带压开孔机自动推进系统工作原理

带压开孔机在进行管道带压开孔施工作业时，液压系统负责提供动力。其中刀具的运动轨迹分为两种：旋转刀具的恒定圆周运动和不断进刀的螺旋运动。在实现恒定圆周运动的钻杆为带压开孔刀具提供较大的切削力矩外，手自一体带压开孔机还要额外分配液压的推进力，使钻杆的运动轨迹由圆周运动改变的螺旋运动。

液压系统如何通过液压马达及变速箱来驱动钻杆的原理，其用料及尺寸还有工艺在以前的文章中已经有所描述，这里不再讲解。本文对手自一体液压推进进行简要说明：

1.带压开孔进刀原理

带压开孔刀在钻杆旋转的作用下开始对管道进行圆周性地切削，如果切削完成后，还在原位上反复旋转，则切削完成后属于空刀，这是无用功率，是损耗。

从带压开孔的进刀行程来说，带压开孔机在与阀门正确安装并进行密闭性测试后，手动推动钻杆，使带压开孔刀具穿越阀门及短节直至完全抵住管道。这一段行程被称为开孔空行程。空行程的推动一般来说因为没有阻力，也没有进行切削动作。这一阶段采用手动的方式较为适合，如采用自动进刀，则运行时间长并且钻杆行进速度按切削时的速度行进较慢。

另外，进刀总成无论是手动或是采用液压方式，其还有一个重要的力，来自抵抗切削管道时的反作用力，因此，在设计时，应当实现阻尼作用，来抵消这种反作用力。

1.1手动进刀

带压开孔机的手动进刀采用的是手动旋拧进刀丝杠原理，来回往复地旋转通过丝杠来实现对钻杆施加前行压力。其压力大小及进刀尺寸依据工人经验来进行，这对于带压开孔作业的质量来讲，是不可控因素。

还有一部分手动进刀的原理采用手压钻机的进刀方式，这种方式的进刀结构简单，但没有稳定性和阻尼性，更加不可靠并带来较大的震动，容易造成刀具磨损和较大的劳动强度。

但因手动进刀结构简单、装卸快速、便于维修等优点，在相当多的带压开孔机中仍然被广泛采用。

1.2自动进刀

带压开孔机的自动进刀分为液压推动系统和齿轮差速机械推进系统。

1.2.1齿轮差速推进系统是利用齿轮差齿原理形成的转动速度差，从而实现自动进刀功能。这类功能的体现于DN800以上大型带压开孔机中，有效地降低了操作人员的劳动强度，并依据钻杆转速来恒定进刀速度，是属于机械动力捆梆类推进系统。

1.2.2液压自动进刀系统是依据液压马达提供动力并通过离合器，有效地将进刀力矩通过齿轮组来实现降速并放大扭矩的方法，有齿轮组天然的阻尼性能，并能在钻杆作业时将进刀力矩均衡地分配于进刀推进杆。

齿轮组是将液压马达旋转运动转变为直线运动的一组齿轮，在钻杆进行管道切削时如遇卡刀时，则离合器受力过大而使主动轮与从动轮自动做出离合动作，从而有效地阻止了进刀推进杆进刀，实现保护在带压开孔作业卡刀时保护刀具的作用。

手自一体带压开孔机在遭遇带压开孔卡刀时，可在离合器不分离的情况下，使用手动进刀摇杆进行退刀动作，待钻杆脱离卡刀位置并开始旋转时，停止手动进刀，离合器又开始工作，依照恒定的自动进刀速度对管道进行切削。

2.液压系统的动力分配

手自一体的带压开孔机无须配备双油路的液压泵站即可实现自动进刀功能。在自动进刀系统前置稳压阀及调流阀即可提供给液压马达恒压稳定的液压动力。

其中液压分配系统与带压开孔机主切削液压油路相同，因此，在接驳液压泵站和带压开孔机时同样使用一对高压胶管，方便而快捷。

老款的手动进刀液压开孔机也可以在原有设备的基础上进行自动进刀改造，有效地节省了企业支出成本。

总之，手自一体带压开孔的使用有效地降低操作人员的劳动强度并有效地保护了刀具在带压开孔作业中卡刀所造成的非正常损耗，使带压开孔机作业形成进刀可控，退刀自如的使用环境，从而使带压开孔作业增加了一道安全保护屏障。