开沟铺管机

在一次操作过程中能同时完成挖沟、铺管、铺放滤料等多项工序的机械设备

开沟铺管机是指在一次操作过程中能同时完成挖沟、铺管、铺放滤料等多项工序的机械设备。

分类

开沟铺管机可分为无沟铺管机、链刀式和链斗式开沟铺管机三种型式。其动力有专用型整机和拖拉机配套型两种。

无沟铺管机是在鼠道排水技术的基础上发展起来的一种新型的暗管排水施工机械。工作部件是带塑孔器或铺放管道斜槽的柱形切窄沟的犁体。施工时，在地里开出一条窄缝，同时向沟缝里铺放排水管道和滤料。几天后地面上的缝自行弥合。英国生产的TC-3四轮自行式无沟铺管机，配有115马力柴油发动机及12吨液压驱动绞盘。工作时，靠绞盘和另一台拖拉机固定的锚牵引，通过三根钢丝绳的滑轮组使其牵引力达35吨。最大挖深达1.65米，工作速度为2.3~2.8公里/小时。可埋设瓦管和塑料管。存在的问题是：牵引力大(一般为200～400马力)，对土壤条件比较敏感，适用于含砂石和矿物质多的土壤，在保持管道深度（坡度）、铺设瓦管和检查施工质量上较困难，在施工过程中排水管周围的土壤被挤压，从而降低了排水的效果。

链刀式开沟铺管机的挖掘部件为带刀片的链条。机器向前行驶，链刀同时旋转，挖成矩形沟槽。链刀切割的土壤由螺旋输送器运至沟的一侧或两侧。管道通过管箱铺设于沟底，接着填入滤料。

链斗式开沟铺管机的工作部件为两条带斗的链条，由链轮带动。链斗通过输送带上的导料槽将土卸至沟堤的一侧。其开挖深度大，适用于开挖重质土，但结构复杂，重量大。

工作部件

1.底盘

底盘是开沟机的基础，由于开沟铺管机主要在易涝与盐碱地作业，要求开沟深度大，则机具重，为防止下陷，采用专用底盘。S一90型开沟铺管机的动力为172马力，最大开沟深度180mm。其行走机构的速度75~400m/h，以适应各种土壤条件下作业。履带采用机械式可调轨距，运输时为2.5m，工作时为3.4m，保证有足够的空间容纳挖出的土壤，并增加了稳定性。履带宽而长，接地压力0.026N，可在湿软地行走。为减少接地比压，对于普通轮式拖拉机可采用半履带式行走机构，如图1：半履带式行走机构图所示。

2.开沟部件

链刀式开沟部件应用最为广泛，配套动力从45到200马力均有。这种开沟部件结构简单，沟深和沟宽调节方便，能适用于不同土壤，缺点是传动链条易磨损，不适应开宽沟。链条工作速度一般为1~4m/s，对于矿物质土壤取1~2m/s，对于砂壤土取3~4m/s。链条工作部件对水平面的夹角可取48°~65°。链条强度取决于开沟部件受力的大小，不同节距链条的强度如下表所列数值。

开沟铺管机在工作中由于条件复杂，特别是地里埋有石块或树根时，将使工作部件受载突然增大，所以在传动系统中应加安全离合器，以防损坏零部件。现通常采用的是安全销与摩擦式离合器。

3.排土器

排土器的选择主要取决于土壤输送量的大小与土壤的粘重性。对于疏松土壤，排土量小时，选择螺旋排土器。螺旋排土器结构简单，靠开沟机链条直接传动，螺旋直径，螺距300～350mm。对于粘重土壤，开沟深度与宽度大时，宜采用带式排土器。带式排土器结构较复杂，但排土适应性好，线速度在3~5m/s，排土堆在沟的一侧。

4.管箱

管箱的宽度取决于管材直径的大小，由于荷兰全部使用波纹塑料管，管箱的宽度较狭，形状也由过去的方型改为L形，上部密封，防止土壤落入管材上，这样管箱重量大大减轻，也减少了牵引阻力。

对于有砂石滤料的管箱，有底滤料斗与上滤斗，也可以只要上滤料斗，滤料斗下部的高度可以调节，为了均匀地铺放滤料，应有滤料车随开沟机前进，速度同步，并用橡胶输送带把滤料送到滤料斗中，滤料由滤料管均匀的撒到管材周围。

5.暗管铺放机构

由于管材不同，挖掘部件不同，所以铺放机构也有所不同，手工装管靠自重沿滑道自由铺放是硬质管材普遍使用的方式。这种结构简单，但管端接合缝隙不够准确，不能同时回填滤料。手工强制喂入机构比较先进，能铺设不同管径，并同时放滤料，质量容易控制，结构比较复杂。

6.埋管深度与坡降的控制

由于暗渠长度一般为100~400m。为了保持排水畅通，其深度与坡降要求控制准确，采用以下三种方法。

（1）人工瞄准控制。即使驾驶员眼睛与车上的标高与地里各标高点成一条直线，由于地里的标高点即按一定深度与坡降标注，所以操纵手柄控制开沟深度即成一定的坡降。

（2）钢丝绳定位电液自动控制。这种方法是在田间埋设钢丝绳，工作时靠仿形通过机构调整深度。

（3）激光自控装置。激光束自动控制坡度系统对高速开沟机等机具是特别需要的一种设备。

应用领域

能一次完成开沟、铺管、覆土作业和敷设地下排水管道的农田建设机械。敷设地下排水管道的农田，能控制地下水位，雨后迅速排除多余水分，改善土壤透气性，提高地温。常用的开沟铺管机有两种类型：一种是在暗沟犁的基础上发展而成，即将管道牵引在暗沟犁圆柱形塑孔器的后面，并敷设在由塑孔器塑成的孔内，具有较高的生产效率；另一种是采用链刀式或其他类型的开沟部件开出埋管沟，将管道置放沟内，再覆土压实。链刀式开沟铺管机（见图）能开出上、下等宽的深沟，由人工通过管子铺放滑道，将瓦管或波纹塑料管置放沟内。开沟部件是装有刀齿的环形链条，刀齿切割土壤并将其带到地面，由螺旋或带式输送器将土送到沟的一侧或两侧，铺管后再由复土装置将土回填沟内。机器作业时的速度为30～300米/小时,可使用中、小型拖拉机(包括手扶拖拉机)开挖深度较大的埋管沟，根据配套拖拉机的功率大小，最大沟深可达1.2～2.5米。在开沟铺管机上配备激光装置，可准确地控制管道坡降，有利于地下水的排出。

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