管道切割機(jī)是指對(duì)管道進(jìn)行定點(diǎn)或管段實(shí)施切割作業(yè)的工具。管道切割所用的設(shè)備有很多種,可以分為:手動(dòng)切管機(jī)、半自動(dòng)切管機(jī)、全自動(dòng)切管機(jī)等;按使用類型可分為:電動(dòng)切管機(jī)和液壓切管機(jī);按使用場(chǎng)地可分為:普通切管機(jī)和防爆切管機(jī)。
由于防爆切管機(jī)切割范圍較廣DN200-DN4000(4米),對(duì)管材也無(wú)特殊要求,可以切割球墨鑄鐵、鋼管、不銹鋼管及美標(biāo)X系列合金管道等。其使用液壓驅(qū)動(dòng),既可以在燃?xì)?、石油等易燃易爆?chǎng)合,也可在水中切割,不僅能將管材平滑地切斷,還可以在切割的同時(shí)進(jìn)行管道的坡口的坡口打磨。
為什么它能夠勝任這么多管材的切割任務(wù)呢?這與它有著強(qiáng)有力的液壓系統(tǒng)與較強(qiáng)的主軸驅(qū)動(dòng)切割能力有關(guān)。下面就防爆切管機(jī)在實(shí)際切割作業(yè)中的問題進(jìn)行分析:
通過實(shí)際的管道切割測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)工程施工分析,切管機(jī)銑刀在切割管道時(shí)引起管道切割變形的原因主要有:
1.切削力導(dǎo)致變形
在切管機(jī)對(duì)管道進(jìn)行切削過程中,產(chǎn)生的切削力可以分解為軸向切削力PX、徑向切削力PY及切向切削力PZ。不同的切削力對(duì)切管機(jī)切割管道時(shí)產(chǎn)生彎曲變形的影響是不同的。因此,在進(jìn)行管道切割時(shí),鏈條的緊固程度直接影響管道切割質(zhì)量。
1.1徑向切削力PY的影響
切管機(jī)銑刀片的徑向切削力是垂直作用在管道中軸線水平平面內(nèi)的,由于管道被切削后的剛性變差,徑向力將會(huì)把管道切斷部分向相反的方向分離,再加上重力的作用,使被切割管道在水平面內(nèi)發(fā)生彎曲變形。
1.2軸向切削力PX的影響
切管機(jī)的軸向切削力是以鏈條為參照,平行作用在管道中軸線方向上的,它在管道進(jìn)行切割時(shí),會(huì)自然地沿著管道壁形成一個(gè)彎矩。對(duì)于一般通徑較?。?/span>DN1000以下)的管段內(nèi)切割,切管機(jī)的軸向切削力對(duì)管道切割彎曲變形的影響并不大,可以忽略。但是由于直徑較大(大于DN1000至DN4000)的管道在進(jìn)行切割作業(yè)時(shí),剛性變差,切割作業(yè)越到后期,管道的穩(wěn)定性也較差。因此,在進(jìn)行大管徑切割作業(yè)時(shí),應(yīng)當(dāng)使用吊裝機(jī)械或穩(wěn)固平臺(tái)來(lái)穩(wěn)定管道,以防止其在進(jìn)行切割作業(yè)時(shí)位置相對(duì)變化,造成切割變形,無(wú)法回至切割起始點(diǎn)(重口率降低)。
2.防爆切管機(jī)主軸箱又稱驅(qū)動(dòng)切割箱,它的主要任務(wù)是將液壓泵站經(jīng)高壓油管傳遞給液壓馬達(dá)提供動(dòng)力,并由液壓馬達(dá)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過主軸箱的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速,同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給驅(qū)動(dòng)軸。在切管機(jī)的主軸箱中,主軸是切管機(jī)的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響管道切割的加工質(zhì)量,一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低,則切管機(jī)的切割性能就會(huì)有所降低。
2.1防爆切管機(jī)主軸材料選擇:
防爆切管機(jī)的主軸材料應(yīng)當(dāng)盡量選擇鍛造加工后的鋼材,加工出的主軸鋼性與韌性極好。也可以選擇45號(hào)圓鋼進(jìn)行直接加工,但要預(yù)留加工余量。禁止使用鑄造閥門和管件的材質(zhì)加工切管機(jī)主軸,其主要存在氣孔、縮松、夾渣等天然缺陷,致使主軸容易變形或斷裂。其中氣孔對(duì)主軸的影響較大。
2.2鑄造材料中含有的氣孔是存在于鑄件表面或內(nèi)部的孔洞,呈圓形、橢圓形或不規(guī)則形,有時(shí)多個(gè)氣孔組成一個(gè)氣團(tuán),皮下一般呈梨形。明孔外觀檢查就能發(fā)現(xiàn),皮下氣孔經(jīng)機(jī)械加工后才能發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)后只能報(bào)廢工件,但卻浪費(fèi)了許多成本。
氣孔形成的原因有很多,比如:模具預(yù)熱溫度太低,液體金屬經(jīng)過澆注系統(tǒng)時(shí)冷卻太快、模具排氣設(shè)計(jì)不良,氣體不能通暢排出、涂料不好,本身排氣性不佳,甚至本身?yè)]發(fā)或分解出氣體。
如果主軸使用鑄造材質(zhì),所形成的氣孔會(huì)對(duì)主軸質(zhì)量產(chǎn)生影響:
a.破壞金屬連續(xù)性
b.較少承載有效面積
c.氣孔附近易引起應(yīng)力集中,機(jī)械性能下降彌散孔,氣密性下降。
因此,防爆切管機(jī)的主軸材料選擇很重要,其強(qiáng)度和韌性直接影響切管機(jī)的性能和切割效果。在每次進(jìn)行管道切割作業(yè)后,打開切管機(jī)前機(jī)蓋查看切管機(jī)主軸磨損情況,并定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)工作。