X80钢油气管道的钻铣切管机设计.pdf

第 8期 葛汉林 等 X 8 0钢油气管道的钻铣切管机设计 7 图 2 对开式钻铣切管机示意图 2 ． 3基 本 工作原 理 对 开式 钻铣切 管 机采用 “ 立铣 刀立 式铣 削 ” 的 冷加 工方案 。首先对开式 的机体框架通过夹紧装置 固 定在 油气管道待切割位置 。然后利用一个液压马达驱 动立铣刀高速旋转 ，形成切削主运动；利用另一个液 压马达驱动活动盘沿机体框架低速圆周旋转 ，形成周 向进给切削运动。由液压系统提供压力油供液压马达 旋转 。活动 盘 带着 旋 转 的立铣 刀 沿 管 道周 向进 给 1 周，便可完成管道的切割作业。最后把钻铣头换装成 仿形 坡 口刀架 ，就 能加工 出精确 的焊接坡 口和一致 的 钝边，完全符合油气管道焊接标准 。 3 对开式钻铣切管机液压系统的设计 3 ． 1 液压 系统 原理 图 根据该机的工作环境及工作要求 ，决定采用液压 马达驱动。考虑液压系统实际需要完成的动作要求以 及调速特性 ，液压系统的工作原 理简图如图 3所示 。 图3 钻铣切管机液压系统工作原理图 3 ． 2 液压动力参数的确定 3 ． 2 ． 1 铣削要素的确定和铣削力的计算 理论计算着眼于切管材质 X 8 0钢 、管径 1 2 1 9 m m、壁厚 2 8 m m的极端工况。采用高速钢波纹立铣 刀 ，刃径 d 2 0 m m，铣刀 转速 ／2 2 7 0 r ／ m i n ，切削 深度为 a 。 2 8 m m，切削宽度 a 2 0 m m，取每齿进 给量 0 ． 0 5 m m ／ 齿 ，铣刀齿数 z 4 。因此 切削进给速度 f ／20 ． 0 5 42 7 05 4 mm ／ mi n 按此进给速度 ，绕管道一周的时间 f一- r r d 7 1 m i n 5 4 ～ ⋯ 一 铣 削速度 1 6 ． 9 5 6 m ／ m i n 1 0 0 0 1 0 0 0 ‘ ⋯一 铣 削功率 PC N1 0 一 d a Ⅱ z nK M N 3 ． 5 51 0一 2 0 。 2 8 。 0 ．0 5 。 2 0 。42 7 0 1 ． 2 83 ． 0 4 k W 切削力 F- 1 0 7 5 7 ． 2 5 N N 一 一 ， ， ． l l ’ ⋯、n 垂直切削力 F ， 0 ． 8F ， 0 ． 81 0 7 5 7 ． 2 58 6 0 5 ． 8 N 3 ． 2 ． 2 运动和动力参数的计算 钻铣 头液压马达的转矩 P 9 5 4 9 3 ． 0 49 5 4 9 一 竹 ．n 一 0 ．9 52 7 0U ／ O 竹 ‘ ． 钻铣头液压马达的转速 n 2 7 0 r ／ m i n 活动盘 的阻力矩 8 6 0 5 ． 8 5 2 4 5 ． 2 N ． m 周 向进给驱动液压马达 的转矩 i 0 3 6 9 8 5 4 4 5 N ． m 3 一竹 ． 一 ． ． 一 ‘一 ’ ， 周 向进给驱动液压马达 的转速 ．1 3 8 ． 8 r ／ m i n