壓力軸承在帶壓開孔施工中的應(yīng)用

帶壓開孔設(shè)備的進(jìn)刀總成中一部分安裝于帶壓開孔機(jī)的末端，與進(jìn)刀頂板、進(jìn)刀絲杠共同組成了用于將旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殂@桿的伸縮的直線運(yùn)動(dòng)。

1.在帶壓開孔作業(yè)中，進(jìn)刀總成的軸心應(yīng)當(dāng)與鉆桿、帶壓開孔刀具的軸心是相同的，不能出現(xiàn)偏軸現(xiàn)象，否則容易造成鉆桿偏心，使滑動(dòng)軸承嚴(yán)重受損。

另一方面也會(huì)造成帶壓開孔刀具在施工作業(yè)中出現(xiàn)嚴(yán)重的偏心，則對(duì)管道及管道壁產(chǎn)生方向不同的力，造成中心定位鉆及刀具邊緣切削管道時(shí)的合力小于實(shí)際推力。而隨著不斷地推進(jìn)和切削，這種力的影響越來越大，以至于使推力無法抵消切削力及磨擦力而使進(jìn)刀困難甚至停止進(jìn)刀。

1.1而刀具受到非均力的影響，則管道刀削作業(yè)時(shí)左右兩端受力不平衡，極易造成更嚴(yán)重管道切削偏心，帶壓開孔刀具出現(xiàn)紋理性斷裂，刀齒脫落等現(xiàn)象，使帶壓開孔作業(yè)失敗。

帶壓開孔機(jī)的進(jìn)切總成中的另一個(gè)較為重要的零部件-壓力軸承則被安裝于鉆桿，這容易使帶壓開孔機(jī)維修和維護(hù)人員產(chǎn)生鉆桿的部件而被忽略維護(hù)。一旦得不到有效維護(hù)的壓力軸承則會(huì)出現(xiàn)異響、進(jìn)刀困難以及鉆桿不同軸。提高對(duì)壓力軸承的維護(hù)是帶壓開孔作業(yè)前較為重要的一項(xiàng)檢查作業(yè)內(nèi)容。

1.2帶壓開孔機(jī)的壓力軸承不僅要承受著進(jìn)刀總成在帶壓開孔作時(shí)的推力壓力，還要保證鉆桿作業(yè)時(shí)的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小摩擦。而在帶壓開孔機(jī)進(jìn)行退刀作業(yè)時(shí)，壓力軸承還要配合進(jìn)刀總成提鉆桿及帶壓開孔刀的拉力。因此，要求壓力軸承既能具有壓力和滾動(dòng)的摩擦，還要有一定抗拉強(qiáng)度。

2.一般情況下，帶壓開孔機(jī)進(jìn)刀總成的壓力軸承套圈選用50Mn，有時(shí)為了滿足大口徑帶壓開孔機(jī)及溫度較高的熱力管道、蒸汽管道等特殊帶壓開孔作業(yè)場(chǎng)合，壓力軸承需要選用42CrMo。

2.1壓力軸承的滾動(dòng)體按照《先鋒管道帶壓開孔生產(chǎn)流程》中規(guī)定，選用GCr15SiMn材質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)。其外蓋滾動(dòng)板采用整體式結(jié)構(gòu)型式，自動(dòng)進(jìn)刀帶壓開孔機(jī)則可以采用分段式設(shè)計(jì)來滿足不同的方向力的需求。整體式或分段式外蓋采用45#鋼并進(jìn)行硬度熱處理，其硬度達(dá)到50左右即可。壓力軸承的密封圈材料可以使用耐油橡膠，含氟橡膠，耐油丁晴橡膠等。

2.2帶壓開孔機(jī)進(jìn)刀總成的壓力軸承的結(jié)構(gòu)形式使用四點(diǎn)接觸形式，并結(jié)合交叉圓柱滾子和交叉圓錐滾子轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化組裝。

2.3壓力軸承大多在重載低速的工況條件下工作，根據(jù)其工作特點(diǎn)，采用充填潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑型式對(duì)軸承施以潤(rùn)滑均可取得極為滿意的效果，且成本相對(duì)較低。在帶壓開孔機(jī)進(jìn)刀總成的壓力軸承維護(hù)作業(yè)中可選用常用的鈣基潤(rùn)滑脂、鋰基潤(rùn)滑脂、鋁基潤(rùn)滑脂、及高溫潤(rùn)滑脂等根據(jù)不同的管道材質(zhì)及管道介質(zhì)、溫度、壓力等選擇進(jìn)行潤(rùn)滑填充。

2.3壓力軸承的密封一方面是為了防止已充填的潤(rùn)滑脂向外泄漏，另一方面是為了防止外界的塵埃、雜質(zhì)及水侵入軸承內(nèi)部而影響其正常工作。

由于壓力軸承大多處于重載低速下工作，故軸承的密封型式采用橡膠密封圈和迷宮式密封兩種結(jié)構(gòu)。而橡膠密封式結(jié)構(gòu)本身具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小，密封性能可靠等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，但其不足之處是在高溫狀態(tài)時(shí)橡膠密封唇容易老化而喪失密封性，故在高溫工況條件下工作的轉(zhuǎn)盤軸承宜采用迷宮式密封。

3. 選擇正確的組裝方式后，就可以對(duì)壓力軸承進(jìn)行安裝。安裝時(shí)要注意壓力軸承上無碰傷、銹蝕層、磨屑、砂粒、灰塵和泥土等情況。如果存在上述情況，則應(yīng)當(dāng)要保持帶壓開孔壓力軸承裝配表面及與之配合的零件表面清潔。

在壓力軸承安裝并施加預(yù)緊時(shí)，應(yīng)當(dāng)不斷測(cè)量其變形情況，注意在變形的低值階段，變形隨預(yù)緊負(fù)荷的增加是非線性的；而在高值階段，變形隨負(fù)荷的增加就是線性的了。一旦變形一負(fù)荷出現(xiàn)線性關(guān)系，便立即停止增加預(yù)緊負(fù)荷，此時(shí)已可獲得恒定的剛度。此后，壓力軸承的軸向剛性和徑向剛性之間存在著固定的關(guān)系，而不依賴于外加負(fù)荷就可以滿足帶壓開孔作業(yè)施工的需求。

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