自爬式液壓切管機(爬管機)管道切割拉力實驗分析

2020-12-25 天津先鋒管道帶壓開孔

自爬式液壓切管機工作原理是繞管道爬行進行切割的方式，是用於野外管道切割切管和工程冷切割管道時的實用工具之一。雖然自爬式液壓切管機小巧便攜，可靈活多樣切割大口徑管道，它自身的重量35KG，在計算管道切割時，鏈條要承受管道切割時的管道的反作用的張力，也要承受自爬式液壓切管機的自身重量。

因此，爬管機鏈條的拉力很重要，如果選用非標的或雜牌的鏈條，不僅會造成工程中拉力不足，嚴重的時候會造成管道切割工程中切管機和管道的墜落事故。因此，鏈條選用時嚴格按照《天津先鋒管道切割工程規範》和《天津先鋒自爬式液壓切管機組裝標準》來進行工程安裝和裝配鏈條。

一、鏈條及緊固螺栓拉力實驗環境：

a、使用一個拉力施加到自爬式液壓切管機鏈條試驗，不斷加力直至鏈條被拉斷時的強度值應超過規定的最小抗拉強度。最小抗拉強度值不是鏈條的工作載荷，它主要用於比較不同結構鏈條的數據。鏈條在使用前天先鋒已經過調測，保證產品的安全性。

b、拉力緩慢施加到至少包含5個自由鏈節的鏈段的兩端，用允許在鏈條鉸鏈的法平面以及鏈條中心線的兩側可自由運動的夾頭連接。

c、鏈條破壞被認為是發生在當鏈條伸長增加而不再伴隨著載荷增加的第一點上，在此點的拉力值應等於或者大於最小抗拉強度值。若破壞發生在夾頭連接處時，則認為該試驗無效，有效試驗應斷裂在自爬式液壓切管機鏈條的中間部位。

d、拉力機的強度拉力試驗是破壞性試驗。因此，經過實驗過的鏈條儘管在經過最小抗拉載荷作用後試樣並沒產生明顯破壞，但鏈條所受拉力超過了其屈服限，因此經過拉力試驗後的鏈條將不能再使用，應當遺棄。

二、試驗內容：

1.40Cr鋼的最小破斷應力是S=980N/mm，單掛鏈條鏈片的最小截面積B單位（mm），

鏈條最小破斷力F單位(N)

2.公式F=S×B

3.厚度10節距80的鏈條計算：

B=15*10*2+12.5*10*2=550mmF=980*550=539000N

厚度16節距80的鏈條計算：

B=15*16*2+12.5*16*2=880mm

F=980*880=862400N

厚度16節距120的鏈條計算：

B=23.5*16*2+22.5*16*2=1472mmF=980*1472=1442560N

三、鏈條基本數據表：

03A-1鏈號：15 一分 極限拉力：1.80KN

04A-1鏈號：25 兩分 極限拉力：3.50KN

06A-1鏈號：35 三分 極限拉力：7.90KN

08A-1鏈號：40 四分 極限拉力：14.10KN

10A-1鏈號：50 五分 極限拉力：22.20KN

12A-1鏈號：60 六分 極限拉力：31.80KN

16A-1鏈號：80 八分 極限拉力：56.70KN

20A-1鏈號：100 一寸 極限拉力：88.50KN

24A-1鏈號：120 十二分 極限拉力：127.80KN

28A-1鏈號：140 十四分 極限拉力：172.40KN

32A-1鏈號：160 十六分 極限拉力：226.40KN

36A-1鏈號：180 十八分 極限拉力：1.80KN

03B-1鏈號：15 一分

04B-1鏈號：25 兩分 極限拉力：3.00KN

05B-1鏈號：35 三分 極限拉力：5.00KN

08B-1鏈號：40 四分 極限拉力：18.10KN

10B-1鏈號：50 五分 極限拉力：22.40KN

12B-1鏈號：60 六分 極限拉力：29.00KN

16B-1鏈號：80 八分 極限拉力：60.70KN

20B-1鏈號：100 一寸 極限拉力：95.50KN

24B-1鏈號：120 十二分 極限拉力：160.00KN

28B-1鏈號：140 十四分 極限拉力：200.00KN

32B-1鏈號：160 十六分 極限拉力：250.40KN

傳動鏈是比較標準的

傳動鏈分為A系，和B系。A系列是符合美國鏈條標準的尺寸規格：B系列是符合歐洲（以英國為主）兩種鏈的區別不大：

A系的鏈條對滾子，軸銷都有一定比例，而B系列零件主要尺寸與節距不存在明顯比例，B系列除12B規格低於A系列外，其餘各檔規格均同檔的A系列產品

但必須注意的是：鏈條的安全選取值應當是使用力矩必須大於極限力矩的三倍。一般來說，一分到三分多半用於精密機械力矩較小的傳動部分，比如替代45°傘齒進行多軸聯動等等，四分到八分多半是用於輸送帶牙箱與傳動部件之間傳動，八分以後都是用於重荷型的機械傳動，比如柴油機、發電機、電葫蘆、天車、電梯、叉車、吊車等水平力矩和垂直力矩較大場合。

因此，自爬式液壓切管機的鏈條與螺栓的加力值在管道切割時不宜過大，過大宜造成鏈條承受的力矩過大，造成鏈條變形或拉長，嚴重者則會造成自爬式液壓切管機和管道的墜落；拉力值也不宜過小，過小會造成切割軌道變位，切割時機身震動，造成管道切割作業失敗。

客戶返廠更換切管機鏈條及設備保養

參考文獻：

1、《天津先鋒管道切割工程規範》 TJXF-GDQG002

2、《天津先鋒自爬式液壓切管機組裝標準》 TJXF-QG-ZP001

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