山地果茶园轨道运输机的安装使用和维护

颜春雷

（永春县呈祥乡社会事务服务中心，362609，福建泉州）

乡村振兴战略的提出及推进，有效促进了农业各产业的发展和壮大。发展水果、茶叶产业，是部分地区脱贫攻坚的关键方向，是农村经济发展壮大的重要力量，有效促进了农业经济的发展，增加了农户经济收入，同时实现了生态环境的调节和乡村地区的脱贫。随着城镇化发展趋势的不断加快，越来越多青壮年人群选择进城务工以获得经济收益，农村地区的人口主要以老年人为主，劳动力短缺情况较为严重，山地地区果园及茶园管理中急需机械设备的应用，实现现代化机械化生产，解决农村人口不足所造成的劳动力短缺问题。大部分果园及茶园建在丘陵地区，坡度较大，作业难度也大。轨道运输机的应用，则能够有效解决生产中环境不利造成的运输困难问题，虽然在轨道运输机相关方面的研究时间并不长远，但是双轨运输机及单轨运输机的应用均取得了一定的成效，对于山地地区果园及茶园生产效率的提升和劳动力的节约均起到了重要的促进作用。在实际使用中需要进一步明确双轨运输机及单轨运输机的应用要求、使用维修要点，帮助农户更为科学高效地实现山地果园及茶园的机械化收获和运输。

1 双轨运输机及其结构原理

牵引式双轨运输机在山地果园及茶园中的应用较为常见，该机具主要依靠钢丝绳来牵引滑车，载物之后可按照已经铺设好的轨道进行物品运输。按照运输机牵引力的不同，可以分为双向牵引、变轨牵引、固定牵引及可拆卸牵引。双轨运输机对于坡地环境的适应性较好，在运输过程中的稳定性较高，载物力量较大。运输机的作业环境较为特殊，工作压力比较大，钢丝绳在作业过程中可能会由于受力过大而出现断裂情况，若钢丝绳断裂，则会导致载物车溜车。针对这一不良现象需要进一步进行优化处理，为了能够提高双轨运输机牵引的稳定性及安全性，可设置和安装机械式断绳制动装置，通过ADAMS（机械系统动力学自动分析）虚拟样机分析软件的应用来进行碰撞试验，明确制动时间接触点、触碰回弹距离等，从而不断进行调整和优化，降低脱轨情况的发生。制动实验的成功率较高，已经达到了预期水平，但是在实际应用方面仍然存在一定问题。首先是钢丝绳断绳位置，会对制动杆的制动情况产生影响[1]。其次，该设备的结构尺寸对于制动杆的制动质量产生的干扰也比较显著，因此可通过单向牵引式双轨运输机摩擦制动装置的设置，进一步提升制动质量和成功率，且制动振幅及制动时间也会随之优化。

卷扬机的启动速度及启动时的曲线状态，将会对运输机的牵引性能和牵引力度产生影响，梯形折线式速度曲线是目前较为常用的卷扬机启动速度类型，此类速度曲线的过渡位置并不平整，将会对提升机的稳定性产生影响，就容易出现断绳的情况。为了能够满足山地果园及茶园所应用轨道运输机的牵引速度曲线要求，可对其牵引系统进行试验分析，通过动力学研究，开展仿真模拟实验，通过钢丝绳的承载力试验，进行速度曲线的调整和分析，能够有效提升运输机在运行时的安全性及稳定性，能够减少钢丝绳因受冲击而受损的情况[2]。

2 单轨运输机及其结构原理

单轨运输机能够在地形复杂的环境中，完成大部分果实及农业生产所用物资的运输。根据其动力类型，可分为电池驱动型单轨运输机和发动机驱动型单轨运输机；按照其行走方式，可以分为牵引式单轨运输机和自走式单轨运输机。目前应用效果较好、优势较为显著的类型是钢丝绳电动牵引式单轨运输机和以汽油机为动力的自走式单轨运输机两种。上述两类运输机的优势，主要是在作业时可以曲线运行，能够根据山地的地形变化弯折铺设轨道，即便拐弯处比较多或者高低差距比较大，也能够满足安装要求，且在作业过程中无需进行电缆的铺设，成本投入较低且工作效率较高[3]。不管是大坡度的果园、茶园，还是小坡度的果园、茶园均可进行应用，能够满足较长距离的转运。钢丝绳牵引的电动式单轨运输机在控制方面更为简单便捷，可双向牵引，作业效率更高，无需进行规范道路的建设，可在较为高低不平的复杂地形条件下进行作业，避免因运输而对原地进行大规模的改造和调整，有助于减弱环境负荷。此类运输机对于坡度的适应性较好，爬坡性能比较优良，操作简单，较容易进行控制，对于各类环境的适应能力均比较好，且具备较为显著的防侧翻功能，载重能力也有明显提升，灵活性较好。以汽油机为动力的自走式单轨运输机速度能够达到2.52 km/h，最高的运输质量能够达到200 kg，最大的适应坡度能够达到45°，能够有效降低作业过程中的人工投入和费用。起始点及终点位置均可进行作业的操控，可自主进行随时停车。在铺设轨道时可根据园地的地貌及地形状态进行路线的设计，无需对原本的生态环境进行调整，能够根据园地环境，进行路线的调节和新路线的开辟，可多次应用。轨道与地面的距离比较小，货物的安装及卸载较为便捷，可通过手动操作杆进行操作控制。结构简单，主要分为载物台和牵引车，牵引车提供动力，能够控制载物台行动，载物台的运行轨道为50 mm×50 mm的轻轨，牵引车则具有驱动齿轮，其与轨道的齿轮可以相互啮合运转，从而实现载物台的运行。轨道与地面之间的间隙一般在30 cm 左右，单轨运输机在实际运输作业时，可以通过手动操作的方式任意控制其运行及停止，运行至终点时，可以通过自动停车杆的操作进行行车控制。设置有紧急制动器和限速器，坡度较大仍然能够保证运行的安全通畅。如在满载状态下下坡行驶，一旦车速超过额定速度，便会触发限速器动作来控制运行速度，保证运行安全；一旦限速器失效，下坡速度达到其额定速度的2 倍以上，便会触发紧急制动器动作，实现紧急制动[4]。

3 安装与调整

3.1 安装前准备

在轨道运输机安装之前，需要对安装地的现场情况进行全面的考察，并规划安装方案。在考察时需确保当地环境符合运输机的运行要求，出发地尽可能与道路持平，并且需要进行牵引车及台车库房的建造，以保障轨道运输机在停止运行时牵引车及台车能够具有优良的存放环境。需根据山区环境进行安装计划线路图的规划，了解不同路段的倾斜程度及地质类型，根据计划路线图，进行实际路线路径的计算并进行障碍物、埋设物的标注，以及支撑元件、辅助材料、轨道用量的计算。明确各类材料的使用数量之后，需要准备材料和各类辅助用具，轨道及其螺栓、螺母等重要连接部件需要进行镀锌处理，避免在后期使用过程中出现锈蚀情况。需根据各阶段轨道的修建要求和材料用量情况，进行材料堆放点的预估，准备相关工具，比如发电机、电焊机、液压包装机、水平调节机、电钻、材料切割器等各类设施设备，保障轨道铺设时不会因为材料及工具缺失而影响施工速度[5]。

3.2 轨道安装

在轨道安装时，需要确定轨道及牵引的方向，确保行驶方向与轨道的连接方向一致，牵引车前进方向与轨道安装方向完全相同。在轨道安装时需考虑以下三项内容。首先是轨道的安装高度，地面与轨道的安装距离如不超过30 cm，则可使用立杆进行安装，如距离在30～100 cm，则需要进行辅助杆件的搭配安装[6]。其次，需要对轨道的最小转弯半径进行重点注意，如使用弯曲机进行转弯半径设置，需确保末端轨道无凸起情况。最后，需要控制好最大的倾斜角度，不同运输机的最大倾斜角度要求也是不同的，在急转弯处也需要保证自然过渡，可通过角度仪、水平仪的搭配应用，对倾斜角度进行调节。运输机控制站在安装时，需要通过角度仪进行起点和终点角度的测量，尽可能降低最大倾斜角。

在轨道安装时，需保证轨道各个部位的水平情况，如在安装时轨道处有岩石等物体阻碍，需确保轨道与岩石的稳定接触，可根据土层情况规划安装止沉盘，需保证支柱垂直安放，支柱固定在土地中之后，需将其多余部分切除。轨道连接处的连接是否紧密，对于轨道的安全运行是非常重要的，在轨道连接处挂放连接挂钩，保证主轨道与连接口之间的连接坚固。支柱中需要放置U 形环，并确保支柱打入地下的深度在70 cm 以上，之后安装并拧紧固定止沉盘。使用U 形环对辅助支柱及主支柱进行连接固定，轨道安放之后，需要进行扭曲校正，先用插入校正器的方式来确保轨道之间及急转弯处的稳定性，后续可使用水平仪对扭曲的轨道进行进一步的检测及校正处理[7]。

3.3 支撑机构安装

支撑机构的主要部件为连接挂钩、辅助支柱、主体支柱及止沉盘等。在支柱安装时，先要在轨道的前侧延伸方向的右方安装连接挂钩，之后每间隔1 m 打入1根支柱，并且在确保轨道水平的前提下进行固定，确保支柱弹簧垫及螺栓的可靠拧紧。安装支柱时需保证其与岩石接触，但是不同地区的土层条件不同，也无法完全确定每一根支柱均有岩石作为固定点，因此需要根据实际情况适当放置止沉盘，避免轨道在应用过程中出现下沉情况。支柱在向土层内进行夯实固定时，要求其埋入深度不应少于70 cm，支柱与地面及轨道均保持垂直状态。若情况特殊，也可以倾斜打入固定，但应与轨道前后方向倾斜，切不可与轨道左右交叉倾斜，以避免支柱固定质量受损[8]。在安装时还需重视以下几项要求。首先，辅助支柱切不可与轨道的制动器、滚珠有所接触，且齿轮下方30 cm 左右的位置需要保持悬空。其次，U 形环的开口应与轨道方向相反，且不可将其安装在滚珠位置。其次，为了避免轨道在后续使用过程中出现左右晃动的情况，需打入辅助支柱用以控制，保证轨道在外力作用下左右晃动距离不超过3 mm。最后，止沉盘的安装对于轨道稳定性的控制也是非常重要的，止沉盘是能够有效稳固轨道较为关键的支撑机构，切不可裸露在地面，避免影响到止沉质量。

4 操作要点

轨道运输机的操作人员需要具备专业的操作能力，遵守相关操作要求，全面掌握机具的性能、操作要点及紧急处理要求，不熟悉机具的人员切不可进行操作。在运输机启动之前，需要做好检查工作。确保各个部位的连接紧密，油管密封良好，需对液压油的密封情况进行检查，确认无漏油情况。检查各个按钮的灵敏程度及操作情况，由专人操作，熄火时也需要做好制动检查，确保各部件锁定紧固。检查轨道的连接稳定性，确保轨道运行区域内未有障碍物放置。在运输作业时，严禁任何与作业无关的人员靠近轨道或者机具。作为操作人员应具有较强的安全意识，在操作过程中做好自我保护及机具的科学操控。在机具熄火之后要进行检查和调整，如有故障出现，应由专业的维修人员进行轨道及运输车辆的拆卸维修，切不可盲目进行操作。

5 维护保养

轨道运输机的维护保养工作开展情况也会对其应用质量及安全性产生影响。在轨道运输车维护保养时，需要在平坦的地点进行，且需保证发动机完全关停，若需对机具防护罩内部温度较高或者旋转速度较快的位置进行检查或者调整，要保证发动机完全停止转动，避免在拆开或者检查维修时出现受伤情况。应在发动机空转5 min 左右后将其关停，发动机停止0.5 h 左右后，再将安全防护罩打开，确认保养及检查部位的温度已下降至适宜水平，不会出现烫伤情况，方可进行检查和维修操作。轨道运输机首次使用100 h 后，需要更换机油，后续累计使用每间隔1 000 h 更换一次机油。作业每间隔200 h 需检查空气滤清器，确保无堵塞情况，如有堵塞需要及时进行清理或更换。若长时间停止作业，则需将轨道运输车辆停放在通风干燥的环境下，避免降雨或者空气过于潮湿导致机具受损。