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管道开孔刀具的用法及结构和设计

文章出处:张家港鼎盛科技 人气:2382发表时间:2020-04-20 16:30

摘要:研制的大直径流体输送管道钻具主要用于在役钢质流体输送管道的修复和改造。在试验设计中,采用X70高强度管线铜作为工件材料,结合了大直径流体钢管不停输、不停开过程中的运动参数要求。选择高速铜M48作为刀片材料。根据金属切削原理,设计了合理的刀体和刀片几何形状,分析了刀片与刀体的焊接工艺。采用“三体一浆”感应银钎焊方法实现叶片与叶片体的连接。现场试验研制的钻具切削性能好,无磨损、碎裂、脱落现象。

 

管道开孔刀具,管道开孔设备专用组合齿刀具,包括焊接在圆筒形刀座端部齿形刀体上的刀齿,所述刀齿由依次焊接在所述齿形刀体上的中齿、内齿、外齿构成的组合齿,所述内齿和外齿的切削面高度相同,两侧对称宽出刀体1.4~1.6mm,所述中齿的切削面高出所述内、外齿切削面0.3~0.4mm。

 

优点在于开孔作业时可减少每个齿的受力,分散切削不卡刀。组合齿刀具以刀体的周长,每三齿(中齿、外齿、内齿)一组,中齿切削面高,先由中齿切削,后由内、外齿切削,切削力分散,减小了每个刀齿的切削力;同时三齿一组在开孔将完全落片时,还会起到保护刀齿的作用。

 

在对油气长输管线进行维抢修、改线施工过程中,国内外常用的施工方法是“管线不停输带压开孔封堵工艺”嗍。管道开孔刀,是实施开孔的必要设备之一。随着近年来大口径管道建设事业的发展,口径l000mm以上的高强度管线里程大幅增长M。

 

大口径管道的不停输开孔封堵,任务艰巨,设备主要依赖于进口,价格昂贵,采购周期漫长。国内油气管道维抢修企业,致力于管线开孔封堵设备的国产化。本文将根据金属切削原理及管道开孔特点,设计并试制西1016管线开孔刀。


开孔刀结构:根据管道不停输带压开孔封堵的工艺要求,需要在管道上开各种规格的圆形孔。分别为旁通孔、封堵孔、平衡孔,其中封堵孔为等内径孔,被切除的料块呈马鞍形曲面。

 

所以设计的管道开孔刀总体结构呈筒状。上端通过连接板与开孔机主轴连接,在下端筒壁上安装多组刀齿并加工容屑槽。在开孔机主轴的带动下旋转切削,沿管道径向直线进给。

 

刀具的品质和耐用度,与刀具切削部分的材料性能有着密切的联系,所以需要根据被切削材料特性与切削条件.综合权衡刀齿材料的耐磨性、加工性、韧性、赤热硬性及耐磨性等性能,确定刀片材料所需要的最重要性能。

 

被切削材料X70管线钢属于高强度合金钢,切削过程走刀量较小,并且为断续切削,所以刀具材料所需最重要的性能,是坚韧度和良好的赤热硬性,可选软硬度等而韧性较好的含钴高速钢。AISIM48高速钢在赤热性和强韧性方面都比较理想,所以选择M48为刀齿材料。

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