管線在帶壓開孔作業(yè)施工過程中，由于管道自重、安裝馬鞍三通、閥門等原因，需要對(duì)管道進(jìn)行加壓或澆注水泥承重墩，以消除管道附加的應(yīng)力。但XJ-ZYDN1000以上設(shè)備，在安裝在管道和管件上之后，除了采取上述措施外，還需要吊車配合以降低開孔裝置對(duì)管道的受力。

    對(duì)于側(cè)向90度大口徑帶壓開孔工程而言，開孔時(shí)較大應(yīng)力點(diǎn)在外圍，即帶壓開孔機(jī)的較外端。其中外端為進(jìn)刀總成及帶壓開孔鉆桿。這樣，進(jìn)刀組件的設(shè)計(jì)應(yīng)該是小巧或者遠(yuǎn)離尾端，同時(shí)鉆桿也要減輕重量，以盡可能減小管道應(yīng)力。

    鉆具材料采用普通直光軸(sf)時(shí)，由于普通直光軸與帶壓開孔機(jī)滑動(dòng)軸承點(diǎn)對(duì)面接觸，所以普通直線光軸的表面硬度要求很高，因此，材料及熱處理方法非常重要。材料為suj2(相當(dāng))國(guó)標(biāo)gcr15，硬度：hrc602硬化層深度要達(dá)到：0.8-3mm。地表粗糙度：ra0.10m-ra0.35m直線度：70m/1000mm以下的軸外徑公差g62。

    與之相比，采用鍍鉻直線光軸(sfc)，是在普通光軸的基礎(chǔ)上鍍上一層硬鉻，可以適應(yīng)于腐蝕環(huán)境或高鹽環(huán)境。本發(fā)明主要用于工業(yè)機(jī)械人、海洋鉆井、自動(dòng)滑動(dòng)系統(tǒng)等設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件。材料：suj2(相當(dāng))國(guó)標(biāo)gcr15、硬度：hrc602硬化層深度：0.8-3mm表面粗糙度：ra0.10m-0.35m線度數(shù)：70m/1000mm以下。涂層厚度：3-5m。外徑公差g63。

    由于中空結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，中空軸心軸能較大程度地減輕重量，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部適用于穿入測(cè)線、壓縮空氣、添加潤(rùn)滑劑或機(jī)械手臂。

    開孔鉆機(jī)鉆桿屬于直線光軸，這是一種直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合裝置，在圖紙中體現(xiàn)為螺旋進(jìn)刀形式?？墒箓鲃?dòng)裝置和切割部件之間減少摩擦，提高工作效率，使運(yùn)轉(zhuǎn)更方便。

    中空的軸孔，是目前應(yīng)用較廣的一種機(jī)械傳動(dòng)元件，特別是在航空航天領(lǐng)域，由于其與實(shí)心軸比較，具有兩個(gè)極其明顯的優(yōu)勢(shì)：

    1.當(dāng)承受相同載荷時(shí)，空心軸的重量小于實(shí)心軸；2.中空軸強(qiáng)度高于實(shí)心軸。

    為何空心軸有兩種優(yōu)良的特性呢？根據(jù)下面的理論原則進(jìn)行分析。就力學(xué)而言，一根空心軸要比一根實(shí)心軸更有效率地使用材料，因?yàn)閺募羟袘?yīng)力分布分析，開孔鉆桿的扭剪應(yīng)力與離圓心的距離成正比，由于在圓的中心附近應(yīng)力很小，材料不能完全發(fā)揮作用，因此，將受力較小的材料從圓心處移至軸心，形成空心軸。將增加IP和WP，增強(qiáng)軸力。用于帶壓開孔的空心軸，采用實(shí)心軸鉆孔，使其重量小于實(shí)心軸，且材料利用率高。

    在設(shè)計(jì)時(shí)空心軸和實(shí)體軸的選擇時(shí)，帶壓開孔機(jī)是兩種明顯的區(qū)別，而對(duì)于其實(shí)用性，哪一種更好，當(dāng)然是要通過比較來了解。

    1.假定外圓直徑相同，材料相同，熱處理相同時(shí)，肯定是實(shí)心軸抗彎抗扭能力強(qiáng)于空心軸。

    2.假定截面積相同、材料相同、熱處理相同時(shí)，空心軸的彎曲抗扭性能更好。如果壁厚過薄，即使有較高的慣性矩和抗彎截面模數(shù)，在承受彎矩時(shí)，壓應(yīng)力有可能導(dǎo)致壓力區(qū)出現(xiàn)局部失穩(wěn)破壞。