管道切割機(jī)是指在易燃易爆或有毒有害危險(xiǎn)工況下進(jìn)行管道切割的機(jī)具。主要特點(diǎn)為切割無火花、溫度低、不改變管道材料的物理及化學(xué)性能前提下進(jìn)行的機(jī)械冷切割，其中刀片強(qiáng)度及散熱性較好。動(dòng)力傳輸采用液壓方式，液壓馬達(dá)的扭矩通過傳動(dòng)軸分配給管道切割單元和自動(dòng)爬行單元。

防爆切管機(jī)傳動(dòng)軸的功能用主要起到支承和回轉(zhuǎn)防爆切管機(jī)銑刀片及坡口刀片的作用，并通過軸來傳遞液壓系統(tǒng)中防爆切管機(jī)液壓馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

防爆切管機(jī)軸的設(shè)計(jì)要求：要有足夠的強(qiáng)度來傳遞動(dòng)力和扭矩；具有合理的結(jié)構(gòu)；具有良好的加工工藝。

軸在工業(yè)領(lǐng)域的使用種類也很多，按軸線分類可分為直軸和曲軸。其中直軸又分為光軸及階梯軸。防爆切管機(jī)所使用的多為直軸，而階梯軸較為常見。按承載情況分類又可以分為心軸、轉(zhuǎn)軸及傳動(dòng)軸。其中心軸只受彎矩，起支承作用。轉(zhuǎn)軸同時(shí)承受彎矩和扭矩。傳動(dòng)軸只承受扭矩不承受彎矩或承受很小的彎矩。

一般情況下，防爆切管機(jī)的軸材料采用碳素鋼，其中常用的碳素鋼為30、40、45和50鋼，是依據(jù)不同的傳動(dòng)力矩使用不同的材料來進(jìn)行匹配和裝載。另外還有一零配件部分選用合金鋼類軸，這里就不一一詳述了。嚴(yán)格按照《先鋒管道防爆切管機(jī)裝配規(guī)程》進(jìn)行裝配，并分清各種軸類應(yīng)用。軸類用的很多，但要根據(jù)實(shí)際用途和承受力來正確選配材料.



1.  軸的結(jié)構(gòu)

1.1軸上各段的名稱

管道切割機(jī)所用軸段可分為軸頸、軸身、軸肩或軸環(huán)。其中軸頸又分為支承軸頸和工作軸頸，支承軸頸主要用于裝配軸承或滑動(dòng)軸瓦的部分。而工作軸頸主要用于裝配回轉(zhuǎn)零件，如齒輪、帶輪的部分。軸身主要是起到連接工作軸頸和支承軸頸。軸肩或軸環(huán)主要是對(duì)應(yīng)軸上截面尺寸變化的部分。

1.2切管機(jī)軸結(jié)構(gòu)的要求

1.2.1軸上零件要有可靠的周向固定和軸向固定；

1.2.2切管機(jī)軸應(yīng)便于加工和盡量避免或減小應(yīng)力集中，以免發(fā)生彎曲或斷裂；

1.2.3盡量選擇錐度設(shè)計(jì)，從而便于軸上零件的安裝與拆卸。

2.切管機(jī)軸上零件的固定

2.1軸上零件的軸向固定

主要是要保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動(dòng)，并能承受軸向力，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定穩(wěn)固地傳輸動(dòng)力并實(shí)現(xiàn)零件穩(wěn)定工作。

2.1.1軸肩與軸環(huán)固定的優(yōu)點(diǎn)是不需要附加零件，能承受較大的軸向力，其缺點(diǎn)是使軸徑增大，階梯處產(chǎn)生應(yīng)力集中，階梯多不易加工，選材及加工的成本增高。為保證零件緊靠定位面，應(yīng)使r<c1<ro。軸肩高度a應(yīng)大于R或c1，通常取a=(0.07~0.1)d；軸環(huán)寬度b約等于1.4a；與滾動(dòng)軸承相配合處的a和r值應(yīng)根據(jù)滾動(dòng)軸承的類型與尺寸來確定。

2.1.2圓錐面方法固定方法能夠消除軸和齒輪間的徑向間隙，裝拆比較方便，可兼作周向固定，能承受沖擊載荷。多用于管道切割機(jī)軸端零件固定，常與軸端壓板或螺母聯(lián)合使用，使切管機(jī)銑刀片及坡口刀片獲得雙向軸向固定。

2.1.3套筒固定方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上不需要開槽、鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強(qiáng)度。一般情況下用于切管機(jī)零件間距較小場合，以免增加結(jié)構(gòu)重量。但套筒固定法不宜在高轉(zhuǎn)速下的軸類采用。

2.1.4彈性擋圈固定方法適用于固定軸端匹配的固定部件，可以承受較為劇烈的振動(dòng)和沖擊載荷。一般來說就是應(yīng)用于管道切管機(jī)的滾動(dòng)軸承端固定，防止隨動(dòng)的部件偶爾的竄動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)雖然簡單，拆卸方便，承受較小的軸向力，但要切槽，并且要求槽位準(zhǔn)確和具有一定的精度（這種加工需要數(shù)控加工來完成）。

2.2管道切割機(jī)軸上零件的周向固定

軸上零件的周向固定的目的是為了傳遞周向運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，防止零件與軸產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在設(shè)計(jì)中，常采用鍵和過盈配合、緊定螺釘或銷等方法來進(jìn)行周向固定軸上零件。

2.2.1用鍵連接作為周向固定

主要用于高精度、高轉(zhuǎn)速以及沖擊載荷場合中。

a.使用平鍵的方法制造簡單、拆卸方便，對(duì)中性好。用于較高精度、高轉(zhuǎn)速及受沖擊或變載荷作用下的固定聯(lián)接中，還可用于一般要求的導(dǎo)向聯(lián)接中。齒輪、蝸輪、帶輪與軸的聯(lián)接常用此種形式。

b.楔鍵的使用能傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)能承受單向軸向力。由于裝配后造成軸上零件的偏心或偏斜，故不適于要求嚴(yán)格對(duì)中、有沖擊載荷及高速傳動(dòng)聯(lián)接。

c.切向鍵的使用可傳遞轉(zhuǎn)大的轉(zhuǎn)矩，對(duì)中性差，對(duì)軸的削弱較大，常用于重型機(jī)械中。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，需用兩個(gè)互成120度角的鍵來完成。

d.花鍵分為矩形、漸開線及三角形花鍵。花鍵承 載能力高、定心性及導(dǎo)向性好，制造困難，成本較高。適用于載荷較大，對(duì)定心精度要求較高的滑動(dòng)聯(lián)接或固定聯(lián)接。三角形齒細(xì)小，適于軸徑小，輕載或薄壁套筒的聯(lián)接。

e.滑鍵主要應(yīng)用于固定在軸輪轂上，隨輪轂一同沿軸上鍵槽作軸向移動(dòng)。常用于軸向移動(dòng)距離較大的場合。

2.2.2使用過盈配合作為周向固定

主要用于不經(jīng)常拆卸的場合和工作條件下。主要裝配方法為壓入法和溫差法。其中壓入法 不宜多次裝卸，容易擦傷表面，間隙較小。而溫差法則是利用冷縮原理來進(jìn)行。加熱包容件，冷卻被包容件。對(duì)于大沖擊力，大載荷的場合可以采用鍵聯(lián)接回過盈配合來進(jìn)行裝配和調(diào)試。