2013年9月
第41卷第17期
机床与液压
MACHINETOOL&HYDRAULICS
D0I:10.3969/j.issn. 10013881.2013.17.037
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）
Sep.2013 Vol. 41 No. 17
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间题。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
文献标识码：B
文章编号：10013881（2013）171292
Design of Hydraulic Cylinder of Hydraulic Equipment Used for Underground
Pipeline Construction
SONGChao，ZOUYun，DUBihua
(ChengduTextile College，Chengdu Sichuan 611731，China)
Abstract: Hydraulic cylinder of the hydraulic equipment used for underground pipeline construction was designed, which solved the problem of underground pushing pipe. The detailed design process of the hydraulic cylinder was analyzed. The complete program using for cylinder design was proposed. The results provide reference for further technical studies in the future.
Keywords: Pushing pipe; Double-acting cylinder; Structural design
地下管道施工采用非开挖施工方法，是最近几年重点研究的一种新技术，其特点是：借助液压设备的推力在施工坑内将管道一节节地顶人到预铺设的土层内，完成地下管道的铺设。因其在作业中不沿铺设路面进行地表挖掘，杜绝了对城市建设物的破坏和道路交通的堵塞，不拆迁、不破坏环境，施工中不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全、综合造价低，因此未来该项技术一定是管道施工的主流技术，将被广泛地应用。当前此项技术的一个重要核心就是液压顶推设备。施工中，液压顶推设备的液压油缸前端依据被顶人砼管的规格安装顶铁，保护砼管在外力作用下不受到伤害，由液压装置产生所需的推力，通过油缸中活塞杆的伸缩将推力传递给砼管，从而将砼管顶人到坑道内。因此，顶管用液压设备的油缸设计对该项技术的实施具有非常重要的意义，在设计中要求对整个油缸系统做重点的考虑。
油缸设计 1
1.1工况条件
以排污管线施工为研究对象，施工中对砼管施加的最小正压力应满足F=260×9.8×10°N，砼管公称尺寸为DN800，混凝土DN800专用顶管最大承受力F.m=650×9.8×10°N，推进速度=4.5mm/s，
收稿日期：2012-08-18
最大行程s=1m。
1.2主项基本参数选择
从使用寿命、加工制造及现场做业角度考虑，选择双作用油缸。初选油缸许用压力，根据工况，选择额定许用压力p，=28MPa，正常工作压力取。=25
MPa，以1.5的安全系数比，最高许用压力为： P. = 1. 5p, =37 MPa
按以上条件、参数选择液压泵为YCY14-1B，该泵基本技术参数见表1。
表1YCY14-1B技术参数
类型型号压力/MPa
排量/(mL·r-") 额定转速/（r·min-"）驱动功率/kW 容积效率/% 质量/kg
1.3液压缸径计算
轴向斜盘式轴向柱塞泵
25YCY14-1B
32 25 1500 24.6 ≥92 34
工作中缸径所受实际压力由负载、回程力、惯性力、摩擦力、密封力组成，因采用双作用油缸，两缸共同分担260×9.8×10°N的额定工作压力，考虑工作条件的复杂性及各方面的阻力影响因索，取单缸工
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—），男，工学硕士，副教投，主要从事液压机设备设计方面的研究。E-mail；songesoc@ya-
hoo.com.cn。