管道切割機主軸作用及選料方法

管道切割機是指對管道進行定點或管段實施切割作業(yè)的工具。管道切割所用的設(shè)備有很多種，可以分為：手動切管機、半自動切管機、全自動切管機等；按使用類型可分為：電動切管機和液壓切管機；按使用場地可分為：普通切管機和防爆切管機。

由于防爆切管機切割范圍較廣DN200-DN4000（4米），對管材也無特殊要求，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，既可以在燃氣、石油等易燃易爆場合，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進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？這與它有著強有力的液壓系統(tǒng)與較強的主軸驅(qū)動切割能力有關(guān)。下面就防爆切管機在實際切割作業(yè)中的問題進行分析：

通過實際的管道切割測試及現(xiàn)場工程施工分析，切管機銑刀在切割管道時引起管道切割變形的原因主要有：

1.切削力導(dǎo)致變形

在切管機對管道進行切削過程中，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。不同的切削力對切管機切割管道時產(chǎn)生彎曲變形的影響是不同的。因此，在進行管道切割時，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，它在管道進行切割時，會自然地沿著管道壁形成一個彎矩。對于一般通徑較?。?/span>DN1000以下）的管段內(nèi)切割，切管機的軸向切削力對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）的管道在進行切割作業(yè)時，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，在進行大管徑切割作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)使用吊裝機械或穩(wěn)固平臺來穩(wěn)定管道，以防止其在進行切割作業(yè)時位置相對變化，造成切割變形，無法回至切割起始點（重口率降低）。

2.防爆切管機主軸箱又稱驅(qū)動切割箱，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提供動力，并由液壓馬達傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過主軸箱的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動力將運動傳給驅(qū)動軸。在切管機的主軸箱中，主軸是切管機的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運轉(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，則切管機的切割性能就會有所降低。

2.1防爆切管機主軸材料選擇：

防爆切管機的主軸材料應(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號圓鋼進行直接加工，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，有時多個氣孔組成一個氣團，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)機械加工后才能發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)后只能報廢工件，但卻浪費了許多成本。

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)時冷卻太快、模具排氣設(shè)計不良，氣體不能通暢排出、涂料不好，本身排氣性不佳，甚至本身揮發(fā)或分解出氣體。

如果主軸使用鑄造材質(zhì)，所形成的氣孔會對主軸質(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，機械性能下降彌散孔，氣密性下降。

因此，防爆切管機的主軸材料選擇很重要，其強度和韌性直接影響切管機的性能和切割效果。在每次進行管道切割作業(yè)后，打開切管機前機蓋查看切管機主軸磨損情況，并定期進行維護和保養(yǎng)工作。