为满足石油管道非开挖快速铺顶管动力需求,提出推管机设计方案,通过对推管机的设计、计算和试验等,验证了该推管机的性能和设备的可靠性及稳定性,达到了工程需求指标,具有较好的应用价值和推广意义。

针对高速刀柄与主轴锥孔离心膨胀不匹配的问题,设计了一种新型高速刀柄。刀柄采用实心短锥、双面定位结构。刀柄上安装有离心力驱动液压弹性膨胀系统,用以补偿刀柄与主轴锥孔的离心膨胀差。阐述了新型高速刀柄的结构原理,对刀柄几何参数和配合过盈量进行了设计;利用ANSYS有限元软件分析了刀柄的极限转速及与主轴的径向连接刚度。研究结果表明,新型刀柄与同规格的HSK高速刀柄相比,极限转速提高了约38%,且径向连接刚度也有所提高,适合用于高速加工。

根据材料力学，对涨圈环进行力学分析，同时考虑了涨圈工作状态下工作介质压力对涨圈的作用应力，计算出了涨圈密封环自由状态下的切口间隙的取值范围。