帶壓開孔密封軸的制造工藝與安裝

帶壓開孔機(jī)是指進(jìn)行管道不停止輸運(yùn)狀態(tài)下進(jìn)行開孔作業(yè)并增加管道新支線的作業(yè)工具，其自身所帶鉆桿的密封采用自潤(rùn)滑銅質(zhì)合金，主要作用是在管道帶壓開孔時(shí)，鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)起到承重、承壓和密封作用。

自潤(rùn)滑銅質(zhì)合金是以鋁為主要合金元素的銅基合金，是含有鐵、錳元素的鋁青銅，屬于高強(qiáng)度耐熱青銅。其主要成分如下：

錫 Sn ：0.1  鋅 Zn：1.0  鉛 Pb：0.01  磷 P：0.01  鋁 Al：8.0～10.0  鐵 Fe：2.0～4.0  錳 Mn：0.5  硅 Si ：0.1.  雜質(zhì)：1.7  鎳 Ni：0.5  銅 Cu：余量

其中銅合金材質(zhì)鋁元素占比8~15%，嚴(yán)格按照先鋒管道相關(guān)規(guī)定來(lái)選擇不同用途的管道材質(zhì)開孔用途，其加工后的半成品元件應(yīng)當(dāng)明確標(biāo)識(shí)，以便后期帶壓開孔機(jī)組裝或所配時(shí)選用。

選用的銅套材質(zhì)應(yīng)當(dāng)具有以下性能：

抗拉強(qiáng)度σb (MPa)：≥540  伸長(zhǎng)率 δ10 (％)：≥15  伸長(zhǎng)率 δ5 (％)：≥17

硬度指標(biāo)：110～190HB 

注：棒材的縱向室溫拉伸力學(xué)性能  試樣尺寸：直徑10～120

相應(yīng)的熱處理工藝：熱加工溫度750～850℃;退火溫度700～750℃;淬火溫度850℃水冷;回火溫度500～550℃。

帶壓開孔機(jī)的銅套采用銅合金應(yīng)當(dāng)具有強(qiáng)度高，韌性好，疲勞強(qiáng)度高，受沖擊不產(chǎn)生火花，且在大氣、海水、碳酸及多數(shù)有機(jī)酸中表現(xiàn)出較高的耐蝕性。

因此，帶壓開孔機(jī)的銅套制造加工時(shí)，把握好進(jìn)刀量和進(jìn)給速度以及保持相應(yīng)的冷卻條件。尤其是鉆孔擴(kuò)時(shí)應(yīng)當(dāng)使冷卻液全程冷卻。因此具有一定的硬度，在加工時(shí)產(chǎn)生的銅屑及時(shí)清除，并保持進(jìn)刀速度進(jìn)行粗車。

在精車時(shí)，選用金鋼石SD-2刀具緩慢進(jìn)刀，并在其表面形成不大于Ra0.4表面精糙度，使其光滑并減少磨擦。在設(shè)計(jì)零件時(shí)，表面粗糙度數(shù)值的選擇應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照先鋒管道加工管理規(guī)范進(jìn)行選擇。

在加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證工作表面比非工作表面的粗糙度數(shù)值要小，這樣有利于抗磨和提高潤(rùn)滑并減少磨損；配合間隙越小，粗糙度數(shù)值應(yīng)當(dāng)越小，在帶壓開孔機(jī)組裝設(shè)計(jì)時(shí)，為保證連接強(qiáng)度的牢固可靠使用過(guò)盈配合時(shí)，載荷越大，要求精糙度數(shù)值越小，在一般情況下，帶壓開孔機(jī)組裝時(shí)，間隙配合比過(guò)盈配合粗糙度數(shù)值要小。

當(dāng)然，越是減小銅套的粗糙度，其成本也會(huì)大幅上升，因此在設(shè)計(jì)帶壓開孔機(jī)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)本著滿足產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，盡量選用精車實(shí)現(xiàn)，而減小拋光來(lái)實(shí)現(xiàn)此零件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。如在檢測(cè)時(shí)密封測(cè)試不過(guò)關(guān)時(shí)，一定要用拋光的工藝來(lái)改進(jìn)零件的密封性能。

帶壓開孔機(jī)鉆桿銅套使用銅合金材料可提供較高拉伸和屈服強(qiáng)度，擁有良好的延展性、可焊性和機(jī)加性能，和優(yōu)異的耐磨性，以及抗沖擊和重載下的疲勞和變形。同時(shí)，還具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，可適應(yīng)海水環(huán)境。當(dāng)然，如在中高壓開孔鉆設(shè)計(jì)中，對(duì)其使用熱處理和少量添加的鎳使其更具有靈活機(jī)械性能。