帶壓開孔鉆頭工作原理

帶壓開孔機是指在役管道新建支線或管道搶修時，在不停止管道輸送的前提下，運用帶壓開孔技術(shù)給新建支線或搶修管道封堵分流的措施。它是一種安全、環(huán)保、經(jīng)濟、高效的在役管線維搶修技術(shù)，適用于水、原油、成品油、化工介質(zhì)、天然氣等多種介質(zhì)管線的正常維修改造和突發(fā)事故的搶修（如帶壓搶修、更換腐蝕管段、加裝裝置、分輸改造等作業(yè)）。

被開管道的直徑越大，對于帶壓開孔作業(yè)施工時難度越是有所提升。當新建管道和原管道的直徑比達到1：6以上時，帶壓開孔作業(yè)的施工難度系數(shù)提升0.8倍。以手動鉆DN50規(guī)格以下帶壓開孔為例，其對原管道通徑大于300以上管道開孔時，與深孔加工的工作環(huán)境相類似，但工況條件要比深孔加工面臨更加嚴峻的考驗。

以上工程事例中可以看出，手動帶壓開孔鉆的鉆頭與深孔加工鉆頭相類似。簡單的說就是以鉆頭為主在管道壁上加工的孔都是開孔鉆進行的鉆削加工，有一定直經(jīng)，深度，精度的圓形孔工藝，特點就是設備攜帶快捷，不需要額外的動力設備，但相對于深孔加工存在著排削相對困難，管道未鉆透時冷卻條件差，開孔鉆頭磨損較快等許多問題需要解決。

帶壓開孔鉆頭的鉆削加工是指用鉆頭旋進并附加以管道壁壓力來鉆孔的方法，鉆削刀具與管道壁作旋轉(zhuǎn)運動并軸向進給運動。

鉆頭繞軸心所作的旋轉(zhuǎn)，也就是切下管道壁切屑的運動稱為主運動。鉆頭對著管道所作的直線前進運動稱為進給運動。

目前，先鋒管道對于DN50以下的鉆頭主要有麻花鉆和中心深孔鉆頭。麻花鉆頭是最為常用的一種鉆頭，下面簡要介紹麻花鉆的組成及切削角度。

1.麻花鉆主要由柄部、頸部和工作部分組成，其結(jié)構(gòu)見下圖：

1.1柄部：鉆頭的柄部是與手動開孔鉆的連接部分，鉆孔時用來傳遞所需的轉(zhuǎn)矩和軸向力。柄部一般分為圓柱形和圓錐形。先鋒管道DN40-50鉆頭是圓柱絲扣，用于與鉆桿連接。

1.2頸部：鉆頭的頸部為加工鉆頭的承力點，加工后用來預留商標和規(guī)格的部分。

1.3工作部分：手動開孔鉆頭的工作部分是由切削部分和導向部分組成。切削部分由兩條主切削刃、一條橫刃、兩個前刀面和兩個后刀面組成。如下圖所示。

其作用主要是切削管道壁。

而導向部分有兩?螺旋槽和兩條窄的螺旋形棱邊與螺旋槽表面相交成兩條棱刃（副切削刃）。導向部分的作用是在切削管道壁的過程中，使鉆頭保持正直的鉆削方向并起到修光管道孔壁的作用。通過螺旋槽排屑和輸送冷切削液（一般為水，有特殊要求的化工管道不加冷卻水，防止水與其它物質(zhì)化學反應），導向部分還是切削部分的后備部分。

帶壓開孔施工作業(yè)時，應當確保鉆頭的排屑正常和定期清孔動作。在對管道進行開孔時，操作帶壓開孔設備的機械工人鉆孔到先鋒管道規(guī)定的數(shù)值時（與鉆頭直徑相關(guān)，需要詳細數(shù)據(jù)可來電詢問并可以定制適合專項工程的鉆頭），需要進行管道壁的鉆孔清理，即用外部冷卻液沖洗，以清除切屑。盡管開孔很費時間，但這總比另一種情況更好。如果你在一個管壁進行開孔的過程中折斷了一個小鉆頭或套刀硬質(zhì)合金的碎屑掉入管壁孔中，那么你可能將面臨重新選擇帶壓開孔位置另行開孔，報廢了一個價值數(shù)千元閥門的危險。

先鋒管道生產(chǎn)的刀具在產(chǎn)品樣本中，提供了切削刀具數(shù)據(jù)的詳細清單，這些規(guī)格必須準確遵守。哪種刀具是最適宜對哪一種管道材料進行帶壓開孔的刀具，這些刀具包括：鑲?cè)秀@頭、硬質(zhì)合金或高速鋼鉆頭、焊接鉆頭、小螺旋角(12°螺旋角)麻花鉆或標準35°螺旋角麻花鉆頭。例如，小螺旋角麻花鉆通常適用于特別硬的材料，也適用于那些加工時發(fā)粘的材料，如鈦等。

最后，帶壓開孔鉆的鉆頭旋緊的剛性也是在提高管道開孔時鉆頭鉆削效率中的一個特別重要的因素。如果鉆頭夾緊不好，將會導致帶壓開孔鉆的鉆頭在管道壁鉆孔的表面質(zhì)量差、震顫以及許多其他問題，甚至會造成鉆頭報廢。