管道現(xiàn)場(chǎng)安裝插頭加工設(shè)備以及工藝操作分析

覃雨苗

摘 要 玻璃鋼管道的現(xiàn)場(chǎng)安裝中，往往在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)碰到對(duì)插頭實(shí)施一些臨時(shí)且必要的處理，插頭常見的有圓柱面插頭和圓錐面插頭兩種形態(tài)，為了順利且完美的完成安裝任務(wù)，就必須涉及到現(xiàn)場(chǎng)安裝插頭加工處理，本文分別就兩種不同的插頭談?wù)勗O(shè)備的結(jié)構(gòu)和切削原理。

關(guān)鍵詞 管道安裝；插頭；加工

管道現(xiàn)場(chǎng)安裝特別是直徑介于50mm到300mm之間的小口徑玻璃鋼管道的現(xiàn)場(chǎng)安裝中，往往在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)碰到對(duì)插頭實(shí)施一些臨時(shí)且必要的處理，因此，在管道安裝特別是野外作業(yè)時(shí)，我們必須設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一些輕便且操作上實(shí)用的加工設(shè)備，筆者根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)插頭常見的兩種形狀將切削頭部分設(shè)計(jì)為不同的形式，來適應(yīng)不同的工程狀況。

1.圓柱面插頭加工機(jī)頭

1.1 裝置結(jié)構(gòu)圖

針對(duì)管道安裝中的原賬面插頭，可以采用如圖1所示的加工設(shè)備，手動(dòng)和電動(dòng)都可以使用。

1.2 工作原理

在現(xiàn)場(chǎng)處理中，切削時(shí)必須將FRP管道固定住，不能發(fā)生滑動(dòng)，然后用刀具隨著回轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)向前進(jìn)給，采用的是一種螺旋切削的方式，加工端頭呈現(xiàn)為什么形狀以及刀具進(jìn)給量有多少根據(jù)中心軸的螺距的不一樣而呈現(xiàn)出差異性。

1.3 操作要領(lǐng)

1.3.1 定心固定 在工程實(shí)踐中，設(shè)備工作時(shí)，它是從管道的一端插入并固定的，由此可見，設(shè)備對(duì)定心軸套有著相當(dāng)高的要求，必須確保其定心固定準(zhǔn)確、可靠，同時(shí)還要便于安裝和拆卸。通常情況下，我們采用的定心方式如圖2所示，這是一種雙層三點(diǎn)支撐襯套橡膠圈固定的定心方式，定心固定效果相當(dāng)好。

如圖2所示，1）設(shè)備進(jìn)行張緊時(shí)，錐套與定心套之間是相對(duì)不動(dòng)的，隨著中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)錐套出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而頂起頂針，促使頂針推動(dòng)著襯套帶來橡膠圈的擴(kuò)張，并將其緊緊鎖在FRP管的內(nèi)壁上，如此一來實(shí)現(xiàn)了定心固定。2）刀架和回轉(zhuǎn)臂繞進(jìn)給套筒旋轉(zhuǎn)，同時(shí)做到向前進(jìn)給，如此一來，切削的目的便完成了。3）松開時(shí)，將中心軸反方向旋轉(zhuǎn)，錐套相背而動(dòng)，使得頂針得以放松，帶來橡膠圈被立刻回收，與FRP管道內(nèi)壁出現(xiàn)分離，如此一來，機(jī)器從成功的從管道中抽出來。

1.3.2 刀具選擇及安裝 玻璃鋼壓力管道是一種新型化纖復(fù)合材料產(chǎn)品，其產(chǎn)品特性是輕質(zhì)高強(qiáng)，根據(jù)其特性和現(xiàn)場(chǎng)的具體實(shí)際情況，大多數(shù)選用硬質(zhì)合金刀塊，并如圖3所示做成圓形。圖3的這種設(shè)計(jì)即能夠確保加工出制品較為美觀的表面質(zhì)量，對(duì)于設(shè)備而言，刀塊的使用壽命也得以延長(zhǎng)，從效果上看，大量實(shí)踐表明其效果還是很不錯(cuò)的。

這種方式刀架的安裝必須有針對(duì)性，應(yīng)事先根據(jù)不同規(guī)格的玻璃鋼管道確定好，在現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)只需要對(duì)刀架進(jìn)行微調(diào)，就應(yīng)該能獲得滿足要求的尺寸。

1.3.3 切削螺距和切削力分析 不同口徑的FRP管，在切削力一定的情況下，其外力也呈現(xiàn)出不同的數(shù)值，如表1所示。

實(shí)際設(shè)備中大多采用螺距m=3的螺旋絲杠來充當(dāng)切削進(jìn)給機(jī)構(gòu)，考慮到采用雙刀頭呈現(xiàn)出來的對(duì)稱布置，所以切削時(shí)的軌跡是雙螺旋形態(tài)。實(shí)踐測(cè)算表明，如果切削深度t=2mm時(shí)，刀口處的切削力為10Kg力左右。

2.圓錐面插頭加工機(jī)頭

圓錐面插頭的加工與圓柱面插頭的加工在設(shè)備上就機(jī)頭的不一樣，其他方面還是一樣的，現(xiàn)在和大家簡(jiǎn)單分析一下其結(jié)構(gòu)形式和工作原理。

2.1 裝置結(jié)構(gòu)圖

如果現(xiàn)場(chǎng)遇到的承插口連接是圓錐面形狀時(shí)，對(duì)插頭加工設(shè)備應(yīng)改為圓錐面加工機(jī)頭，其結(jié)構(gòu)形式如圖4所示（設(shè)備上圓錐面機(jī)頭與圓柱面機(jī)頭應(yīng)該是很容易互換的)。

2.2 工作原理

采用這種設(shè)備實(shí)施切削加工時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的同時(shí)要保持進(jìn)給套筒不動(dòng)，設(shè)備上的中心齒輪借助傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)刀具上的絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠同時(shí)與驅(qū)動(dòng)刀具沿著導(dǎo)向套滑動(dòng)，切削進(jìn)給就這樣完成了。在操作上要保證導(dǎo)向套圓錐面和承插口圓錐面的錐度保持一致，如此一來等加工完成后，承插錐度頭也就自然而成了。

3.刀具切削工作

如圖5所示，是一個(gè)具體的刀具在實(shí)施切削工作，從圖形所給的數(shù)據(jù)可以得到，刀塊所轉(zhuǎn)過的兩條螺旋線之間距離為1.5mm，相交點(diǎn)即為切削剩下的最高點(diǎn)，結(jié)合圖中其他數(shù)據(jù)利用幾何關(guān)系可以將最高點(diǎn)的值算出來。進(jìn)而判斷是否符合工程標(biāo)準(zhǔn)和要求。

4.結(jié)語

管道安裝涉及到很多重要的領(lǐng)域，是系統(tǒng)工程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都直接與工程質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益相聯(lián)系，只有抓住每一個(gè)細(xì)節(jié)，才能造就低消耗高質(zhì)量的工程。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沃丁柱. 復(fù)合材料大全[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.