防汛執(zhí)法船快速裝運(yùn)拖車(chē)的研究

□杜栓嶺 □謝愛(ài)紅 □燕書(shū)立 □王小強(qiáng)

(1 中牟黃河河務(wù)局 2 惠金黃河河務(wù)局)

1 研究背景

近年來(lái)，黃河河道內(nèi)非法采砂和采淘鐵砂等違法違規(guī)現(xiàn)象日益增多，利用防汛執(zhí)法船在河道水域有效開(kāi)展河道巡邏、水事案件查處及防汛清障、黃河抗洪搶險(xiǎn)、河勢(shì)觀測(cè)成為水行政工作的重要條件，平時(shí)儲(chǔ)存在防汛倉(cāng)庫(kù)中的防汛執(zhí)法船的快速裝卸運(yùn)送到河邊是水行政執(zhí)法快速反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是一項(xiàng)非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。運(yùn)送一次防汛執(zhí)法船需要聯(lián)系租用拖車(chē)，還需要至少8～10 名裝卸人員，不但花費(fèi)時(shí)間，還花費(fèi)不小的費(fèi)用，往往錯(cuò)過(guò)水行政執(zhí)法和防汛清障的最佳時(shí)機(jī)，給水行政執(zhí)法工作造成一定的影響和損失。如果把防汛執(zhí)法船長(zhǎng)期存放在河邊，不但存在一定的安全隱患，而且經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬雨淋，對(duì)船只還會(huì)造成損害，減少使用壽命。防汛執(zhí)法船使用完畢之后，又要租用車(chē)輛和人員把船運(yùn)送回防汛倉(cāng)庫(kù)，加之運(yùn)輸防汛執(zhí)法船的車(chē)輛不是專(zhuān)用拖車(chē)，運(yùn)送過(guò)程中會(huì)對(duì)船體造成一定的損害，長(zhǎng)此以往，很不經(jīng)濟(jì)，也影響到水行政執(zhí)法快速反應(yīng)的效果。

防汛執(zhí)法船快速裝運(yùn)拖車(chē)的研究，有效解決了防汛執(zhí)法船只快速裝卸運(yùn)輸?shù)囊豁?xiàng)難題。該拖車(chē)靈活機(jī)動(dòng)，性能可靠，操作簡(jiǎn)單，使用方便，1 人即可完成防汛執(zhí)法船的裝卸操作，配合多種機(jī)動(dòng)車(chē)輛達(dá)到快速運(yùn)輸任務(wù)。該拖車(chē)應(yīng)用后，可以和水行政執(zhí)法人員一起行動(dòng)，使防汛執(zhí)法船隨時(shí)可以下河巡邏執(zhí)法，實(shí)施水行政執(zhí)法工作，有效控制了河道水事違法事件的發(fā)生，提高了水行政執(zhí)法能力和執(zhí)法效率，減少了侵占防洪工程的現(xiàn)象，以及對(duì)河道水域環(huán)境的污染。

2 研究?jī)?nèi)容

防汛執(zhí)法船快速裝運(yùn)拖車(chē)由拖車(chē)支架、行走裝置、轉(zhuǎn)向裝置、垂直液壓系統(tǒng)、水平液壓系統(tǒng)、8 聯(lián)閥操作手柄、液壓油管、液壓泵、動(dòng)力系統(tǒng)、汽油發(fā)電機(jī)、ⅴ型鋼板、海綿橡膠條、連接拖桿、拉緊裝置、活動(dòng)鋼管、專(zhuān)用輔助支架等組成。

2.1 行走裝置部分

采用國(guó)標(biāo)50mm ×50mm ×5mm 角鐵和63mm ×40mm ×4.80mm 槽鋼交叉接焊制成三面閉合形狀的拖車(chē)支架，上方加裝3 道左右連接的斜型鋼管，拖車(chē)支架左右下方安裝500-14型號(hào)行走裝置，前下方安裝400-8 型號(hào)轉(zhuǎn)向行走裝置，形成了防汛執(zhí)法船托運(yùn)和行走裝置，是整個(gè)拖車(chē)的基礎(chǔ)部分，能夠起到支撐運(yùn)輸船只和調(diào)節(jié)行走方向的作用，確保船只裝卸運(yùn)輸過(guò)程中具有較強(qiáng)的靈活和穩(wěn)定性能。

2.2 液壓控制部分

液壓控制系統(tǒng)是整個(gè)拖車(chē)的核心部分，采用直徑50mm 行程300mm 的液壓缸4 根和直徑40mm 行程130mm 的液壓缸4 根，分別安裝在行走裝置前后的拖車(chē)支架上面，左右對(duì)稱(chēng)，配置101-8 型聯(lián)合手動(dòng)液壓操作控制閥，安裝在拖車(chē)支架前方靠右位置，通過(guò)液壓油管的連接，可對(duì)底寬1.37～1.63m 的防汛執(zhí)法船進(jìn)行水平固定和垂直升降控制操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝卸功能。

2.3 動(dòng)力單元部分

選用能夠起降2t 重量的液壓泵與1.50kW 單項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)組裝在一起組成動(dòng)力單元裝置，安裝在拖車(chē)支架前方靠左位置，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，然后通過(guò)液壓控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電氣元件配合液壓系統(tǒng)完成對(duì)防汛執(zhí)法船的水平固定和垂直升降操作功能。

2.4 電源部分

電源部分采用5kW 汽油發(fā)電機(jī)1 部，作為動(dòng)力單元裝置備用電源，在野外或無(wú)交流電源環(huán)境中，能夠保證動(dòng)力單元工作裝置充足的電源供給。也可配置安裝360°全方位升降照明系統(tǒng)，滿(mǎn)足夜間裝卸運(yùn)送防汛執(zhí)法船和野外防汛搶險(xiǎn)以及其他生產(chǎn)作業(yè)等照明需要。

2.5 專(zhuān)用夾裝型材部分

專(zhuān)用夾裝型材采用長(zhǎng)4m，寬0.17m，厚5mm 鋼板2 塊，用折彎設(shè)備特制成一邊5cm，另一邊12cm，角度130°專(zhuān)用ⅴ型鋼板，通過(guò)槽鋼與水平垂直液壓系統(tǒng)相連接，對(duì)防汛執(zhí)法船體底部進(jìn)行固定操作，同時(shí)，在專(zhuān)用ⅴ型鋼板表面粘貼10mm 厚海綿橡膠條，使船體與ⅴ型鋼板之間增加了一層保護(hù)膜，能有效避免固定裝卸作業(yè)時(shí)對(duì)船體造成的損壞，專(zhuān)用夾裝型材具備不易變形、承重力強(qiáng)、安全可靠的特點(diǎn)。

2.6 連接拖桿部分

連接拖桿采用角鐵與活動(dòng)拖桿焊接制作而成，是牽引車(chē)輛與拖車(chē)支架之間的硬性拖桿連接組件，適用于各種帶拖鉤的車(chē)輛連接拖動(dòng)運(yùn)輸，配合轉(zhuǎn)向裝置的方向調(diào)節(jié)，具有能夠靈活方便跟蹤牽引車(chē)輛行駛軌道的特點(diǎn)。

2.7 活動(dòng)鋼管部分

活動(dòng)鋼管位于拖車(chē)支架尾部，用于拖車(chē)支架尾部左右兩側(cè)的連接固定，配合小型緊繩器和高強(qiáng)度的軟塑套鋼絲繩使用，加上拖車(chē)支架上方的3 道斜型連接鋼管，起到連接橫梁和支撐一部分防汛執(zhí)法船重量的作用，有效提高了該拖車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中的穩(wěn)定性。

2.8 輔助支架部分

輔助支架采用角鐵焊接而成，在表面上粘貼10mm 厚海綿橡膠條，用于臨時(shí)支撐防汛執(zhí)法船，配合拖車(chē)支架使用，便于船只的裝卸存儲(chǔ)和升降控制，不但重量輕，而且攜帶方便，輔助支撐效果良好。

3 作業(yè)流程

裝運(yùn)防汛執(zhí)法船只時(shí)，移動(dòng)拖車(chē)支架，使船只處于拖車(chē)支架中間→啟動(dòng)發(fā)電機(jī)→電動(dòng)機(jī)通電，動(dòng)力單元裝置運(yùn)轉(zhuǎn)→操作水平液壓系統(tǒng)控制手柄，使ⅴ型鋼板固定船只底部?jī)蓚?cè)→操作垂直液壓系統(tǒng)控制手柄，使ⅴ型鋼板拖動(dòng)船只上升到一定高度，關(guān)停發(fā)電機(jī)→轉(zhuǎn)動(dòng)拉緊裝置，收緊拖車(chē)支架→把活動(dòng)鋼管連接到位，用銷(xiāo)釘固定→安裝連接拖桿→牽引車(chē)輛托運(yùn)到目的地。

卸載防汛執(zhí)法船時(shí)，去掉活動(dòng)鋼管，松開(kāi)拉緊裝置→啟動(dòng)發(fā)電機(jī)→電動(dòng)機(jī)通電，動(dòng)力單元裝置運(yùn)轉(zhuǎn)→操作垂直液壓系統(tǒng)控制手柄，使ⅴ型鋼板帶動(dòng)船只下降到地面→操作水平液壓系統(tǒng)控制手柄，使ⅴ型鋼板松開(kāi)船只→關(guān)停發(fā)電機(jī)→移動(dòng)拖車(chē)支架，離開(kāi)船只→船只下水工作。

4 研究成果

通過(guò)一系列的科技攻關(guān)和改裝調(diào)試，防汛執(zhí)法船快速裝運(yùn)拖車(chē)研究成功，并投入實(shí)際應(yīng)用。其中，成功研究了拖車(chē)支架，解決了行走裝置無(wú)連接橫梁?jiǎn)栴}，把連接橫梁轉(zhuǎn)移到拖車(chē)支架上方和前后，保證裝卸運(yùn)輸船只時(shí)具有較強(qiáng)的靈活性和穩(wěn)定性。成功研究了專(zhuān)用夾裝型材，特制了130°角專(zhuān)用ⅴ型鋼板，解決了既能有效固定船只，又能承受船體重量材料的設(shè)計(jì)制作難題，具備不易變形、承重力強(qiáng)、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。成功研究了電氣液壓配合水平固定和垂直升降系統(tǒng)，組裝了動(dòng)力單元裝置和聯(lián)合手動(dòng)液壓操作控制閥，電氣元件與液壓系統(tǒng)的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了船只自動(dòng)快速裝卸操作功能。

5 研究成果的創(chuàng)新性

5.1 自動(dòng)裝卸，快速高效

該拖車(chē)主要由拖車(chē)支架、行走裝置、轉(zhuǎn)向裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、專(zhuān)用ⅴ型鋼板等組成，利用電氣液壓系統(tǒng)配合動(dòng)作原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)防汛執(zhí)法船的自動(dòng)快速裝卸運(yùn)輸，提高了工作效率。

5.2 聯(lián)動(dòng)聯(lián)控，降低勞動(dòng)強(qiáng)度

電氣液壓配合水平固定和垂直升降系統(tǒng)是該拖車(chē)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)組裝動(dòng)力單元裝置和聯(lián)合手動(dòng)液壓操作控制閥，使電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)完美結(jié)合，有效降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

5.3 結(jié)構(gòu)獨(dú)特，靈活穩(wěn)定

通過(guò)設(shè)計(jì)組裝拖車(chē)支架，解決了行走裝置無(wú)連接橫梁?jiǎn)栴}，把連接橫梁轉(zhuǎn)移到拖車(chē)支架上方和前后方，保證裝卸運(yùn)輸船只過(guò)程中具有較強(qiáng)的靈活性和穩(wěn)定性。

5.4 承重力強(qiáng)，安全可靠

特制了130°角專(zhuān)用ⅴ型鋼板，專(zhuān)用固定型材的設(shè)計(jì)制作解決了既能有效固定船只，又能承受船體重量的難題，具備不易變形、承重力強(qiáng)、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

5.5 操作簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用

1 人操作即可完成防汛執(zhí)法船的自動(dòng)快速裝卸運(yùn)輸，相比傳統(tǒng)方式節(jié)省了人力和資金，適用范圍廣泛。

[1]羅紹新.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（第二版）［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[2]陳伯時(shí).電氣拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)（第三版）［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[3]官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[4]王成元，夏加寬，孫宜標(biāo).現(xiàn)代電機(jī)控制技術(shù)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[5]鄭豐杰，郝春玲.電氣液壓技術(shù)［M］．北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2010.