管道切割時(shí)切管機(jī)震動(dòng)越來越大，哪里出了問題？

在日常的管道切割作業(yè)中，刀片是管道切割作業(yè)的主要作業(yè)部件，在切管機(jī)主軸的傳動(dòng)下，對(duì)管道進(jìn)行無火花機(jī)械冷切割并可以選擇是否同時(shí)進(jìn)行管道坡口作業(yè)而判斷是否安裝坡口刀片。

刀片的切割作業(yè)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力是由切管機(jī)主軸來傳遞的，它的切割動(dòng)力來源于液壓馬達(dá)的動(dòng)力輸出，并經(jīng)過傳動(dòng)軸來獲得。因此，切管機(jī)軸的作用是應(yīng)用于液壓馬達(dá)與刀片之間的動(dòng)力的傳遞裝置。

切管機(jī)主軸由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，使用維護(hù)方便而被采用和廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械傳動(dòng)中，如汽車、輪船、飛機(jī)、化工等機(jī)械。它傳遞的扭矩小至幾Nm，大到幾百kNm，它的結(jié)構(gòu)也從單向傳動(dòng)逐漸演化成階梯多種傳遞軸。

在管道切割作業(yè)中，切管機(jī)主軸的結(jié)構(gòu)型式與技術(shù)性能要求也有所不同。準(zhǔn)確、合理地選用和維護(hù)傳動(dòng)軸，對(duì)保證機(jī)械穩(wěn)定，可靠地運(yùn)行以及延長(zhǎng)其使用壽命同樣十分重要。

從液壓馬達(dá)動(dòng)力傳動(dòng)于切管機(jī)主軸的齒輪分析來看，嚴(yán)格地說，液壓馬達(dá)動(dòng)力輸出軸上的齒輪與傳遞主軸的齒輪尺寸并不相同，而輪齒個(gè)數(shù)也不相同，這相當(dāng)于在動(dòng)力輸出時(shí)出現(xiàn)變速和力矩方向的轉(zhuǎn)換，因此其結(jié)構(gòu)的功能是一個(gè)小型的變速箱，只不過這個(gè)微小變速箱在切管機(jī)的機(jī)箱內(nèi)而被忽視。

當(dāng)液壓馬達(dá)動(dòng)力輸出軸以ω1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，切管機(jī)主軸是以ω2的速度旋轉(zhuǎn)2/5，因而它們的旋轉(zhuǎn)周數(shù)始終成比例地轉(zhuǎn)動(dòng)，兩軸成90度夾角，并未出現(xiàn)軸間折角。當(dāng)不斷地提高液壓馬達(dá)動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速，切管機(jī)主軸也成比例地提高了轉(zhuǎn)速且扭矩傳輸增大。這相應(yīng)地說明，動(dòng)力傳動(dòng)均勻并且動(dòng)力傳輸穩(wěn)定。

1.根據(jù)管道切割作業(yè)時(shí)切管機(jī)的狀態(tài)不同，其動(dòng)力表現(xiàn)有所不同。如在管道頂部切割、管道底部切割以及側(cè)向下降、側(cè)向上升時(shí)測(cè)試，只有側(cè)向上升時(shí)動(dòng)力有所減弱，其主要原因表現(xiàn)為防爆切管機(jī)向上爬行切割時(shí)，要克服自身重力（靜止質(zhì)量為35Kg）來進(jìn)行切割，下面簡(jiǎn)要分析一下切管機(jī)主軸傳動(dòng)在液壓馬達(dá)在載荷最大狀態(tài)時(shí)的扭矩情況：

1.1扭矩是表明防爆切管機(jī)傳動(dòng)同傳遞能力的重要參數(shù)，按不同的定義，在設(shè)計(jì)過程中，要重視以下幾點(diǎn)：

a.設(shè)計(jì)扭矩Md：是根據(jù)切管機(jī)液壓馬達(dá)及傳動(dòng)軸以及軸承的承載能力經(jīng)過計(jì)算得出的，通常也稱作樣本扭矩。

b.極限扭矩ML：是液壓馬達(dá)主軸進(jìn)行傳動(dòng)時(shí)，發(fā)生破壞的最大靜扭極限。

c.最大扭矩Mm：是傳動(dòng)軸在不產(chǎn)生永久變形的情況下所能傳遞的最大扭矩。

d.疲勞扭矩Mdw：是傳動(dòng)軸在一定的壽命要求下所能承受的持續(xù)進(jìn)行管道切割的交變載荷能力。

以上各種參數(shù)中，它們的關(guān)系需符合：ML>Mm>Md>Mdw

1.2在實(shí)際的管道切割作業(yè)中，嚴(yán)格按照《天津先鋒管道切割作業(yè)規(guī)范》進(jìn)行切管機(jī)安裝后，其傳動(dòng)軸的實(shí)際工作扭矩受多方面因素的影響，如結(jié)構(gòu)性因系（動(dòng)力機(jī)類型、受力彎曲情況下），工況因素（沖出、振動(dòng)）等。通常按下列方式來確定切管機(jī)傳動(dòng)軸的工作扭矩：

M=Mn*k1*k2<Md

式中，Mn為需要傳遞的名義扭矩；k1為結(jié)構(gòu)性系數(shù)1~5，當(dāng)動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)，壽命要求小于1000h，動(dòng)力機(jī)為液壓馬達(dá)時(shí)，壽命要求小于10000小時(shí)。

從以上原因分析可以得出，在管道切割作業(yè)中，因電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)轉(zhuǎn)速較高、大功率使用時(shí)容易發(fā)熱并且轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，容易在管道切割作業(yè)中，設(shè)備本身就出現(xiàn)沖擊、振動(dòng)等現(xiàn)象，造成管道切割不穩(wěn)定，切割邊緣出現(xiàn)毛刺、坡口不均勻等現(xiàn)象。因此，使用電動(dòng)機(jī)類的管道切割設(shè)備使用壽命均小于液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式，尤其是切割DN1000以上厚度超過13mm的大型管道時(shí)表現(xiàn)尤為明顯。