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管道切割作业中,刀片是管道切割作业的主要工作部件

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管道切割作业中,刀片是管道切割作业的主要工作部件

发布日期:2022-01-19 作者: 点击:

    管线切割工程施工过程中,由于管线材料的不同,所以对管口的选型也会有差异。如:用XJQG-1液压切管机和XJDP-01切割球墨铸铁管,就可以了;在切割L系列(美标X系列)合金和不锈钢管的时候应该用XJDX-03型刀片。

    特别是在进行管道防爆切割作业时更为明显。因为在机械冷切(无火花切割)领域,压强数值越大(P=F/S),就越容易将刀头和刀片刃向管道表面刃口,切削产生的热量越少,切削时产生的切割碎屑就越少。

    对同一切管设备和液压泵站的动力设备配套使用情况,从上述计算公式中可以得出,管切压力F与切削面积的比值,是影响压力大小的重要因素。所以,在F不变的情况下,切割面越小,得到的压强就越大。

    叶片在加工过程中,由于锻刀还承受着管道的反作用力,因此,刀具在加工过程中,不可能产生极小的面积,这是由于刀具具有很大的损伤作用。

    所以,刀具除了要具有一定的硬度外,还必须具有一定的韧性,以保持刀具不变形和断裂。以下简要分析了切管机刀片在切割管道时的切削力和所受力情况:

    1.切割力和合力。

    1.1对管道切割力进行研究,对进一步弄清管道切割机理、计算耗能、刀具、切管机、切管机的刀片设计有十分重要的意义。

    当金属管道被切割时,刀具被切割到管道中,使得金属在管道表面产生变形,形成切屑所需要的力,这就是切削力。切削力主要来源于以下3个方面:

    克服切割管道表面时对弹性变形的阻力;克服管道表面在切割过程中承受的塑性变形的阻力;切割后刀片表面由于抵挡切割向力与管道间的摩擦,从而克服了切屑对前刀面的摩擦,使刀后刀面向一个过渡表面。

    1.2切割合力与分解。

    其作用于前刀面的近切刃处是其合力Fr。为方便对切割过程中切削力的作用及丈量进行分析,计算切削力的大小,通常把切削力大小分为两种,一种是按主运动速度方向,在切深和进给方向上分解成三个分力,各分力相等,分别为Fz、Fy和Fx。

    a.主切削力Fz(切向力):主动切速度方向上的分力。

    Fz是切管机切割过程中较大的一种分力,它消耗了切割机切削总功率的95%左右,是设计和使用刀具的主要依据,并且用于验算器、切管机刀片、主轴等主要零件的强度和刚度以及液压马达的标称功率。

    切管机的切深力Fy(径向力):在切割深度方向上的分力。

    Fy并不消耗切管机的动力,但在切管机主轴上,切管机链条捆扎、切管机刀片构成的切割系统刚性不足时,导致切管机在切割过程中振动的主要因素。

    管道切割作业中,刀片是管道切割作业的主要工作部件,在切管机主轴的驱动下,对管道进行了无火花机械冷切割,可根据管道坡口是否同时进行选择,判断是否安装了坡口刀片。

    刀具的切削加工转动动力是由切管机主轴传递,其切削动力来自液压马达的功率输出,并通过传动轴传递。所以,切管机轴的作用是应用于液压马达和叶片间动力的传递装置。

    切管机轴因其结构简单、工作可靠、使用维修方便而被广泛用于各种机械传动中,如汽车、轮船、飞机、化工等。其传递力矩小至数Nm,大至数百kNm,其结构也由单级驱动逐步演变为多阶传递轴。

    管坯切割作业中,切管机主轴结构形式和工艺性能要求存在差异。正确、合理的选择与维护传动轴,对于保证机械稳定、可靠工作,延长其使用寿命具有同等重要意义。

    对切管机主轴的齿轮进行了液压马达的驱动分析,严格地说,电机的动力输出轴上的齿轮与传动主轴的齿轮尺寸不一样,而齿数也不同,这样等价于动力输出时的变速和力矩方向转换。所以其结构的作用是小排量齿轮箱,不过,这一微型变速器被忽略了,因为它位于切管机上。

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