防爆切管機(jī)是利用機(jī)械冷切割原理對(duì)管道進(jìn)行低速、低溫、無(wú)火花切割作業(yè)。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樘烊粴狻⑹?、煤氣、礦井等管道搶維修的管道運(yùn)行維護(hù)工作??梢詫?duì)管道切割作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行管道坡口作業(yè)。防爆切管機(jī)具有很寬的管道切割范圍 DN200-DN3000mm,而切割不同管徑的管道只需更換鏈條即可,幾乎沒有成本壓力。
防爆切管機(jī)在切割管道時(shí),防爆切管機(jī)的液壓馬達(dá)從液壓泵站的壓力油獲得動(dòng)能開始旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)切管機(jī)內(nèi)部齒輪做爬行和驅(qū)動(dòng)銑刀轉(zhuǎn)動(dòng)并切割管道。在切管機(jī)空載過程中,機(jī)內(nèi)齒輪、同軸傘齒輪組及蝸桿蝸輪的運(yùn)動(dòng)的碰撞及磨損可忽略不計(jì)。在防爆切管機(jī)開始進(jìn)行管道切割作業(yè)時(shí),由于銑刀對(duì)管道縱向剖切引起的震動(dòng),以及齒輪在傳遞力矩時(shí)的周期性變化會(huì)造成切管機(jī)內(nèi)部齒輪、齒輪組以及蝸輪、蝸桿的金屬疲勞現(xiàn)象。
所謂的金屬疲勞(英文詞條名:fatigue of metal)是指一種在交變應(yīng)力作用下,金屬材料發(fā)生破壞的現(xiàn)象。機(jī)械零件在交變壓力作用下,經(jīng)過一段時(shí)間后,在局部高應(yīng)力區(qū)形成微小裂紋,再由微小裂紋逐漸擴(kuò)展以致斷裂。
疲勞破壞具有在時(shí)間上的突發(fā)性,在位置上的局部性及對(duì)環(huán)境和缺陷的敏感性等特點(diǎn),故疲勞破壞常不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)且易于造成事故。應(yīng)力幅值、平均應(yīng)力大小和循環(huán)次數(shù)是影響金屬疲勞的三個(gè)主要因素。
防爆切管機(jī)的變動(dòng)載荷和循環(huán)應(yīng)力主要體現(xiàn)在管道切割過程中銑刀切割管道引起的周期性或非周期性震動(dòng)、液壓泵站動(dòng)力源周期性脈沖沖擊、齒輪及齒輪組間不均衡受力等。
變動(dòng)載荷是指載荷的大小、方向隨時(shí)間變化的載荷,其單位面積上的平均值為變動(dòng)應(yīng)力。變動(dòng)應(yīng)力可分為周期變動(dòng)應(yīng)力(也稱循環(huán)應(yīng)力)和無(wú)規(guī)則隨機(jī)變動(dòng)應(yīng)力。在防爆切管機(jī)進(jìn)行管道切割正常作業(yè)時(shí),其變動(dòng)應(yīng)力多為循環(huán)應(yīng)力。
循環(huán)應(yīng)力的波形的正弦波、矩形波和三角波等。表征應(yīng)力循環(huán)特征的參量如下:
1. 最大循環(huán)應(yīng)力δmax,最小循環(huán)應(yīng)力δmin
2. 平均應(yīng)力:δm=(δmax+δmin)/2
3. 應(yīng)力幅或應(yīng)力范圍:δa=(δmax-δmin)/2
4. 應(yīng)力比:r=δmin/δmax
防爆切管機(jī)的齒輪及齒輪組等部件在變動(dòng)應(yīng)力和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下由于積累損傷而引起的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞。切管機(jī)疲勞的破壞過程是切管機(jī)零件內(nèi)部薄弱區(qū)域的組織在變動(dòng)應(yīng)力作用下,逐漸發(fā)生變化和損傷累積、開裂,當(dāng)裂紋擴(kuò)展達(dá)到一定程度后發(fā)生突然斷裂的過程,是一個(gè)從局部區(qū)域開始的損傷累積,最終引起整體破壞的過程。
因此,防爆切管機(jī)在進(jìn)行管道切割和管道坡口作業(yè)一段時(shí)間后,要進(jìn)行設(shè)備的日常檢查和日常維護(hù)保養(yǎng)工作。保養(yǎng)工作不僅要包括防爆切管機(jī)的潤(rùn)滑油加注、刀片換裝、除銹防塵以及清理切屑等工作,還要以一年為周期定期對(duì)切管機(jī)的機(jī)箱進(jìn)行檢查以及定期對(duì)齒輪組拆卸、觀察零部件的磨損及是否有裂紋產(chǎn)生現(xiàn)象。
定期的檢查制度對(duì)預(yù)防切管機(jī)內(nèi)部齒輪疲勞現(xiàn)象有明顯的扼制作用。對(duì)出現(xiàn)裂紋和磨損嚴(yán)重的部件進(jìn)行更換,可以有效地避免由于其中一個(gè)部件損壞而造成其它正常部件的非正常更換,用以減少損失,降低人工成本和增加企業(yè)效益。