開溝鋪管機

開溝鋪管機是指在一次操作過程中能同時完成挖溝、鋪管、鋪放濾料等多項工序的機械設備。

基本介紹

• 中文名：開溝鋪管機
• 外文名：Ditching pipe laying machine
• 分類：無溝鋪管、鏈刀式、鏈斗式
• 性質：農田建設機械
• 用途：開溝、鋪管、覆土作業
• 套用領域：農田建設、給排水

開溝鋪管機分類

開溝鋪管機可分為無溝鋪管機、鏈刀式和鏈斗式開溝鋪管機三種型式。其動力有專用型整機和拖拉機配套型兩種。

無溝鋪管機是在鼠道排水技術的基礎上發展起來的一種新型的暗管排水施工機械。工作部件是帶塑孔器或鋪放管道斜槽的柱形切窄溝的犁體。施工時，在地里開出一條窄縫，同時向溝縫裡鋪放排水管道和濾料。幾天后地面上的縫自行彌合。英國生產的TC-3四輪自行式無溝鋪管機，配有115馬力柴油發動機及12噸液壓驅動絞盤。工作時，靠絞盤和另一台拖拉機固定的錨牽引，通過三根鋼絲繩的滑輪組使其牽引力達35噸。最大挖深達1.65米，工作速度為2.3~2.8公里/小時。可埋設瓦管和塑膠管。存在的問題是：牽引力大(一般為200～400馬力)，對土壤條件比較敏感，適用於含砂石和礦物質多的土壤，在保持管道深度（坡度）、鋪設瓦管和檢查施工質量上較困難，在施工過程中排水管周圍的土壤被擠壓，從而降低了排水的效果。

鏈刀式開溝鋪管機的挖掘部件為帶刀片的鏈條。機器向前行駛，鏈刀同時旋轉，挖成矩形溝槽。鏈刀切割的土壤由螺旋輸送器運至溝的一側或兩側。管道通過管箱鋪設於溝底，接著填入濾料。

鏈斗式開溝鋪管機的工作部件為兩條帶斗的鏈條，由鏈輪帶動。鏈斗通過輸送帶上的導料槽將土卸至溝堤的一側。其開挖深度大，適用於開挖重質土，但結構複雜，重量大。

開溝鋪管機的工作部件

1.底盤

底盤是開溝機的基礎，由於開溝鋪管機主要在易澇與鹽鹼地作業，要求開溝深度大，則機具重，為防止下陷，採用專用底盤。S一90型開溝鋪管機的動力為172馬力，最大開溝深度180mm。其行走機構的速度75~400m/h，以適應各種土壤條件下作業。履帶採用機械式可調軌距，運輸時為2.5m，工作時為3.4m，保證有足夠的空間容納挖出的土壤，並增加了穩定性。履頻寬而長，接地壓力0.026N，可在濕軟地行走。為減少接地比壓，對於普通輪式拖拉機可採用半履帶式行走機構，如下圖所示。

半履帶式行走機構

2.開溝部件

鏈刀式開溝部件套用最為廣泛，配套動力從45到200馬力均有。這種開溝部件結構簡單，溝深和溝寬調節方便，能適用於不同土壤，缺點是傳動鏈條易磨損，不適應開寬溝。鏈條工作速度一般為1~4m/s，對於礦物質土壤取1~2m/s，對於砂壤土取3~4m/s。鏈條工作部件對水平面的夾角可取48°~65°。鏈條強度取決於開溝部件受力的大小，不同節距鏈條的強度如下表所列數值。

節距（mm）	40	50	60	78	80	100
破壞載荷（kN）	78.5	122	196	293	310	490

開溝鋪管機在工作中由於條件複雜，特別是地里埋有石塊或樹根時，將使工作部件受載突然增大，所以在傳動系統中應加安全離合器，以防損壞零部件。現通常採用的是安全銷與摩擦式離合器。

3.排土器

排土器的選擇主要取決於土壤輸送量的大小與土壤的粘重性。對於疏鬆土壤，排土量小時，選擇螺旋排土器。螺旋排土器結構簡單，靠開溝機鏈條直接傳動，螺旋直徑 ，螺距300～350mm。對於粘重土壤，開溝深度與寬度大時，宜採用帶式排土器。帶式排土器結構較複雜，但排土適應性好，線速度在3~5m/s，排土堆在溝的一側。

4.管箱

管箱的寬度取決於管材直徑的大小，由於荷蘭全部使用波紋塑膠管，管箱的寬度較狹，形狀也由過去的方型改為L形，上部密封，防止土壤落入管材上，這樣管箱重量大大減輕，也減少了牽引阻力。

對於有砂石濾料的管箱，有底濾料斗與上濾斗，也可以只要上濾料斗，濾料斗下部的高度可以調節，為了均勻地鋪放濾料，應有濾料車隨開溝機前進，速度同步，並用橡膠輸送帶把濾料送到濾料斗中，濾料由濾料管均勻的撒到管材周圍。

5.暗管鋪放機構

由於管材不同，挖掘部件不同，所以鋪放機構也有所不同，手工裝管靠自重沿滑道自由鋪放是硬質管材普遍使用的方式。這種結構簡單，但管端接合縫隙不夠準確，不能同時回填濾料。手工強制餵入機構比較先進，能鋪設不同管徑，並同時放濾料，質量容易控制，結構比較複雜。

6.埋管深度與坡降的控制

由於暗渠長度一般為100~400m。為了保持排水暢通，其深度與坡降要求控制準確，採用以下三種方法。

（1）人工瞄準控制。即使駕駛員眼睛與車上的標高與地里各標高點成一條直線，由於地里的標高點即按一定深度與坡降標註，所以操縱手柄控制開溝深度即成一定的坡降。

（2）鋼絲繩定位電液自動控制。這種方法是在田間埋設鋼絲繩，工作時靠仿形通過機構調整深度。

（3）雷射自控裝置。雷射束自動控制坡度系統對高速開溝機等機具是特別需要的一種設備。

開溝鋪管機的套用

能一次完成開溝、鋪管、覆土作業和敷設地下排水管道的農田建設機械。敷設地下排水管道的農田，能控制地下水位，雨後迅速排除多餘水分，改善土壤透氣性，提高地溫。常用的開溝鋪管機有兩種類型：一種是在暗溝犁的基礎上發展而成，即將管道牽引在暗溝犁圓柱形塑孔器的後面，並敷設在由塑孔器塑成的孔內，具有較高的生產效率；另一種是採用鏈刀式或其他類型的開溝部件開出埋管溝，將管道置放溝內，再覆土壓實。鏈刀式開溝鋪管機（見圖）能開出上、下等寬的深溝，由人工通過管子鋪放滑道，將瓦管或波紋塑膠管置放溝內。開溝部件是裝有刀齒的環形鏈條，刀齒切割土壤並將其帶到地面，由螺旋或帶式輸送器將土送到溝的一側或兩側，鋪管後再由復土裝置將土回填溝內。機器作業時的速度為30～300米/小時,可使用中、小型拖拉機(包括手扶拖拉機)開挖深度較大的埋管溝，根據配套拖拉機的功率大小，最大溝深可達1.2～2.5米。在開溝鋪管機上配備雷射裝置，可準確地控制管道坡降，有利於地下水的排出。