防爆切割機(jī)主軸彎曲對(duì)管道切割的影響

管道防爆切割機(jī)是依據(jù)機(jī)械冷切割的作業(yè)方式對(duì)石油及燃?xì)夤艿肋M(jìn)行坡口切割的主要設(shè)備，因其切割溫度較低（80攝氏度），無(wú)火花、無(wú)靜電、切割與坡口一次完成等優(yōu)點(diǎn)被管道搶修及破拆隊(duì)伍廣泛采用。

受益于鏈條環(huán)繞管道和自主爬行的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)斷管與坡口切割。其坡口與切割作業(yè)主軸在管道防爆切割作業(yè)中受力較大且要求0.5mm切割精度，因此在防爆切割機(jī)工作200小時(shí)后查看主軸并添加潤(rùn)滑油脂，確保防爆切割機(jī)的主軸進(jìn)行定期保養(yǎng)與維護(hù)。

1.管道防爆切割機(jī)主軸檢查步驟

拆下防爆切割機(jī)正面上方的離合器扳手，使之與離合器軸分離。使用T25型或T30十字螺絲刀打開(kāi)防爆切割機(jī)分列四角的十字螺絲，拆掉蓋板。此時(shí)要注意按照《先鋒管道切割設(shè)備維護(hù)規(guī)程》中規(guī)定的方法進(jìn)行維修和保養(yǎng)。同時(shí)，拆掉蓋板后要注意離合器銅塊撥片的位置，將蓋板反向放置于作業(yè)臺(tái)上。

1.1此時(shí)應(yīng)使用壓鉗夾動(dòng)主軸上下動(dòng)作，查看防爆切割機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下主軸是否存在松動(dòng)現(xiàn)象；使用壓鉗夾住主軸向內(nèi)外拔動(dòng)，是否存在運(yùn)動(dòng)間隙；并同時(shí)查看主軸銷是否在原位且能正常工作。

1.2此時(shí)將高壓膠管與液壓防爆切割機(jī)相連，打開(kāi)液壓泵站并推送液壓動(dòng)力，使液壓防爆切割機(jī)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3液壓馬達(dá)帶動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)后，是否存在異響情況，目的是探測(cè)主軸軸承是否因受力過(guò)大或受力不均而導(dǎo)致軸承損壞。

1.4使用花枝或螺絲刀尖端抵住主軸，測(cè)量防爆切割機(jī)主軸在正常運(yùn)轉(zhuǎn)下主軸是否存在跳動(dòng)現(xiàn)象。如果跳動(dòng)超過(guò)0.1mm時(shí)，應(yīng)更換主軸和軸承。

1.5查看防爆切管機(jī)主動(dòng)力輪與從動(dòng)輪的磨損情況，在正常的7.5r/S及13r/S的不同轉(zhuǎn)速下是否存在咬合異響和響聲頻率異常情況。

此時(shí)，主軸及主軸上的齒輪檢測(cè)工作完成，需要更換部件時(shí)，應(yīng)及時(shí)主管說(shuō)明主軸的維修情況，并由主管與客戶進(jìn)行溝通和聯(lián)系維修保養(yǎng)事宜。

2.主軸是防爆切割機(jī)重要切割部件，承受著管道切割及坡口作業(yè)時(shí)管道對(duì)防爆切割機(jī)的反作力。因此，主軸是檢修和保養(yǎng)的重要項(xiàng)目之一。如果主軸因受力過(guò)大或在運(yùn)輸過(guò)程力受外力擠壓和撞擊，很容易引起主軸的變形。防爆切割機(jī)主軸變形不僅會(huì)影響防爆切割機(jī)的切割精度，還會(huì)使切割刀片及坡口刀片加劇磨損并影響刀片的使用壽命。

2.1主軸彎曲點(diǎn)在切割刀片和坡口刀片端，則會(huì)引起：

a.切割刀片在主軸彎曲的情況下作業(yè)，使刀片切割時(shí)入角發(fā)生變化。主切削角度增大，會(huì)增大管道切割時(shí)的阻力并使刀片進(jìn)入管道壁時(shí)發(fā)生偏移，使刀片合金刀頭崩斷失去切割銳度。而離去角也相應(yīng)增大，使正常切割后的鐵屑無(wú)法正常排出，造成排屑困難。這一現(xiàn)象更加劇了刀片的偏離程度，從而使切割速度和效率受到較大的影響。

b.坡口刀在主軸彎曲的情況進(jìn)行坡口作業(yè)時(shí)，由于主軸的跳動(dòng)或偏離使刀片坡口的受力面積忽大忽小，造成坡口作業(yè)狀態(tài)不穩(wěn)定，受力不均勻，進(jìn)一步影響坡口的幅度及光滑度。

2.2主軸的彎曲也會(huì)引起主驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)齒輪咬合受力不均勻，使齒輪嚙合時(shí)管道切割的反作用力齒與齒之間的配合時(shí)大時(shí)小，齒輪在運(yùn)行一段時(shí)間后，容易造成齒輪磨損加劇和切齒的現(xiàn)象。

2.3主軸的彎曲也會(huì)引起主軸上的主軸軸承受力不均勻，使軸承在運(yùn)行過(guò)程中受到比正常工作狀態(tài)下多出1.5-3倍的力矩來(lái)承壓。

Qi=KδC

ai=arctg{(A0sina0+δa)/(A0cosa0+δc)}

式中K為Herhz理論確定的剛度系數(shù)，得出軸承滾珠在彎曲最大值所受力情況，因此軸承的滾珠受力過(guò)大，會(huì)使?jié)L珠表面受熱及出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦，影響其圓度和滾動(dòng)角度，造成軸承的使用壽命也會(huì)大大減小。

2.4主軸的彎曲還會(huì)影響防爆切割機(jī)機(jī)箱承柱受力過(guò)大，使主軸承柱受到不同方向的力的影響。運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的情況下造成金屬疲勞使機(jī)箱主軸承柱出現(xiàn)裂紋，甚至造成機(jī)箱的破裂與損壞。

因此，管道防爆切割機(jī)的主機(jī)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期維護(hù)與保養(yǎng)作業(yè)，尤其是在其進(jìn)行管道防爆切割作業(yè)中確保主軸切削用力均勻，避免出現(xiàn)夾刀、卡刀及運(yùn)輸過(guò)程中受到外力的擠壓和碰撞。這樣才能使防爆切割機(jī)在切割石油燃?xì)夤艿罆r(shí)切割通暢并順利地完成管道切割任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

1. [1]張曉紅,魏永剛. 主軸制造加工工藝流程研究[J]. 湖南農(nóng)機(jī):學(xué)術(shù)版(6期):105-106.

2. [1]宋越超. 機(jī)床主軸加工工藝過(guò)程分析[J]. 中國(guó)科技博覽, 2016(6):1.

3. [1]張蕓, 李宏柏, 馮慶蓮,等. 35CrMo鋼主軸熱處理工藝的改進(jìn)[J]. 金屬加工：熱加工, 2013(19):2.

4.《先鋒管道切割設(shè)備維護(hù)規(guī)程》