一、坡口机的研究概况
在管道铺设或管接修复过程中，需要对管道进行切割／开坡口作业，以便进行焊接。切割／坡口机是管道换接修复过程中不可缺少的专业设备，它所涉及的各项技术在国外有成形产品出售。我国的产品多数为模仿国外制造。国外具有代表性的坡口机产品有以下几种。
1、火焰切割／坡口机
火焰切割／坡口机：钢带式火焰切割和坡口机采用铝制机身，重量轻，适合现场切割管道，坡口机的导轨采用不锈钢凸缘导轨，(钢带通过搭接，直径可调)，行走稳定准确，切割线不错位坡口角度可调 带有15m电动遥控器，速度可调，正反转控制，非常适应海上平台导管架切割和管道切割 产品适用管径为250～2400mm的管道：马鞍形环齿轮式火焰切割／坡口机适合车间高效率下料，而且可扩展成斜口切割机。铝制机身，重量轻，装配精度极高，鞍座和环齿轮同轴度达到±0．64mm，端面垂直度达到±0．38mm。电动型配15m长遥控电缆，可调速和正反转。一种机型可适用四种相邻管径。坡口角度可调。配双割把架，可以同时割出双侧坡口 配圆度靠轮，可以适应不圆的管子切割～系列产品，适用管径为50～1200ram的管道。
2、管端坡口机
内卡式、外卡式坡口机和管端坡口车床。内卡式管道坡口机有两个型号，适合于小管径管道加工坡口。它由气动操作，防爆，适用于石化 马鞍形环齿轮式炼油企业管道维修。坡口机工作时通过超强自锁内卡芯轴卡于管道内，不打滑，不振颤，不弯曲变形。外卡式管道坡口机有多个型号，采用多刀车削方式，适用于小管径管道。管端坡口车床内径卡紧，便携，尤其适合厚壁管端加工处理 内卡式管 外卡式管 管端坡道坡口机 道坡臼机 L】车床。
3、全自动柔性切管机
全自动柔性轴切管机结构比较特殊，机头没有任何动力马达，动力来自柔性扭矩传输轴。可以对管道进行切割、开槽等作业。适用于铸铁管、水泥管、钢管、石棉管和塑料管等。管道切割机快速、**作业，也可在水中作业 *大切割厚度达60nun。
4、爬管式管道切割／坡口机
爬管式切割／坡口机是一种便携式铣削机，它通过链条将机体固定在管道上，驱动链轮使机体带着旋转的切割刀和坡口刀沿链条爬行一周，完成管道的切割和开坡口?它由液压驱动，可以在管子水平或者垂直方向作业，也可以在壕沟和180m深水下作业 它可以在带压的管道或者罐体上进行冷切割和坡口加工，加工精度高，**防爆，特别适合恶劣环境(风沙、污泥、水下)工作，适合海上钻井、铺管及各种水上安装工程美国瓦奇闸刀式管道切割锯是系列产品。可以割锯实心／空心管道和棒料。可用于自来水公司、输气公司、炼油厂、核电站、化工厂等行业。闸刀式管锯固定时需用带链条的台钳将闸刀锯和管子夹紧，精加工的铸铁V形马鞍底座确保切口的平直：管锯可在管外的任何位置安装，垂直和水平作业的效果同样出色。它可以采用气动、液动或电动控制，摇把负责手工进给，马达负责锯割，一个标准壁厚的150mm管子在6min内便可以割断。锯条采用通用的硬质合金高强度锯条，更换方便，由于在切割回程中是将刀刃从割口处提升，因此刀刃寿命大大延长。除了上述切割／坡口机外，还有：爬管式切割／坡口机，原理同瓦奇坡口机，性能稍有差异。薄壁细长管切割／开坡口的RA系列管道切割兼坡口机；适用于锅炉、换热器管道处理的BRB系列坡口机；适用于现场和车间厚壁管道管端处理加工的坡口机。用于城市公用供暖、供气管道施工的手动切割刀等等。综上所述，国外用于现场作业的切割／坡口机成型产品可靠性高，适合于现场作业，但在很大程度上是由人手工操作的，自动化程度并不高。
坡口机的分析和展望
二、 坡口机分析
在上述介绍的各种切割／坡口机中，现场作业效果*好的坡口机属爬管式切／坡口机，在管道维修这一领域有很强的实用性。它具有如下特点：
(1)应用面广。由气动或者液压驱动，它可以在管子水平或者垂直方向作业，安装防腐外壳后可以在壕沟和深水下作业。(2)加工对象范围大。直径为150～1800mm的碳钢、不锈钢、球墨铸铁、铸铁及大部分合金材料管道。甚至直径达100m的油罐。
(3)铣削切割方式，可以切下4．17～75mm的金属，而且不改变机加工表面的物理性能。
(4)加工精度较高。一般情况下，端面垂直度在1．56ram范围内。如果使用导轨附件可将加工精度保持在0．125mm以内。采用导轨和特殊导轨轮可在零能见度下进行垂直切割、水下切割及多道切割。
(5)**防爆。切割机在易爆的环境下可以在天然气、原油及燃料管上作业，它曾经用于切割导弹燃料系统。
(6)安装简单。将可调节的驱动链条连接起来并扣紧在管道上，便可开动机器。
(7)海上管道维护。液压型的切割／坡口机采用全封闭液压系统，特别适合恶劣环境(风沙、水下)工作。适合海上钻井、铺管及各种水上安装工程。
(8)抗腐蚀。使用不锈钢螺丝、特殊轴承、铅封及锌层等附件，可防止盐水作业下的腐蚀。
三、坡口机的展望
从目前国外发展现状来看，爬管式坡口机不仅能在水下工作，也能在干式环境中工作，而且能适应大范围管径的管道切割／开坡口作业。但是该坡口机属于半自动的，针对不同材质、不同性能的材料所用切削速度应是多少，需要靠人工根据经验作现场调整。如遇能见度较差的海情，作业将非常困难；而且我国海域环境较为复杂，该坡口机还需要进一步完善。
四、简述焊接坡口的基本机构
端面坡口机主要包括：床身与拖板、床头箱、刀盘刀架、夹紧机构和液压系统等。其中刀盘刀架的结构，主要有刀盘体(刀盘1、丝杠10)、浮动刀架(底座2、弹簧9、调节螺钉3、刀座4、定位块11)、内仿形靠模装置(定位轴8、滚轮7)组成。
刀盘采用铸钢制造，在盘面上有一个“+”字形的槽，装有4根丝杠，*多可安装4个刀架，以满足各种复杂形式的坡口要求(如Y、U形)。刀架上带
有刻度尺，方便调整。刀架由调整丝杠调节，实现刀具的径向运动，以适应于不同管径的切削加工。在浮动刀架上，弹簧9装在刀座4中，通过调节螺钉3和定位块11来调节弹簧9的初压力。在刀座和底座之间有一燕尾结构，起导向作用。在燕尾结构上，有油路系统，以供润滑，减少运动阻力，降低磨损。在燕尾的两侧，有两块衬铁，以减少对刀座底座的磨损，又便于拆换。应注意的是，衬铁材料的硬度要低于刀座和底座的硬度。内仿形靠模装置，滚轮通过定位轴、轴承安装在浮动刀架上。在定位轴的一端装有压盖和防松螺母，以防滚轮松动。
井和吊顶内安装的管道以及装饰板后、地坪内敷设的管道。解决的办法首先尽量利用自然补偿，即利用管道敷设中的自然弯曲(如L型、z型、J'l型等)吸
收管道因温差产生的变形。
五、工作原理
上料机构将需加工的钢管传送到夹紧机构，通过油缸动作，被加工的钢管升降，轴向移动，然后由夹紧机构夹紧。主轴油缸驱动拖板移动，使刀盘靠
近工件一对刀，使端面刀或斜面刀(JJn工端平面时，用端面刀．力Ⅱ工坡口时，用斜面刀，两者也可同时使用)接近而不接触工件。调节丝杠使刀架沿着丝杠
作径向运动，使滚轮刚好接触工件内壁，这时再稍稍调节丝杠，使滚轮受到工件的反作用力，使弹簧受到比初压力更大的力，称作靠模。进行切削时，大功率的电机旋转，经床头箱减速，驱动刀盘以一定的转速旋转，同时，主轴油缸驱动拖板移动，使刀盘在旋转的同时轴向进给，滚轮与被加工钢管内壁接触，端面刀或斜面刀进行切削。图3靠模原理图在切削过程中，刀架浮动，滚轮内仿形，使得钢管的设计基准与工艺基准一致，确保切削后的钢管端面坡口均匀一致，有效地消除了焊接钢管在直径方向上的椭圆度对坡口均匀度的影响。
假设对刀时，调节丝杠使滚轮处于A位，弹簧受的压力为厂a；由于钢管内壁不圆，随着刀盘的旋转，滚轮从A位运动到B位，滚轮受压，弹簧受的压力由．厂a增大到A；当滚轮从B位运动到C位，由于弹簧的弹力作用，推动刀座复位，显然，由于压缩弹簧的作用，滚轮始终接触被加工钢管的内表面。实际上，滚轮中心的运动曲线和工件内壁是相一致的，即内仿形。
