，工学硕士，副教授，主要从事液压机械设备设计方面的研究。E—mail：songcsoc@ya．hoo．corn．cno·130·机床与液压第4l卷作压力为F=200×9．8×10N，按如下公式计算缸式中：E为弹性模量，为泊松比。径：3各组件设计3．1整体结构设计D：／×10一(1)a'rp为满足工作要求，并达到易于加工、易于使用维式中：P为额定许用压力，按此式计算的内径单位为护的目的，油缸整体结构设计如图1，由缸体、活m，计算结果要经过

8、圆整。塞、活塞杆、导向套及一组密封组成，缸体底部通过