管道切割機中往往被忽略的零件檢測也很重要

用于管道帶水壓切割和帶氣切割的管道機械冷切割設備，在實際的管道切割作業中，如果出現切割刀片及坡口刀片容易磨損、管道切割過程中容易被夾刀、主軸切割呈規則性斜線的情況，往往會猜測刀片質量問題及管道材質過硬所致。在最近定期檢修的二代液壓切管機在保養工作中發現，內部的彈簧由于使用時間過長，切割作業較多的情況下，彈簧已嚴重發生彈性形變并且彈簧底座出現了相應的磨損?？蛻粢苍l現過刀片磨損有所增加，但并未察覺。

在這種工況下的管道切割機在進行管道切割時，由于彈簧發生了彈性形變，失去了原有的彈力和彈性，其所施加渦輪及渦桿的力損失后，動力有所下降。并伴隨著動力下降，造成了切削力量的減小和切削方向的輕微改變。因此，會造成管道切割機的切割軌跡稍有偏斜、切割過程中夾刀現象的出現。

管道切割機所用的彈簧屬于壓縮彈簧。壓縮彈簧在制造時，繞成分開的螺旋圈，使各圈有間隙（節距），以便受力收縮，保持有向兩端伸張的張力。受最大負荷時，不能被完全壓縮，必須在有效圈數間保留間隙，以免摩擦或其他物質嵌入，引起疲勞破壞。在實際的管道切割作業中，由于管道材質較硬，或者在夾刀的情況下，彈簧會被壓縮至最小，會造成有效圈數間的間隙變小，引起彈性形變，造成彈簧力度減小。

彈簧自由長度應等于彈簧之實長加上間隙，再加變形量。壓縮彈簧為增加接觸面，接觸面在初級加工時給予磨平，以獲取60~80%有效接觸面。壓縮彈簧的端部形狀有多種：兩端坐圈和兩端磨平等。壓縮彈簧的變體彈簧有直筒型、錐形壓縮、凸腰形，乃至各種尾端的變體，均可依設計成型。自爬式液壓切管機所用彈簧即為直筒型，兩端為磨平形式。

自爬式液壓切管機使用的彈簧是一種利用彈性來工作的機械零件。用彈性材料制成的零件在外力作用下發生形變，除去外力后又恢復原狀?！断蠕h管道設備組裝檢測規程》中規定，一般自爬式液壓切管機所用彈簧鋼加工而成，最常用的鋼材是65Mn，熱處理形式為淬火加回火定形。彈簧成型工藝是使用冷成形工藝一次性自動化完成。

彈簧的主要功能：

1.控制機械的運動，如自爬式液壓切管機離合器中的控制彈簧等。

2.吸收振動和沖擊能量。

3.儲存及輸出能量作為動力。

4.用作測力元件，如測力器、彈簧秤中的彈簧等。

顯然，自爬式液壓機的彈簧使用是利用了彈簧的以上兩點用途。

彈簧的載荷與變形之比稱為彈簧剛度，剛度越大，則彈簧越硬。那么依據胡克定律所能計算彈簧的壓力或拉力時，用以下公式：

F=-k·x或△F=-k·Δx

彈性定律是胡克最重要的發現之一，也是力學最重要基本定律之一。在現代，仍然是物理學的重要基本理論。胡克的彈性定律指出：彈簧在發生彈性形變時，彈簧的彈力Ff和彈簧的伸長量（或壓縮量）x成正比。重要條件是在彈簧的彈性限度內可用以上公式計算。

其中k是常數，是物體的勁度（倔強）系數。在國際單位制中，F的單位是牛，x的單位是米，它是形變量（彈性形變），k的單位是牛/米。勁度系數在數值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時的彈力。負號表示彈簧所產生的彈力與其伸長（或壓縮）的方向相反。

倔強系數：k

（N/mm）

其中：

G=線材的剛性模數，單位N/mm^2（即切變模量）：碳素彈簧鋼絲（如65Mn）以及常用彈簧鋼絲79000 ；不銹鋼絲71000 ，硅青銅線G=41000 【其他詳見機械設計手冊（第五版）第三卷P11-10】

因此，自爬式液壓切管機的彈簧也是需要在年度檢測時重要一項，用彈簧檢測設備來測量彈簧的位力是否改變或彈簧發生了形變，從而影響了切管機的管道切割效率，以致于造成切管機出現文章開始時所出現的現象發生。發現彈簧失效，就應當依據《先鋒管道設備檢測規范》中規定的方法更換合格的彈簧。