Рис. 1. Общая технологическая схема производства работ на строительстве трубопровода и комплекс машин для строительства:
1 — роторный траншейный экскаватор, 2 — бульдозер, 3 — автомобильный кран, 4, 17 – автотруболлетевозы, 5, 11, 16 -трубоукладчики, 6 – трубогибочныи станок, 7 — битумоплавильные котлы, 8 — траншеезасыпатель, 11 — автобитумовоз, 10 — изоляционная машина 12 — очистная машина, 13 — трубосварочная база, 14, 15 — сварочные генераторы

Рис. 2. Колонна трубоукладчиков на изоляционно-укладочных работах

Рис. 3. Трубоукладчик Т-3560М:
1 — грузовая стрела, 2 — двигатель, 3 — лебедка, 4 — контргруз, 6 — верхняя рама, 6 — ходовое устройство, 7 — силовая передача, 8 — механизм отбора мощности

Таким образом трубоукладчик совмещает функции специальной и универсальной строительно-монтажной машины.

Серийно выпускают несколько типоразмеров трубоукладчиков, различающихся грузоподъемными и тяговыми характеристиками. В; данном учебнике описаны трубоукладчики Т-3560М (рис. 3), ТГ-201 (рис. 4) и ТО-1224Г (рис. 5) разных типоразмеров.

Трубоукладчик состоит из механизмов, которые можно подразделить на три группы: гусеничное тракторное шасси, навесное оборудование и систему управления.

Гусеничное тракторное шасси состоит из двигателя (см. рис. 3), силовой передачи к гусеницам и ходового устройства.

Двигатель со всеми основными и вспомогательными механизмами и системами преобразует тепловую энергию топлива, сгорающего в его цилиндрах, в механическую энергию, передаваемую коленчатым валом силовой передаче.

Силовая передача представляет собой группу механизмов, предназначенных для передачи вращательного движения (крутящего момента) от вала двигателя к гусеницам, называемым движителями, и к навесному оборудованию.

Ходовое устройство — группа механизмов, состоящая из катков, ведущих и направляющих колес, гусениц со всеми устройствами их подвески на основе шасси. Ходовое устройство преобразует вращательное движение ведущих колес (звездочек) в поступательное движение шасси.

Навесное оборудование включает в себя механизмы отбора мощности и привода лебедки, лебедку, грузовую стрелу с полиспастами и грузовым крюком, контргруз с гидроцилиндром управления, верхнюю раму.

Система управления трубоукладчиком разделяется на механизмы управления ходовым устройством, обеспечивающие движение трубоукладчика, и механизмы управления навесным оборудованием, обеспечивающие выполнение подъемных работ.

Взаимосвязь механизмов передачи движения от двигателя к рабочим органам (движителям, лебедке и насосу) можно проследить на кинематической схеме.
Основой взаимосвязи механизмов является главная трансмиссия. Главной трансмиссией называются элементы механизмов, которые вращаются при включенной муфте сцепления, в то время как остальные подвижные шестерни и муфты, управляющие движениями рабочих механизмов, выключены. При этом вращение каждого из элементов главной трансмиссии осуществляется, как и вращение коленчатого вала двигателя, всегда только в одну сторону, соответствующую или противоположную направлению вращения вала двигателя.

В кинематической схеме трубоукладчика Т-3560М (рис. 6) вращение от двигателя к главной трансмиссии передается с помощью фрикционной муфты сцепления.

Рис. 4. Трубоукладчик ТГ-201

Рис. 5. Трубоукладчик ТО-1224Г

Главная трансмиссия включает в себя вал с промежуточными соединениями, вал отбора мощности, закрепленные на этих валах шестерни, а также вал с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней и шестерню, постоянно соединенную с шестерней. Кроме того, к главной трансмиссии относятся подвижные обоймы зубчатых муфт двустороннего действия, установленные соответственно на валах, Все перечисленные элементы постоянно вращаются при включенной муфте сцепления и выключенных остальных муфтах и подвижных шестернях трубоукладчика.

Для работы навесным оборудованием трубоукладчик имеет главную трансмиссию лебедки, включаемую при работе лебедкой и имеющую постоянное направление вращения. К этой трансмиссии относятся следующие детали и сборочные единицы: блок шестерен, вал, цепная передача, карданный и реверсивный валы, а также установленные на валу диски фрикционных муфт и включения грузового барабана и муфт и включения стрелового барабана. Для присоединения главной трансмиссии лебедки к главной трансмиссии трубоукладчика (в зависимости от необходимой скорости) одну из шестерен блока вводят в зацепление с шестернями.

Независимое Друг от друга и одновременное вращение обоих барабанов лебедки в одинаковом или противоположном направлениях обеспечивается в результате подключения червячных передач и через конические реверсивные механизмы и к главной трансмиссии лебедки путем соответственного включения дисковых муфт. При этом на лебедке блокировкой исключена возможность одновременного парного включения муфт, так как каждая из них обеспечивает соответствующей червячной передаче, следовательно, соответствующему барабану или только им предназначенное направление вращения. Применение в приводе лебедки двух конических реверсивных механизмов, составленных каждый из трех постоянно сцепленных между собой конических шестерен, позволяет барабанам лебедки работать одновременно друг с другом и независимо один от другого, имея одинаковое или противоположное направление вращения.

В связи с тем что дисковые муфты включаются с помощью гидравлических устройств, на трубоукладчике предусмотрена дополнительная блокировка механического действия. Она исключает возможность зацепления блока шестерен привода лебедки с шестернями или главной трансмиссии трубоукладчика при выключенном приводе насоса, который питает гидравлические устройства управления муфтами лебедки. Насос включается в результате ввода в зацепление шестерни, подвижно установленной на его валу, с шестерней главной трансмиссии трубоукладчика.

Чтобы трубоукладчик привести в движение, подвижные обоймы зубчатых муфт и передвигают в ту или иную сторону (в зависимости от необходимой скорости и направления движения) вдоль хвалов. При этом вращение от главной трансмиссии трубоукладчика передается на вал коробки передач и затем через конические шестерни, поперечные полувалы, планетарные механизмы поворота заднего моста и бортовые редукторы — звездочкам гусениц.

Для повышения тягового усилия трубоукладчика при движении его с Максимальным грузом на крюке используют пониженную скорость. Для включения пониженной скорости муфты выключают (ставят в нейтральное положение), а подвижную зубчатую обойму муфты одностороннего действия включают, связывая тем самым синхронный вал ходоуменьшителя с шестерней главной трансмиссии трубоукладчика. При этом вращение от главной трансмиссии передается на вал и коническую шестерню и далее описанным выше способом — на звездочки.

В кинематической схеме трубоукладчика ТО-1224Г (рис. 7) главная трансмиссия включает в себя ведущий вал с двумя ведущими полумуфтами зубчатых муфт включения диапазонов коробки передач и с ведущей полумуфтой зубчатой муфты отбора мощности.

Для передачи вращения от двигателя звездочкам гусениц при выключенной муфте сцепления вводят в зацепление с одной из шестерен ведущего вала подвижную обойму одной из двух зубчатых муфт включения диапазонов и в зацепление с одной из шестерен ведомого вала подвижную обойму одной из зубчатых муфт включения передач. Затем включают муфту сцепления и вращение от главной трансмиссии начинает передаваться через два промежуточных вала и ведомый вал коробки передач, конические шестерни, поперечный вал, бортовые фрикционы заднего моста и бортовые редукторы к звездочкам гусениц.

Для передачи вращения от главной трансмиссий к насосу включают зубчатую муфту отбора мощности, соединяющую вал с главной трансмиссией трубоукладчика. Ведущий вал привода лебедки вместе с закрепленным на нем диском фрикционной муфты является главной трансмиссией лебедки. Эта трансмиссия всегда включена при работе навесного оборудования и имеет постоянное направление вращения.

Для передачи вращения от главной трансмиссии трубоукладчика барабанам лебедки при выключенной муфте включают в ту или иную сторону подвижные шестерни и коробки передач привода лебедки и кулачковые муфты или лебедки. Затем включают муфту и вращение от главной трансмиссии лебедки начинает передаваться через промежуточную цепную передачу, коробку передач, зубчатую передачу лебедки и вал к барабанам.

Таким образом, одновременное вращение барабанов лебедки в противоположных направлениях невозможно, так как оба барабана приводятся во вращение одним и тем же валом, не умеющим собственного постоянного направления вращения.

Кинематическая схема трубоукладчика ТГ-201 (рис. 8) представляет собой компоновку, с некоторыми добавлениями и изменениями, кинематической схемы ходовой части трубоукладчика ТО-1224Г и кинематической схемы навесного оборудования трубоукладчика Т-3560М. Для повышения тягового усилия в ходовой части трубоукладчика ТГ-201 в дополнение к каждому бортовому редуктору IV снаружи установлена дополнительная ступень IX, составленная зубчатой парой шестерен внутреннего зацепления.

Рис. 7. Кинематическая схема трубоукладчика ТО-1224Г:
I — двигатель, II — коробка передач, III — задний мост, IV — бортовой редуктор, V — насос, VI — механизмы отбора мощности, привода насоса и цепной передачи привода лебедки, VII — коробка передач привода лебедки, VIII — лебедка; 1 — звездочка гусеницы, 2, 5 — зубчатые муфты коробки передач, 3 — ведомый вал коробки передач, 4 — муфта сцепления, 6 — вал главной трансмиссии (ведущий вал коробки передач), 7 — промежуточные валы коробки передач, 8 — конические шестерни заднего моста, 9 — поперечный вал заднего моста, 10 — бортовой фрикцион, И — зубчатая муфта отбора мощности, 12 — ведущий вал привода лебедки, 13 — ведущий диск фрикционной муфты, 14 и 15 — фрикционная муфта и цепная передача привода лебедки, 16, 23 — подвижные шестерни коробки передач привода лебедки, 17, 20 — кулачковые муфты лебедки, 18 и 19 — грузовой и стреловой барабаны лебедки, 21 — вал барабанов, 22 — зубчатая передача лебедки

В лебедке применены реверсивные механизмы с цилиндрическими шестернями для упрощения изготовления взамен механизмов с коническими шестернями, примененными в лебедке трубоукладчика Т-3560М.

Рис. 8. Кинематическая схема трубоукладчика ТГ-201:
IX — дополнительная ступень бортредуктора; 24 — составной реверсивный вал лебедки, 25 — 28 — фрикционные дисковые муфты лебедки, 26, 21 — шестерни

Насос, в отличие от насоса трубоукладчика Т-3560М, приводится в действие непосредственно от подвижного блока шестерен привода лебедки. При вводе одной из шестерен люка в зацепление с закрепленными шестернями вала главной трансмиссии в зацепление с этой же шестерней блока входит одна из шестерен, укрепленных на валу насоса. Подобное изменение позволяет предотвратить включение привода лебёдки до включения привода насоса без использования дополнительных механических устройств, примененных на трубоукладчике Т-3560М.

Рис. 9. Схемы запасовки канатов трубоукладчиков Т-3560М и ТО-1224Г (а) и трубоукладчика ТГ-201 (б):
1 и 3 — подвижная и подвесная обоймы грузового полиспаста, 2, 6 — коуши, 4 — подвесная обойма стрелового полиспаста, 5 и 11 — канаты грузового и стрелового полиспастов, 7, 10, 12 — обводные блоки, 8 и 9 — грузовой и стреловой барабаны лебедки

На описываемых трубоукладчиках подъем груза и изменение вылета крюка обеспечиваются грузовым и стреловым полиспастами.

Схема запасовки канатов в полиспастах трубоукладчиков Т-3560М и ТО-1224Г (рис. 9, а) следующая. Грузовой канат, закрепленный на грузовом барабане, проведен через обводный блок на верхней раме трубоукладчика со стороны, противоположной лебедке, и затем через блоки подвесной (на стреле) и подвижной обойм, образуя тем самым четырехкратный полиспаст. Концевая ветвь каната закреплена в коуше на подвесной обойме.

Стреловой канат, закрепленный на стреловом барабане, проведен через подвесную обойму и блок на портале верхней рамы (или в подвеске на лебедке трубоукладчика), что также образует четырехкратный полиспаст. Концевая ветвь каната закреплена в коуше рядом с блоком.