物资的运输过程中，对物资载运工具及装载工具的维护修理是保证物资运输安全的前提。管道运输是输送石油和天然气的一种重要交通方式，社会生产、生活对石油天然气的大量需求，促进了管道建设事业的快速发展，使其成为五大交通运输方式之一。目前管道建设趋势是：大口径、高压力、网络化覆盖，普遍采用DN1016mm及DN1219mm的钢质管道，输送压力达到12MPa。为保障石油天然气供应安全，降低因故障停输造成的经济损失，目前管道的维护抢修过程中采用的一种修复方法——管道带压不停输开孔封堵工艺，管道开孔机是该施工过程中的重要设备。为满足国内大口径管道维抢修施工的迫切需要，本文提出了一种适用于大口径高内压油气输送管道维抢修的新型液压开孔机的创新设计方案：带压力平衡系统的大口径高压油气管道不停输开孔机具。文章首先分析了带压不停输开孔的施工过程，确定开孔机所需功能。以此为基础，从两方面展开开孔设备的设计研制工作：1524型管道专用开孔刀具的设计以及1219型开孔机主机的设计。对于开孔刀具，以X80高强度管线钢为工件材料，管道最大直径1524mm，结合大口径流体钢管不停输开孔过程中的切削参数要求，选用高速钢M48为刀片材料。根据金属切削原理，设计了合理的刀体、刀片几何形状，并分析了刀片与刀体的焊接工艺，采用“三体一膏”银钎焊方法实现刀片与刀体的连接。其次，对开孔机进行详细工程设计，包括传动机构、动力系统、控制机构、开孔机进尺状态显示系统、管道内压平衡系统等展开设计。传动机构采用三根长筒轴组成的差速轴系传递运动与动力，采用两台液压马达为系统动力，系统通过液压阀手动控制。针对现阶段管道建设大口径、高压力的特点，设置压力平衡装置，充分利用高压管输介质的压力，减小工作过程中管道压力对开孔机传动机构作用的大载荷，提高产品使用效率。然后基于虚拟样机技术，使用Solidworks建立了开孔机与开孔刀具零件的三维模型，并进行虚拟装配与配合间隙检查。使用Simulation进行运动学与动力学分析，校核运动设计与结构设计的合理性。最后对丝杠、主轴、套筒等几个内孔长径比L/d>10的深孔零件的加工问题进行了研究，比较分析了枪钻法、BTA法、DF法和喷吸法等深孔加工方法，重点对加工过程中出现的孔轴线偏差问题进行了探讨并给出了初步的解决方案。