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)動轉(zhuǎn)變?yōu)殂@桿的伸縮的直線運(yùn)動。

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，使滑動軸承嚴(yán)重受損。

另一方面也會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)的壓力軸承則會出現(xiàn)異響、進(jìn)刀困難以及鉆桿不同軸。提高對壓力軸承的維護(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，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)場合，壓力軸承需要選用42CrMo。

2.1壓力軸承的滾動體按照《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)。其外蓋滾動板采用整體式結(jié)構(gòu)型式，自動進(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)，采用充填潤滑脂的潤滑型式對軸承施以潤滑均可取得極為滿意的效果，且成本相對較低。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滑脂、鋰基潤滑脂、鋁基潤滑脂、及高溫潤滑脂等根據(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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