隨著國內(nèi)使用的油氣管道、城市供水、供暖管道大量臨近使用壽命，管道的安全問題也日益增加。當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時，需要做事故搶修工作，如帶壓搶修、更換失效管段、加裝裝置、分輸改造等，這些施工作業(yè)都要求在管道的運行中完成，即實施不停輸作業(yè)。相比大型管不停輸維修設(shè)備重量大、價格昂貴、現(xiàn)場技術(shù)要求高等特點，手電動帶壓開孔機重量輕、結(jié)構(gòu)簡單更適用于需要緊密連接和難以操作的位置。手動帶壓開孔機是油氣運輸管道、城市供水、供暖管網(wǎng)不可缺少的基本維修設(shè)備，利用該設(shè)備能在流體輸送的情況下，對損壞的管段進行切割、開孔，減少了流體停輸帶來的損失。鑒于公司目前市場上一些手動帶壓開孔機還存在結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性差等諸多問題，有必要優(yōu)化手動帶壓開孔機的結(jié)構(gòu)，使其既能滿足動載荷下的強度要求，又能達到體積的最小化。

1 開孔機的結(jié)構(gòu)設(shè)計

手動開孔機主要由旋轉(zhuǎn)手柄、差速套筒、定位套筒和鉆桿四部分組成，其設(shè)計是在手動的旋轉(zhuǎn)的動作之下，讓鉆頭即完成轉(zhuǎn)動切削管壁，又同時完成鉆桿的縱向伸縮?？蓡为氁蝗瞬僮鳎行Ю萌斯ち赝瓿砷_孔工作。

（1）轉(zhuǎn)動手柄：通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動刀具完成旋轉(zhuǎn)切割。

（2差速筒：轉(zhuǎn)動差速筒，通過定位套筒與差速筒間的梯形螺紋副將差速筒的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為套筒間的軸向位移，使鉆桿縱向伸縮，實現(xiàn)刀具進給。

（3）定位套筒：套筒底端的管螺紋與閥門轉(zhuǎn)接器連接，實現(xiàn)開孔機在指定管段的定位；帶壓作業(yè)中，將壁面上的穩(wěn)壓孔外接高壓球閥作為安全閥，以保證作業(yè)安全；定位套筒外壁的位置標(biāo)示，用以顯示進給深度。

（4）鉆桿：將旋轉(zhuǎn)運動和進給運動傳遞給鉆頭或開孔桶刀，其材料選取和幾何結(jié)構(gòu)按新型的構(gòu)造下重新設(shè)計。

2、手動帶壓開孔器安全性能

在管道輸送中，都是有壓力的，根據(jù)這一特點，開孔作業(yè)需要在一個密閉、無泄漏的工作環(huán)境下進行開孔作業(yè)。針對這一特點, 利用設(shè)備的密封性進行氮氣置換, 使開孔器內(nèi)部充滿氮氣, 使刀具切削過程與空氣隔絕。開孔器主要有密封系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)、鉆具及排屑系統(tǒng)等組成密封系統(tǒng)。密封系統(tǒng)主要是由于開孔作業(yè)部分的密封及傳動裝置的密封，使開孔鉆全密閉，從而實現(xiàn)10MPa以上高壓開孔的需求。根據(jù)開孔作業(yè)的需要, 所以需在干管上焊接一個短接管, 以便于開孔器的連接, 在連接法蘭上安裝配套的開孔用閥門 (可采用閘閥 ), 安裝閥門主要是為了便于開孔作業(yè)完成后, 關(guān)閉閥門可安全拆下開孔器, 便于連接其他支管。

2.1動力傳動系統(tǒng)

動力傳動系統(tǒng)是以外接手持電鉆頭或人工為動力源，可以兩項調(diào)換，并以齒輪傳動進行變速傳動, 使動力傳動給動力軸, 進行開孔作業(yè)。

2.2進給系統(tǒng)

進給系統(tǒng)主要是采用螺紋傳動實現(xiàn)的。主要包括 T型螺紋、螺母、光筒軸、接頭等部分組成。這一結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動手輪, 通過絲杠螺母傳動, 推動光筒軸做軸向運動, 然后推動接頭, 使其帶動主動軸實現(xiàn)進給這一功能。

其它功能就不一一描述了。