CN103551631A - 旋转对切钻 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02—Driving main working members
    • B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles

Abstract

本发明公开了一种旋转对切钻。包括外钻头，适配与第一驱动轴并绕旋转中心按照第一方向旋转；内钻头，适配与第二驱动轴并绕旋转中心按照与外钻头相反的方向旋转；第一驱动轴和第二驱动轴同心；外钻头和内钻头包括钻头体和切削刃，切削刃设置在外钻头体和内钻头体的同一端；外钻头和内钻头的切削刃随着钻头的旋转形成旋转对切运动。本发明提供了一种高效钻孔、自进能力强、无冲击振动、切削力自我平衡、稳定可靠的旋转对切钻；适合用于混凝土、石材、木材、金属和地质钻探的快速钻孔。

Description

旋转对切钻
技术领域
本发明涉及一种旋转对切钻，属于钻孔工具和设备领域。
背景技术
现有的钻孔技术主要有两种方式：单向旋转的钻头钻孔和旋切。单向旋转钻孔不可避免反向冲击，自进能力差，需要很大的推进正压力和抗扭转力；单向冲击钻孔虽能解决对部分材料钻孔的自进问题，但噪音很大，对于大孔径钻孔不适用。旋切即为多头钻同时跟随主轴自传和公转，结构复杂适合大孔径钻孔但对于小孔径钻孔无法实现。市场急需一种高效钻孔、自进能力强、推进正压力小、无冲击振动、切削力自我平衡、无抗扭转力、稳定可靠的旋转对切钻；既适合手持工具又适合工业设备，适用于多种材质如混凝土、石材、木材、金属和地质钻探的快速钻孔。
旋转对切钻是通过驱动传动装置的同心驱动轴同时驱动外钻头和内钻头，一个按顺时针方向转动，一个按逆时针方向转动，从而产生的相向旋转对切运动。由于外钻头和内钻头的切割方向相反，外钻头和内钻头可以相互平衡切割时，被切物料的反作用力，转化负能量为切割正能量；实现自进钻入物体平稳快速钻孔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效钻孔、自进能力强、推进正压力小、无冲击振动、切削力自我平衡、无抗扭转力、稳定可靠的旋转对切钻；既适合手持工具又适合工业设备，适用于多种材质如混凝土、石材、木材、金属和地质钻探的快速钻孔。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
旋转对切钻，通过驱动传动装置的同心驱动轴同时驱动外钻头和内钻头，一个按顺时针方向转动，一个按逆时针方向转动，从而产生的相向旋转对切运动。
具体方案是：旋转对切钻包括：对切钻头、钻杆、钻夹头和驱动传动装置。驱动传动装置输出端设置的第一驱动轴和同心的第二驱动轴提供旋转方向相反的动力输出。钻夹头包括外夹头和同心的内夹头；钻杆包括外钻杆和同心的内钻杆；对切钻头包括外钻头和同心的内钻头；第一驱动轴联接外夹头，第二驱动轴联接内夹头；外夹头夹持外钻杆，内夹头耦合联接内钻杆；外钻头联接外钻杆的驱动端，内钻头联接内钻杆的驱动端；当第一驱动轴和第二驱动轴旋转时，分别驱动外钻头和内钻头做旋转对切运动。
进一步的，旋转对切钻的驱动传动装置包括驱动小齿轮、被啮合的第一齿轮、被啮合的第二齿轮；第一齿轮固定配合第一驱动轴，第二齿轮固定配合第二驱动轴。
优选的，驱动小齿轮、第一齿轮和第二齿轮均为锥齿轮。这种方式是产生同步反向旋转最优化的传动装置结构。
进一步的，第一驱动轴为空心轴；第二驱动轴穿越第一驱动轴，并通过轴承定位构成同心旋转关系。
进一步的，外钻头体的内孔设置止口定位面适配轴承的外圈，轴承的外圈另一侧设置轴向定位；在内钻头体的外圆设置止口定位面适配轴承的内圈，轴承的内圈另一侧设置轴向定位。这样外钻头和内钻头就通过轴承构成一体化同心旋转的旋转对切钻头。
本发明的有益效果是：通过驱动传动装置的同心驱动轴同时驱动外钻头和内钻头，一个按顺时针方向转动，一个按逆时针方向转动，从而产生的相向旋转对切运动。由于外钻头和内钻头的切割方向相反，外钻头和内钻头可以相互平衡切割时，被切物料的反作用力，转化负能量为切割正能量、无冲击振动、切削力自我平衡、无抗扭转力；实现自进钻入物体平稳快速钻孔。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
附图1为本发明的旋转对切钻的结构示意图。
图中：
1、对切钻头；11、外钻头；12、内钻头；13、轴承；2、钻杆；21、外钻杆；22、内钻杆；3、钻夹头；31、外夹头；32、内夹头；4、驱动传动装置；41、第一驱动轴；42、第二驱动轴；43、驱动小齿轮；44、第一齿轮；45、第二齿轮。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员所理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1是本发明的旋转对切钻的结构示意图。本发明中的旋转对切钻的结构，是通过驱动传动装置的同心驱动轴同时驱动外钻头和内钻头，一个按顺时针方向转动，一个按逆时针方向转动，从而产生的相向旋转对切运动实现的。
具体是：旋转对切钻包括：对切钻头1、钻杆2、钻夹头3和驱动传动装置4。驱动传动装置4输出端设置的第一驱动轴41和同心的第二驱动轴42提供旋转方向相反的动力输出；钻夹头3包括外夹头31和同心的内夹头32；钻杆2包括外钻杆21和同心的内钻杆22；对切钻头1包括外钻头11和同心的内钻头12。
第一驱动轴41联接外夹头31，第二驱动轴42联接内夹头32；外夹头31夹持外钻杆21，内夹头32耦合联接内钻杆22；外钻头11联接外钻杆21的驱动端，内钻头12联接内钻杆22的驱动端；当第一驱动轴41和第二驱动轴42旋转时，分别驱动外钻头11和内钻头12做旋转对切运动。
驱动传动装置4包括驱动小齿轮43、被啮合的第一齿轮44和被啮合的第二齿轮45；第一齿轮44固定配合第一驱动轴41，第二齿轮45固定配合第二驱动轴42。驱动小齿轮43、第一齿轮44和第二齿轮45均为锥齿轮。这种方式是产生同步反向旋转最优化的传动装置结构。
第一驱动轴41为空心轴；第二驱动轴42穿越第一驱动轴41，并通过轴承定位构成同心旋转关系。。
在使用时，内钻杆滑入设置在内夹头的驱动耦合孔；外钻头由外夹头夹持；当第一驱动轴和第二驱动轴旋转时，就会驱动外钻头和内钻头，一个按顺时针方向转动，一个按逆时针方向转动，从而产生的相向旋转对切运动，旋转对切的切削刃就会自进钻入物体，实现无抗扭转力钻孔。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域技术人员了解本发明的内容，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰均涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.旋转对切钻，包括：
1.1外钻头(11)，适配与第一驱动轴(41)并绕旋转中心按照第一方向旋转；
1.2内钻头(12)，适配与第二驱动轴(42)并绕旋转中心按照与第一方向相反的方向旋转；
1.3外钻头(11)和内钻头(12)同心设置；
1.4外钻头(11)和内钻头(12)包括钻头体和切削刃，切削刃设置在外钻头体和内钻头体的同一端；外钻头(11)和内钻头(12)的切削刃随着钻头的旋转形成旋转对切运动。
2.根据权利要求1所述的旋转对切钻，在外钻头(11)和内钻头(12)的钻头体之间设置轴承(13)，外钻头(11)同心配合轴承外圈，内钻头(12)同心配合轴承内圈。
3.旋转对切钻的制造方法，包括：
3.1将外钻头(11)和内钻头(21)分别与轴承(13)的内圈和外圈联接定位，构成一体的步骤；
3.2所述的步骤包括：在所述外钻头(11)体的内孔设置止口定位面适配所述轴承(13)的外圈，所述轴承(13)的外圈另一侧设置轴向定位；在所述内钻头(21)体的外圆设置止口定位面适配所述轴承(13)的内圈，所述轴承(13)的内圈另一侧设置轴向定位。
4.旋转对切钻，其特征在于，
4.1包括：对切钻头(1)、钻杆(2)、钻夹头(3)和驱动传动装置(4)；
4.2所述驱动传动装置(4)输出端设置的第一驱动轴(41)和同心的第二驱动轴(42)提供旋转方向相反的动力输出；所述钻夹头(3)包括外夹头(31)和同心的内夹头(32)；所述钻杆(2)包括外钻杆(21)和同心的内钻杆(22)；所述对切钻头(1)包括外钻头(11)和同心的内钻头(12)；
4.3所述第一驱动轴(41)联接所述外夹头(31)，所述第二驱动轴(42)联接所述内夹头(32)；所述外夹头(31)夹持所述外钻杆(21)，所述内夹头(32)耦合联接所述内钻杆(22)；所述外钻头(11)联接所述外钻杆(21)的驱动端，所述内钻头(12)联接所述内钻杆(22)的驱动端；当所述第一驱动轴(41)和第二驱动轴(42)旋转时，分别驱动所述外钻头(11)和内钻头(12)做旋转对切运动。
5.根据权利要求4所述的旋转对切钻，其特征在于，所述驱动传动装置(4)包括驱动小齿轮(43)、被啮合的第一齿轮(44)和被啮合的第二齿轮(45)；所述第一齿轮(44)固定配合所述第一驱动轴(41)，所述第二齿轮(45)固定配合所述第二驱动轴(42)。
6.根据权利要求5所述的旋转对切钻，其特征在于，所述驱动小齿轮(43)、第一齿轮(44)和第二齿轮(45)均为锥齿轮。
7.根据权利要求4所述的旋转对切钻，其特征在于，所述第一驱动轴(41)为空心轴；所述第二驱动轴(42)穿越所述第一驱动轴(41)，并通过轴承定位构成同心旋转关系。
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