踐行帶壓開孔機的綠色製造提高動力驅動模組最佳化

國家提出綠色製造和對製造業提出了更高的強化技術研發協同化創新發展要求，實現帶壓開孔裝置工藝裝備化目標，實現精準研發，提高產品研發效率，達到工程類裝置動力充足和最最佳化執行。

作業野外作業和工程類所使用的帶壓開孔機，液壓驅動的模式具有良好的相容性、動力效能、抗破壞能力、便攜組裝、易於維護等優點被廣大施工隊伍所認可，尤其是DN1000-DN3000大口徑帶壓開孔施工中，表現極為出色。

DN1000供水帶壓開孔

帶壓開孔工程施工中採用的液壓模式，主要由由液壓動力輸出及液壓帶壓開孔機兩大裝置組成。本文對帶壓開孔機的節能減排最佳化做簡要介紹：

1。帶壓開孔刀具的綠色製造設計

1。1帶壓開孔機的刀具分為中心定位鑽及帶壓開孔刀。其作用是在管道上進行鑽孔定位並進行管道切削。提高刀具的切削效率會大幅度減小帶壓開孔所需的時間和動力，在滿足工程質量的前提下，可以節約更多的能源減小能耗，有效地提高工人的工作效率。

針對帶壓開孔施工中的管材不同，刀具也相應地細化分類，並形成一系的型號，如：水泥管道開孔刀、碳鋼管開孔刀、X系列管道開孔刀、鑄鐵管道開孔刀、PE管道開孔刀等。

1。2刀具模數最佳化及減重製造

由於帶壓開孔刀在進行帶壓開孔施工中，刀具在透過短節及閥門後抵住管道後進行中心定位鑽孔時，刀具探出鑽體的行程越長，其刀具重量對鑽桿的壓力越大，驅動刀具切削時則需要更多的動力來維持。因此，刀具應當透過適當的減重來減少能源消耗並相應提高開孔效率。

1。2。1透過多次力學及機械實驗後發現，力矩透過帶壓開孔鑽桿傳遞刀具後，刀壁所承受的動力扭矩分佈於開孔刀與鑽桿連線處的筒底及刀壁外側。因此，在設計新式開孔刀製造時採用了刀具底部加厚並做減重。因帶壓開孔刀具的不同尺寸，力矩分佈也不相同，減重孔的分佈按力矩分佈進行合理設計。

以DN600刀具為例，使用了加厚底部3mm並做減重的刀具比原標準非減重的刀具重量減少10Kg，扭矩承受力則增加了40Nm。

對帶壓開孔工程施工而言，刀具所能承受的扭矩越大越好；而對於刀齒而言，大的扭矩可以提高切削力，但容易磨損。因此，刀具的扭矩根據尺寸不同，在保證扭矩的情況下，減重可實現減少能耗。

1。2。2刀壁減重是在保證刀齒切削時扭矩的情況下，合理地進行刀壁減重措施。刀壁厚度與開孔的管道材質相匹配。相對而言，為了便於維修和刀具更換刀齒，減重孔設計的尺寸不超過刀具1/5為宜。

1。3透過對帶壓開孔機不同齒輪箱振動頻譜的檢測結果，進行帶壓開孔機齒輪箱的重新設計和最佳化。

由於我國有些地區地形地貌、氣候特徵與歐洲相比有特殊性，可能對標準設計的齒輪箱正常執行有一定影響。我國除沿海城市外，多處於山區或丘陵地帶。帶壓開孔機的作業區域較為複雜，而作為傳遞動力的裝置-齒輪箱，由於氣壓的不穩定性，導致齒輪箱長期處於複雜的交變載荷下工作。尤其是DN1000-DN3000的帶壓開孔裝置安裝在管道上，甚至是幾十米高空，不可能容易地送到工廠檢修，因此經常進行裝置的狀態監視可以及時發現問題，及時處理。

在我國北方地區，冬季氣溫很低，一些地區極端（短時）最低氣溫達到-40℃以下，帶壓開孔機變速箱如果長時間在低溫下執行將會被損壞。因此必須對齒輪箱加溫和保溫作業，才能使齒輪箱正常工作。尤其是齒輪油會因氣溫太低而變得很稠，無法飛濺潤滑齒頂或齒根部位而失去得到充分潤滑的條件，導致齒輪或軸承短時缺乏潤滑而損壞。

帶壓開孔機

因此，在帶壓開孔齒輪箱設計時，應當對齒輪箱輸入的載荷進行頻譜分析，以及齒輪箱的振動頻譜，透過測試分析找出故障原因，並在設計製造中進行改進，如設計引數、加工工藝改變。尤其是針對複雜多變的山區及冷暖交替極端地區的使用，提高產品效能。

使用相應的監控手段及帶壓開孔機裝置上溫度、轉速、力矩等數字化感測器的大批次應用，才能及時地發現和預防裝置損壞，提高帶壓開孔機的穩定性和安全性。

只有這樣，不僅提高了產品的質量及效能，還相應減少了更換配件的頻次，從綠色環保製造來說，也相應地實現了節能減排目標。