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管道切割作業中,刀片是管道切割作業的主要工作部件

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管道切割作業中,刀片是管道切割作業的主要工作部件

發布日期:2022-01-19 作者: 點擊:

    管線切割工程施工過程中,由于管線材料的不同,所以對管口的選型也會有差異。如:用XJQG-1液壓切管機和XJDP-01切割球墨鑄鐵管,就可以了;在切割L系列(美標X系列)合金和不銹鋼管的時候應該用XJDX-03型刀片。

    特別是在進行管道防爆切割作業時更為明顯。因為在機械冷切(無火花切割)領域,壓強數值越大(P=F/S),就越容易將刀頭和刀片刃向管道表面刃口,切削產生的熱量越少,切削時產生的切割碎屑就越少。

    對同一切管設備和液壓泵站的動力設備配套使用情況,從上述計算公式中可以得出,管切壓力F與切削面積的比值,是影響壓力大小的重要因素。所以,在F不變的情況下,切割面越小,得到的壓強就越大。

    葉片在加工過程中,由于鍛刀還承受著管道的反作用力,因此,刀具在加工過程中,不可能產生極小的面積,這是由于刀具具有很大的損傷作用。

    所以,刀具除了要具有一定的硬度外,還必須具有一定的韌性,以保持刀具不變形和斷裂。以下簡要分析了切管機刀片在切割管道時的切削力和所受力情況:

    1.切割力和合力。

    1.1對管道切割力進行研究,對進一步弄清管道切割機理、計算耗能、刀具、切管機、切管機的刀片設計有十分重要的意義。

    當金屬管道被切割時,刀具被切割到管道中,使得金屬在管道表面產生變形,形成切屑所需要的力,這就是切削力。切削力主要來源于以下3個方面:

    克服切割管道表面時對彈性變形的阻力;克服管道表面在切割過程中承受的塑性變形的阻力;切割后刀片表面由于抵擋切割向力與管道間的摩擦,從而克服了切屑對前刀面的摩擦,使刀后刀面向一個過渡表面。

    1.2切割合力與分解。

    其作用于前刀面的近切刃處是其合力Fr。為方便對切割過程中切削力的作用及丈量進行分析,計算切削力的大小,通常把切削力大小分為兩種,一種是按主運動速度方向,在切深和進給方向上分解成三個分力,各分力相等,分別為Fz、Fy和Fx。

    a.主切削力Fz(切向力):主動切速度方向上的分力。

    Fz是切管機切割過程中較大的一種分力,它消耗了切割機切削總功率的95%左右,是設計和使用刀具的主要依據,并且用于驗算器、切管機刀片、主軸等主要零件的強度和剛度以及液壓馬達的標稱功率。

    切管機的切深力Fy(徑向力):在切割深度方向上的分力。

    Fy并不消耗切管機的動力,但在切管機主軸上,切管機鏈條捆扎、切管機刀片構成的切割系統剛性不足時,導致切管機在切割過程中振動的主要因素。

    管道切割作業中,刀片是管道切割作業的主要工作部件,在切管機主軸的驅動下,對管道進行了無火花機械冷切割,可根據管道坡口是否同時進行選擇,判斷是否安裝了坡口刀片。

    刀具的切削加工轉動動力是由切管機主軸傳遞,其切削動力來自液壓馬達的功率輸出,并通過傳動軸傳遞。所以,切管機軸的作用是應用于液壓馬達和葉片間動力的傳遞裝置。

    切管機軸因其結構簡單、工作可靠、使用維修方便而被廣泛用于各種機械傳動中,如汽車、輪船、飛機、化工等。其傳遞力矩小至數Nm,大至數百kNm,其結構也由單級驅動逐步演變為多階傳遞軸。

    管坯切割作業中,切管機主軸結構形式和工藝性能要求存在差異。正確、合理的選擇與維護傳動軸,對于保證機械穩定、可靠工作,延長其使用壽命具有同等重要意義。

    對切管機主軸的齒輪進行了液壓馬達的驅動分析,嚴格地說,電機的動力輸出軸上的齒輪與傳動主軸的齒輪尺寸不一樣,而齒數也不同,這樣等價于動力輸出時的變速和力矩方向轉換。所以其結構的作用是小排量齒輪箱,不過,這一微型變速器被忽略了,因為它位于切管機上。

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