帶壓開孔機(jī)自動推進(jìn)系統(tǒng)工作原理

帶壓開孔機(jī)在進(jìn)行管道帶壓開孔施工作業(yè)時，液壓系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供動力。其中刀具的運動軌跡分為兩種：旋轉(zhuǎn)刀具的恒定圓周運動和不斷進(jìn)刀的螺旋運動。在實現(xiàn)恒定圓周運動的鉆桿為帶壓開孔刀具提供較大的切削力矩外，手自一體帶壓開孔機(jī)還要額外分配液壓的推進(jìn)力，使鉆桿的運動軌跡由圓周運動改變的螺旋運動。

液壓系統(tǒng)如何通過液壓馬達(dá)及變速箱來驅(qū)動鉆桿的原理，其用料及尺寸還有工藝在以前的文章中已經(jīng)有所描述，這里不再講解。本文對手自一體液壓推進(jìn)進(jìn)行簡要說明：

1.帶壓開孔進(jìn)刀原理

帶壓開孔刀在鉆桿旋轉(zhuǎn)的作用下開始對管道進(jìn)行圓周性地切削，如果切削完成后，還在原位上反復(fù)旋轉(zhuǎn)，則切削完成后屬于空刀，這是無用功率，是損耗。

從帶壓開孔的進(jìn)刀行程來說，帶壓開孔機(jī)在與閥門正確安裝并進(jìn)行密閉性測試后，手動推動鉆桿，使帶壓開孔刀具穿越閥門及短節(jié)直至完全抵住管道。這一段行程被稱為開孔空行程。空行程的推動一般來說因為沒有阻力，也沒有進(jìn)行切削動作。這一階段采用手動的方式較為適合，如采用自動進(jìn)刀，則運行時間長并且鉆桿行進(jìn)速度按切削時的速度行進(jìn)較慢。

另外，進(jìn)刀總成無論是手動或是采用液壓方式，其還有一個重要的力，來自抵抗切削管道時的反作用力，因此，在設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)阻尼作用，來抵消這種反作用力。

1.1手動進(jìn)刀

帶壓開孔機(jī)的手動進(jìn)刀采用的是手動旋擰進(jìn)刀絲杠原理，來回往復(fù)地旋轉(zhuǎn)通過絲杠來實現(xiàn)對鉆桿施加前行壓力。其壓力大小及進(jìn)刀尺寸依據(jù)工人經(jīng)驗來進(jìn)行，這對于帶壓開孔作業(yè)的質(zhì)量來講，是不可控因素。

還有一部分手動進(jìn)刀的原理采用手壓鉆機(jī)的進(jìn)刀方式，這種方式的進(jìn)刀結(jié)構(gòu)簡單，但沒有穩(wěn)定性和阻尼性，更加不可靠并帶來較大的震動，容易造成刀具磨損和較大的勞動強(qiáng)度。

但因手動進(jìn)刀結(jié)構(gòu)簡單、裝卸快速、便于維修等優(yōu)點，在相當(dāng)多的帶壓開孔機(jī)中仍然被廣泛采用。

1.2自動進(jìn)刀

帶壓開孔機(jī)的自動進(jìn)刀分為液壓推動系統(tǒng)和齒輪差速機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)。

1.2.1齒輪差速推進(jìn)系統(tǒng)是利用齒輪差齒原理形成的轉(zhuǎn)動速度差，從而實現(xiàn)自動進(jìn)刀功能。這類功能的體現(xiàn)于DN800以上大型帶壓開孔機(jī)中，有效地降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，并依據(jù)鉆桿轉(zhuǎn)速來恒定進(jìn)刀速度，是屬于機(jī)械動力捆梆類推進(jìn)系統(tǒng)。

1.2.2液壓自動進(jìn)刀系統(tǒng)是依據(jù)液壓馬達(dá)提供動力并通過離合器，有效地將進(jìn)刀力矩通過齒輪組來實現(xiàn)降速并放大扭矩的方法，有齒輪組天然的阻尼性能，并能在鉆桿作業(yè)時將進(jìn)刀力矩均衡地分配于進(jìn)刀推進(jìn)桿。

齒輪組是將液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的一組齒輪，在鉆桿進(jìn)行管道切削時如遇卡刀時，則離合器受力過大而使主動輪與從動輪自動做出離合動作，從而有效地阻止了進(jìn)刀推進(jìn)桿進(jìn)刀，實現(xiàn)保護(hù)在帶壓開孔作業(yè)卡刀時保護(hù)刀具的作用。

手自一體帶壓開孔機(jī)在遭遇帶壓開孔卡刀時，可在離合器不分離的情況下，使用手動進(jìn)刀搖桿進(jìn)行退刀動作，待鉆桿脫離卡刀位置并開始旋轉(zhuǎn)時，停止手動進(jìn)刀，離合器又開始工作，依照恒定的自動進(jìn)刀速度對管道進(jìn)行切削。

2.液壓系統(tǒng)的動力分配

手自一體的帶壓開孔機(jī)無須配備雙油路的液壓泵站即可實現(xiàn)自動進(jìn)刀功能。在自動進(jìn)刀系統(tǒng)前置穩(wěn)壓閥及調(diào)流閥即可提供給液壓馬達(dá)恒壓穩(wěn)定的液壓動力。

其中液壓分配系統(tǒng)與帶壓開孔機(jī)主切削液壓油路相同，因此，在接駁液壓泵站和帶壓開孔機(jī)時同樣使用一對高壓膠管，方便而快捷。

老款的手動進(jìn)刀液壓開孔機(jī)也可以在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行自動進(jìn)刀改造，有效地節(jié)省了企業(yè)支出成本。

總之，手自一體帶壓開孔的使用有效地降低操作人員的勞動強(qiáng)度并有效地保護(hù)了刀具在帶壓開孔作業(yè)中卡刀所造成的非正常損耗，使帶壓開孔機(jī)作業(yè)形成進(jìn)刀可控，退刀自如的使用環(huán)境，從而使帶壓開孔作業(yè)增加了一道安全保護(hù)屏障。