CN104827109B - 一种安全钻夹头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全钻夹头，属于机械技术领域。它解决了如何提高钻夹头的安全性并有效保证钻夹头中夹爪调节时的力矩传递的技术问题。本改良结构的安全钻夹头，包括钻夹套和柱状的钻体，所述钻夹套套设在所述钻体上且能够绕钻体转动，所述钻体上沿周向分布有若干朝向钻体下端倾斜的滑道，所述滑道内设有能够在滑道内滑动的夹爪，所述钻夹套与所述夹爪之间还设有与所述夹爪相螺纹连接的螺母，所述螺母的下端面上开设有凹槽，所述钻夹套的内壁上具有凸键，所述凸键卡接在所述凹槽内；所述钻体的上端还固设有后盖，所述钻夹套的上端能够抵靠在所述后盖上。本改良结构的安全钻夹头安全性能高且力矩传递均匀平稳。

Description

一种安全钻夹头

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种钻夹头，特别是一种不易脱落、安全性能高的钻夹头。

背景技术

钻夹头是机械加工领域常使用到的一种工具，用于夹紧钻头，通常由钻体、夹爪、钻夹套、和后盖等组成。三个夹爪分别装设在钻体的三个滑道内，通过转动钻夹套使夹爪上的外螺纹与钻夹套上的内螺纹相配合实现夹爪的斜向移动，精确地自动定心并夹紧钻具，通常一个钻夹头可以装有不同的钻具(如中心钻、钻头、铰刀、丝锥等)，现有技术中为了保证钻具能够夹紧不松动，大多是通过定位螺钉紧固的，钻夹套的松动脱落会直接导致钻头的脱落飞出，容易引发安全事故。

我国专利(公告号：CN203956168U；公告日：2014-11-26)公开了一种防松动钻夹头，包括外套和钻体，外套套接在钻体上且能够相对于钻体转动，外套上设有螺母，螺母套设在钻体上且能够沿钻体周向转动，钻体内沿周向分布有若干个斜孔，斜孔的轴线与钻体的轴线呈锐角，斜孔内穿设有能沿斜孔轴线滑动的夹爪，夹爪上设有外螺纹且外螺纹与螺母相啮合，钻体的外侧壁上设有棘齿，外套与钻体之间还设有螺母套，螺母套一部分套设在螺母上，螺母套另一部分上设有弹片，弹片位于螺母套和棘齿之间且能够抵紧棘齿。

上述技术方案中外套与螺母套以及螺母直接采用过盈配合实现固连，容易出现外套脱落，造成安全事故；另外该技术方案中螺母设置在螺母套内与夹爪相啮合，通过转动外套带动螺母套转动，再通过螺母套的转动带动螺母转动实现夹爪的伸缩的，在这一传动过程中，螺母套与螺母容易产生相对滑动，不能有效实现夹爪的调节。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种安全钻夹头，本发明所要解决的技术问题是：如何提高钻夹头的安全性并有效保证钻夹头中夹爪调节时的力矩传递。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种安全钻夹头，所述安全钻夹头包括钻夹套和柱状的钻体，所述钻夹套套设在所述钻体上且能够绕钻体转动，所述钻体上沿周向分布有若干朝向钻体下端倾斜的滑道，每个所述滑道内均设有能够在滑道内滑动的夹爪，其特征在于，所述钻夹套内还设有螺母，所述螺母套设在所有夹爪外且通过螺纹与所有夹爪连接，所述螺母的下端面上开设有凹槽，所述钻夹套的内壁上具有凸键，所述凸键卡接在所述凹槽内；所述钻体的上端还固设有后盖，所述钻夹套的上端能够抵靠在所述后盖上。

其原理如下：现有钻夹头中通常都是钻夹套的内壁与螺母的外侧壁直接过盈配合，由于加工中尺寸的波动、安装的工装夹具的错误使用、或者是零部件的多次使用而造成磨损都会出现钻夹套的脱落，从危害最小来说，钻夹头失去功能，不能使用，产品报废，从危害大来说，钻夹套脱落飞出造成安全事故，危险性很大。本技术方案从安全性考虑，对钻夹套进行限位，使之与钻体、螺母、夹爪保持稳固配合，提高安全性。

本钻夹头可用于各种场合的钻头夹具中，本钻夹头的钻体一端的夹爪是用来夹持住钻头等钻具的，钻体的另一端用来安装动力装置输出轴的，这样就能带动本钻体的转动，再带动钻头的转动，从而实现钻具的正常工作。钻夹套套接在钻体上且能够相对于钻体转动，螺母安装在钻夹套内，其与夹爪上的外螺纹配合形成螺纹传动机构。使用时，手拧钻夹套，带动螺母转动，通过螺纹传动，使钻夹头的夹爪在钻体的滑道内斜向前进或后退，从而使夹爪组合成的夹具能够张开或闭合，达到松开或夹紧钻头的目的。多个夹爪同步移动，能够精准控制中心，使用非常方便。本技术方案中在螺母的下端面上开设有凹槽，在钻夹套的内壁上设置凸键，凸键卡接在凹槽中，凸键与螺母的凹槽配合传递扭力，其传递扭力的结构强度更大，同时凸键与螺母的凹槽相抵靠，两者相互限位，而螺母是与夹爪相啮合的，这样能够对钻夹套轴向定位；后盖在上端也对钻夹套轴向定位，两者相配合，最终保证钻夹套不会上下跳动或脱落，提高了安全性。

在上述的安全钻夹头中，所述凹槽的数量至少为两个且沿所述钻体周向均匀间隔分布，所述凸键与所述凹槽一一对应。钻夹套通过均匀间隔分布的凸键和凹槽配合将力矩传递给螺母，能够保证力矩传递的均匀，也能保证钻夹套轴向限位的受力均匀，提高可靠性。

在上述的安全钻夹头中，所述钻夹套的内壁上开设有环状的卡圈槽，所述卡圈槽内卡接有卡圈，所述卡圈与所述螺母的上端面之间还设有垫圈和轴承，所述垫圈抵靠在所述卡圈上，所述轴承的一侧抵靠在所述螺母的上端面上，所述轴承的另一侧与所述垫圈相抵靠。从上至下依次设置卡圈、垫圈、轴承和螺母，卡圈的内径小于垫圈的外径，垫圈抵靠在卡圈上最终使钻夹套与螺母相互限位，进一步防止钻夹套的脱落。作为其他方案，卡圈可以与钻夹套制成一体的。

在上述的安全钻夹头中，所述钻体的外侧壁上具有环状的凸缘，所述螺母的内壁上具有与所述凸缘相对应的台阶面，所述台阶面抵靠在所述凸缘的上表面。螺母与钻体保持轴向稳定，不滑动，实现对夹爪稳定调节。

在上述的安全钻夹头中，所述钻夹套的内壁上开设有透空槽，所述钻夹套的下端连接有环形套，所述环形套上端面具有向上的卡键，所述卡键卡接在所述透空槽内。环形套通过卡键连接在钻夹套的下端，与钻体配合对钻夹套下端形成密封，防尘并具有一定的装饰作用。

在上述的安全钻夹头中，所述钻体的下端套设有环形圈，所述环形圈与所述钻体过盈配合；所述钻夹套靠近下端的内壁上设有环状的凸起，所述环形圈的外径大于所述凸起的内径。这样环形圈就能够抵靠在凸起的下端面上，对钻夹套形成轴向限位作用，防止钻夹套相对于钻体滑动或脱落。

在上述的安全钻夹头中，所述钻体的下端具有倒角，所述环形圈的内壁具有与所述倒角相对应的倾斜面。这样环形圈形成与钻体的倒角相适应的缩口，不但提高了环形圈与钻体的接触面积，提高两者连接的牢固性，也能防止环形圈向钻体的上端窜动。

在上述的安全钻夹头中，所述钻体的上端具有连接孔，所述后盖上开设有通孔，所述钻体的上端穿过所述通孔。该连接孔用于钻夹设备主轴连接本钻夹头，连接孔内可以设置内螺纹，本技术方案中钻体上端穿过后盖与设备主轴连接；作为其它方案，钻体上端不穿过后盖，通孔与连接孔正相对设置，主轴能够穿过后盖上的通孔螺接在连接孔内。

在上述的安全钻夹头中，所述螺母包括螺母半圈一和螺母半圈二，所述螺母半圈一和螺母半圈二能够相连形成环状，所述螺母半圈一和螺母半圈二的外侧壁上套设有螺母套；所述螺母半圈一和螺母半圈二的外侧壁上部分均与所述螺母套的内壁相贴靠；所述螺母半圈一和螺母半圈二的外侧壁下部分均与所述钻夹套的内壁过盈配合。该螺母为分开式螺母，目的是为了便于装配，分开式螺母由螺母套紧固，螺母套不受外力作用，始终能保持螺母为一整体，从而使钻夹头的功能保持稳定；通过螺母半圈一和螺母半圈二与钻夹套的过盈配合连接能够防止钻夹套的跳动，保持使用的稳定性，另外也能够为钻夹套带动螺母转动提供一定的摩擦力，使之传递力矩。

在上述的安全钻夹头中，滑道为斜槽或者斜孔，滑道的数量为三个，沿钻体周向均匀分布，夹爪的数量也为三个，钻体的滑道与夹爪一一对应设置。钻体的下端中心还具有中心孔，滑道朝向该中心孔倾斜设置，滑道中的夹爪能够朝向该中心孔移动靠拢，对钻具形成夹持。

钻体上还可以设置卡簧，该卡簧与钻夹套的下端面相抵靠，形成限位。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本技术方案中在螺母的下端面上开设有凹槽，在钻夹套的内壁上设置凸键，凸键卡接在凹槽中，凸键与螺母的凹槽相抵靠，螺母与夹爪相啮合，使得螺母对钻夹套形成轴向限位，防止钻夹套的脱落。

2、本技术方案中通过钻夹套的凸键和螺母的凹槽配合将力矩传递给螺母，能够防止打滑，保证传递扭力的效率，其传递扭力的结构强度更大，且能够保证力矩传递的均匀平稳。

3、本技术方案中通过从上至下依次设置卡接在钻夹套上的卡圈、抵靠在卡圈上的垫圈、轴承和螺母，并使卡圈的内径小于垫圈的外径从而使钻夹套能够与螺母相互限位，进一步防止钻夹套的脱落。

附图说明

图1是本安全钻夹头的爆炸结构示意图。

图2是本安全钻夹头的局部剖视结构示意图。

图3是本安全钻夹头的剖视结构示意图。

图4是本安全钻夹头的局部剖视立体结构示意图。

图5是本安全钻夹头中螺母的立体结构示意图。

图6是本安全钻夹头中钻夹套的立体结构示意图。

图中，1、钻体；11、连接孔；12、滑道；13、中心孔；14、凸缘；15、倒角；2、钻夹套；21、卡圈槽；22、凸起；23、凸键；24、透空槽；3、螺母；31、凹槽；32、螺母半圈一；33、螺母半圈二；34、台阶面；4、螺母套；5、卡圈；6、后盖；61、通孔；7、夹爪；8、环形套；81、卡键；9、环形圈；91、倾斜面；1a、垫圈；1b、轴承。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图6所示，本安全钻夹头包括钻夹套2和柱状的钻体1，钻夹套2套设在钻体1上且能够绕钻体1转动，钻体1上沿周向均匀间隔分布有三个朝向钻体1下端倾斜的滑道12，滑道12为斜槽或者斜孔，本例中采用斜槽，每个滑道12内均设有一个能够在该滑道12内滑动的夹爪7，夹爪7上具有不完整的外螺纹，该外螺纹位于夹爪7的一侧并与螺母3的内螺纹相配合，钻夹套2与夹爪7之间还设有与夹爪7相螺接的螺母3，螺母3的下端面上开设有凹槽31，钻夹套2的内壁上具有凸键23，凸键23卡接在凹槽31内，凹槽31的数量为三个且沿钻体1周向均匀间隔分布，凸键23与凹槽31一一对应；钻体1的上端还固设有后盖6，钻夹套2的上端能够抵靠在后盖6上，钻体1的上端具有连接孔11，后盖6上开设有通孔61，钻体1的上端穿过通孔61。

本实施例中的钻夹头可以用于各种场合的钻头夹具中，本钻夹头的钻体1下端伸出的夹爪7是用来夹持住钻头等钻具的，钻体1的上端通过连接孔11用来安装动力装置输出轴的，连接孔11内设置内螺纹，钻体1上端穿过后盖6与动力装置输出轴连接，带动本钻体1的转动，再带动钻头的转动，从而实现钻具的正常工作。钻夹套2套接在钻体1上且能够相对于钻体1转动，螺母3安装在钻夹套2内并与夹爪7上的外螺纹配合形成螺纹传动机构。本实施例中的滑道12的数量为三个，夹爪7的数量也为三个，钻体1的滑道12与夹爪7一一对应设置，钻体1的下端中心具有中心孔13，滑道12朝向该中心孔13倾斜设置，滑道12中的夹爪7能够朝向该中心孔13移动靠拢，对钻具形成夹持。使用时，手拧钻夹套2，带动螺母3转动，通过螺纹传动，使钻夹头的夹爪7在钻体1的滑道12内斜向前进或后退，从而使夹爪7组合成的夹具能够张开或闭合，达到松开或夹紧钻头的目的。多个夹爪7同步移动，能够精准控制中心，使用非常方便。本技术方案中在螺母3的下端面上开设有凹槽31，在钻夹套2的内壁上设置凸键23，凸键23卡接在凹槽31中，通过钻夹套2上的凸键23与螺母3的凹槽31相抵靠，两者相互限位，加上螺母3与夹爪7相啮合以及后盖6在上端对钻夹套2轴向限位，这样能够对钻夹套2轴向定位，保证钻夹套2不会上下跳动或脱落，提高了安全性；另外，凸键23与凹槽31配合传递扭力，其传递扭力的结构强度更大，钻夹套2通过均匀间隔分布的凸键23和凹槽31配合将力矩传递给螺母3，能够保证力矩传递的均匀，也能保证钻夹套2轴向限位的受力均匀，提高可靠性。

如图2、图4和图6所示，钻夹套2的内壁上开设有环状的卡圈槽21，卡圈槽21内卡接有卡圈5，卡圈5与螺母3的上端面之间还设有垫圈1a和轴承1b，垫圈1a抵靠在卡圈5上，轴承1b的一侧抵靠在螺母3的上端面上，轴承1b的另一侧与垫圈1a相抵靠；钻体1的外侧壁上具有环状的凸缘14，螺母3的内壁上具有与凸缘14相对应的台阶面34，台阶面34抵靠在凸缘14的上表面。从上至下依次设置卡圈5、垫圈1a、轴承1b和螺母3，卡圈5的内径小于垫圈1a的外径，垫圈1a抵靠在卡圈5上最终使钻夹套2与螺母3相互限位，进一步防止钻夹套2的脱落。螺母3的台阶面34与钻体1的凸缘14相抵靠使得螺母3与钻体1保持轴向稳定，不滑动，实现对夹爪7稳定调节。

如图2和图4所示，钻夹套2的内壁上开设有透空槽24，钻夹套2的下端连接有环形套8，环形套8上端面具有向上的卡键81，卡键81卡接在透空槽24内，环形套8通过卡键81连接在钻夹套2的下端，与钻体1配合对钻夹套2下端形成密封。

如图1、图2和图4所示，钻体1的下端套设有环形圈9，环形圈9与钻体1过盈配合；钻夹套2靠近下端的内壁上设有环状的凸起22，环形圈9的外径大于凸起22的内径；钻体1的下端具有倒角15，环形圈9的内壁具有与倒角15相对应的倾斜面91。环形圈9能够抵靠在凸起22的下端面上，对钻夹套2形成轴向限位作用，防止钻夹套2相对于钻体1滑动或脱落；并且环形圈9形成与钻体1的倒角15相适应的缩口，不但提高了环形圈9与钻体1的接触面积，提高两者连接的牢固性，也能防止环形圈9向钻体1的上端窜动。

如图1、图4和图5所示，本实施例中的螺母3包括螺母半圈一32和螺母半圈二33，螺母半圈一32和螺母半圈二33相连形成一个完整的环状螺母3，螺母半圈一32和螺母半圈二33的外侧壁上套设有螺母套4，以保持环状螺母3的稳定性；螺母半圈一32和螺母半圈二33的外侧壁上部分均与螺母套4的内壁相贴靠；螺母半圈一32和螺母半圈二33的外侧壁下部分均与钻夹套2的内壁过盈配合；设置分开式螺母3的目的是为了便于装配，分开式螺母3由螺母套4紧固，螺母套4不受外力作用，始终能保持螺母3为一整体，从而使钻夹头的功能保持稳定；通过螺母半圈一32和螺母半圈二33与钻夹套2的过盈配合连接能够防止钻夹套2的跳动，保持使用的稳定性，另外也能够为钻夹套2带动螺母3转动提供一定的摩擦力，使之传递力矩。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、钻体；11、连接孔；12、滑道；13、中心孔；14、凸缘；15、倒角；2、钻夹套；21、卡圈槽；22、凸起；23、凸键；24、透空槽；3、螺母；31、凹槽；32、螺母半圈一；33、螺母半圈二；34、台阶面；4、螺母套；5、卡圈；6、后盖；61、通孔；7、夹爪；8、环形套；81、卡键；9、环形圈；91、倾斜面；1a、垫圈；1b、轴承等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种安全钻夹头，所述安全钻夹头包括钻夹套(2)和柱状的钻体(1)，所述钻夹套(2)套设在所述钻体(1)上且能够绕钻体(1)转动，所述钻体(1)上沿周向分布有若干朝向钻体(1)下端倾斜的滑道(12)，每个所述滑道(12)内均设有能够沿滑道(12)轴向滑动的夹爪(7)，所述钻夹套(2)内还设有螺母(3)，所述螺母(3)套设在所有夹爪(7)外且通过螺纹与所有夹爪(7)连接，所述螺母(3)的下端面上开设有凹槽(31)，所述钻夹套(2)的内壁上具有凸键(23)，所述凸键(23)卡接在所述凹槽(31)内；所述钻体(1)的上端还固设有后盖(6)，所述钻夹套(2)的上端能够抵靠在所述后盖(6)上；其特征在于，所述钻夹套(2)的内壁上开设有环状的卡圈槽(21)，所述卡圈槽(21)内卡接有卡圈(5)，所述卡圈(5)与所述螺母(3)的上端面之间还设有垫圈(1a)和轴承(1b)，所述垫圈(1a)抵靠在所述卡圈(5)上，所述轴承(1b)的一侧抵靠在所述螺母(3)的上端面上，所述轴承(1b)的另一侧与所述垫圈(1a)相抵靠；所述螺母(3)包括螺母半圈一(32)和螺母半圈二(33)，所述螺母半圈一(32)和螺母半圈二(33)的外侧壁的下部分均与所述钻夹套(2)的内壁过盈配合。

2.根据权利要求1所述的一种安全钻夹头，其特征在于，所述钻体(1)的外侧壁上具有环状的凸缘(14)，所述螺母(3)的内壁上具有与所述凸缘(14)相对应的台阶面(34)，所述台阶面(34)抵靠在所述凸缘(14)的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种安全钻夹头，其特征在于，所述钻夹套(2)的内壁上开设有透空槽(24)，所述钻夹套(2)的下端连接有环形套(8)，所述环形套(8)上端面具有向上的卡键(81)，所述卡键(81)卡接在所述透空槽(24)内。

4.根据权利要求3所述的一种安全钻夹头，其特征在于，所述钻体(1)的下端套设有环形圈(9)，所述环形圈(9)与所述钻体(1)过盈配合；所述钻夹套(2)靠近下端的内壁上设有环状的凸起(22)，所述环形圈(9)的外径大于所述凸起(22)的内径。

5.根据权利要求4所述的一种安全钻夹头，其特征在于，所述钻体(1)的下端具有倒角(15)，所述环形圈(9)的内壁具有与所述倒角(15)相对应的倾斜面(91)。

6.根据权利要求1所述的一种安全钻夹头，其特征在于，所述钻体(1)的上端具有连接孔(11)，所述后盖(6)上开设有通孔(61)，所述钻体(1)的上端穿过所述通孔(61)。

7.根据权利要求1所述的一种安全钻夹头，其特征在于，所述螺母半圈一(32)和螺母半圈二(33)能够相连形成环状，所述螺母半圈一(32)和螺母半圈二(33)的外侧壁上套设有螺母套(4)；所述螺母半圈一(32)和螺母半圈二(33)的外侧壁的上部分均与所述螺母套(4)的内壁相贴靠。

8.根据权利要求1所述的一种安全钻夹头，其特征在于，所述凹槽(31)的数量至少为两个且沿所述钻体(1)周向均匀间隔分布，所述凸键(23)与所述凹槽(31)一一对应。