在管道帶壓開孔作業(yè)中，開孔刀及中心定位鉆在進(jìn)行管道表面切削時(shí)，因刀的形狀和焊接方位、管道表面凹凸情況不同產(chǎn)生的振動(dòng)也大不相同。它是在管道表面或切削過(guò)程中，帶壓開孔機(jī)械發(fā)生周期性跳動(dòng)的普通現(xiàn)象。

管道在帶壓開孔過(guò)程中如發(fā)生異常的振動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)使管道壁已加工的表面上出現(xiàn)條痕或布紋狀痕跡，使管道壁表面光潔度顯著下降，還會(huì)對(duì)帶壓開孔刀、帶壓開孔鉆頭及帶壓開孔機(jī)連接箱等連接零件松動(dòng)，縮短帶壓開孔機(jī)使用壽命，影響帶壓開孔機(jī)定位鉆頭的的正確定位。此外，由于異常的振動(dòng)，會(huì)引起管道應(yīng)力變化，對(duì)管道支架、加固墩等管道附件形成不確定影響，造成緊固件松動(dòng)、失效。

1.帶壓開孔振動(dòng)產(chǎn)生的原因

帶壓開孔開孔振動(dòng)按力學(xué)分析可以分為強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)兩種類型，兩種振動(dòng)的受力體不同，因此分別進(jìn)行介紹：

1.1自激振動(dòng)的產(chǎn)生主要是由帶壓開孔機(jī)自身零部件出現(xiàn)問(wèn)題，在自轉(zhuǎn)切削作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的交變力所引起的不衰減的振動(dòng)。即使帶壓開孔機(jī)在未受任何外界周期性干擾力的作用（如管道自身振動(dòng)、加壓設(shè)備振動(dòng)等），振動(dòng)也會(huì)發(fā)生。

在帶壓開孔機(jī)磨削管道壁過(guò)程中帶壓開孔刀對(duì)管道產(chǎn)生的摩擦?xí)鹱约ふ駝?dòng)。針對(duì)管道材質(zhì)工件刀具選擇不適合、管道自身剛性較差，或切削角度或位置選擇不當(dāng)，都會(huì)使摩擦力加大，從而使自激振動(dòng)加劇。或由于其它帶壓開孔機(jī)粗制的刀具剛性差且?guī)洪_孔刀焊接角度及刀齒加工的幾何尺寸不正確而引起的振動(dòng)，都屬于自激振動(dòng)。

帶壓開孔機(jī)在管道帶壓開孔作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的自激振動(dòng)頻率等于或接近管道系統(tǒng)的固有頻率，則會(huì)對(duì)管道系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，頻率在500～5000Hz為高頻振動(dòng)，頻率為50～500Hz為低頻振動(dòng)。其中低頻振動(dòng)對(duì)管道系統(tǒng)影響較大且能量相對(duì)較大。

管道內(nèi)部組織不均勻也會(huì)造成帶壓開孔振動(dòng)，鑄造毛坯件局部有氣孔、砂眼、疏松等缺陷，晶粒粗大或者夾有雜質(zhì)等情況。切削時(shí)鑄件軟硬不均勻，刀具受力不均勻，使得切削力不穩(wěn)定，易使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生震動(dòng)，有時(shí)還會(huì)造成打刀，工件的加工質(zhì)量也很難控制。

帶壓開孔自激振動(dòng)能否產(chǎn)生及其振幅的大小，決定于每一振動(dòng)內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與阻尼消耗能量的對(duì)比情況。

1.2強(qiáng)迫振動(dòng)是管道受到帶壓開孔作業(yè)時(shí)一個(gè)周期性變化的外力作用而產(chǎn)生的振動(dòng)。如在管道切削過(guò)程中，由于液壓馬達(dá)、齒輪使用期過(guò)長(zhǎng)間隙過(guò)大及開孔刀安裝不平衡，液壓工作泵站工作不平穩(wěn)等，都會(huì)引起帶壓開孔機(jī)在管道切削時(shí)的強(qiáng)迫振動(dòng)，它將激起管道及帶壓開孔機(jī)各部件之間的相對(duì)振動(dòng)幅值，影響帶壓開孔機(jī)開孔的精度、粗糙度和圓度。

2.造成振動(dòng)的原因還有很多，如管道表面外形復(fù)雜，結(jié)構(gòu)不規(guī)則等。帶壓開孔機(jī)的中心定位鉆孔沒(méi)有好的基面，落點(diǎn)于焊點(diǎn)或夾縫中，在帶壓開孔時(shí)中心鉆頭位置發(fā)生移動(dòng)，則會(huì)使帶壓開孔刀的切削位置也發(fā)生偏移且呈不規(guī)則性，會(huì)隨著管道切削力的變化而發(fā)生相應(yīng)的振動(dòng)。

2.1管道內(nèi)部組織不均勻也會(huì)造成帶壓開孔機(jī)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。加工焊接或鑄造管道時(shí)，局部有氣孔、砂眼、疏松等缺陷，晶粒粗大或者夾有雜質(zhì)等情況。切削時(shí)鑄件軟硬不均勻，刀具受力不均勻，使得切削力不穩(wěn)定，易使帶壓開孔機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)甚至打刀，管道的切削質(zhì)量也無(wú)法得到保障。

2.2帶壓開孔刀具選擇不合理產(chǎn)生振動(dòng)。鑄造的帶壓開孔刀刀體在進(jìn)行管道切削時(shí)，因其滿身具有氣孔、砂眼等，其質(zhì)地較為疏松，在遇有強(qiáng)度較高的管道時(shí)，自身受力不均勻，使刀體產(chǎn)生變形或開裂。

若選錯(cuò)刀具，也會(huì)造成異常振動(dòng)。如管道為合金管道，而選擇了鋒鋼開孔刀，就會(huì)使刀具磨損加劇或引起切屑瘤，將管道越磨越硬直至刀具燒毀。

如若使用了鑄造的刀具，則會(huì)造成刀具斷裂，使帶壓開孔作業(yè)失敗。更為嚴(yán)重的是，如果斷后的刀齒鑲嵌于管道表面，則會(huì)造成刀齒反削刀具，重新?lián)Q刀后也無(wú)法重新開孔作業(yè)，從而造成重新選擇開孔地點(diǎn)。而現(xiàn)場(chǎng)的短節(jié)、閥門會(huì)因?yàn)殚_孔未完成，但已鉆透，介質(zhì)及管道壓力已充滿的情況下無(wú)法重復(fù)利用，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。