物资的运送过程中，对物资载运工具及装载工具的维护修理是保证物资运输安全的前提。 管道运输是输送石油和天然气的一种重要交通方式， 社会生产、 生活对石油天然气的大量需求， 促进了管道建设事业的加快速度进行发展，使其成为五大交通运输方式之一。目前管道建设趋势是：大 口径、高压力、网络化覆盖，普遍采用 DN1016mm 及 DN1219mm 的钢质管道，输送压力达到 12MPa。为保障石油天然气供应安全，降低因故障停输造成的经济损失，目前管道的维护抢修 过程中采用的一种修复方法——管道带压不停输开孔封堵工艺，管道开孔机是该施工全套工艺流程中的 重要设备。为满足国内大口径管道维抢修施工的迫切需要，本文提出了一种适用于大口径高内 压油气输送管道维抢修的新型液压开孔机的创新设计的具体方案：带压力平衡系统的大口径高压油气 管道不停输开孔机具。 文章首先分析了带压不停输开孔的施工全套工艺流程，确定开孔机所需功能。以此为基础，从两方 面展开开孔设备的设计研制工作：1524 型管道专用开孔刀具的设计以及 1219 型开孔机主机的 设计。对于开孔刀具，以 X80 高强度管线钢为工件材料，管道最大直径 1524mm，结合大口径 流体钢管不停输开孔过程中的切削参数要求， 选用高速钢 M48 为刀片材料。 根据金属切削原理， 设计了合理的刀体、刀片几何形状，并分析了刀片与刀体的焊接工艺，采用“三体一膏”银钎 焊方法实现刀片与刀体的连接。 其次，对开孔机进行详细工程设计，包括传动机构、动力系统、控制机构、开孔机进尺状 态显示系统、管道内压平衡系统等展开设计。传动机构采用三根长筒轴组成的差速轴系传递运 动与动力，采用两台液压马达为系统动力，系统通过液压阀手动控制。针对现阶段管道建设大 口径、高压力的特点，设置压力平衡装置，充分的利用高压管输介质的压力，减小工作过程中管 道压力对开孔机传动机构作用的大载荷，提升产品使用效率。 然后基于虚拟样机技术，使用 Solidworks 建立了开孔机与开孔刀具零件的三维模型，并进 行虚拟装配与配合间隙检查。使用 Simulation 进行运动学与动力学分析，校核运动设计与结构 设计的合理性。 最后对丝杠、主轴、套筒等几个内孔长径比 L/d10 的深孔零件的加工问题进行了研究，比 较分析了枪钻法、BTA 法、DF 法和喷吸法等深孔加工方法，重点对工艺流程中出现的孔轴线 偏差问题进行了探讨并给出了初步的解决方案。
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