CN104874833A - 一种可手动发电馈能式电钻及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可手动发电馈能式电钻及其驱动方法，包括一变螺距的螺旋钻头，所述螺旋钻头经一馈能装置驱动，所述馈能装置包括一封闭式壳体，所述壳体内中部沿轴向设有一非导磁轴，所述非导磁轴周侧从上至下设有至少八个永磁铁采用Halbach阵列充磁，所述永磁铁外侧从上之下绕设有若干线圈，所述线圈与一蓄电池板连接且嵌设于所述壳体内周侧，所述蓄电池板固定于所述壳体两端部内；所述非导磁轴的一端与所述螺旋钻头的端部螺纹连接且经一驱动机构驱动，所述驱动机构包括一传动轴，所述传动轴与所述非导磁轴的另一端螺纹连接。本发明整体结构简单，运行可靠，体积小，重量轻，效率高，主要用于野外对山体或地面钻孔。

Description

一种可手动发电馈能式电钻及其驱动方法
技术领域
本发明涉及电钻领域，尤其涉及一种可手动发电馈能式电钻及其驱动方法。
背景技术
目前的电钻钻孔时，钻头在钻头电机的带动下高速旋转，从而实现自动电动打孔。但是对于野外户外作业，需要携带蓄电池，对于长途跋涉来说并不实际。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种可手动发电馈能式电钻及其使用方法，实现可手动发电进行钻孔。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种可手动发电馈能式电钻，包括一变螺距的螺旋钻头，所述螺旋钻头经一馈能装置驱动，所述馈能装置包括一封闭式壳体，所述壳体内中部沿轴向设有一非导磁轴，所述非导磁轴周侧从上至下设有至少八个永磁铁采用Halbach阵列充磁，所述永磁铁外侧从上之下绕设有若干线圈，所述线圈与一蓄电池板连接且嵌设于所述壳体内周侧，所述蓄电池板固定于所述壳体两端部内；所述非导磁轴的一端与所述螺旋钻头的端部螺纹连接且经一驱动机构驱动，所述驱动机构包括一传动轴，所述传动轴与所述非导磁轴的另一端螺纹连接，所述传动轴上套设有至少两个锥齿轮，所述锥齿轮旁侧啮合有一伞齿轮；还包括一用于支撑所述伞齿轮的立杆，所述传动轴穿设于所述立杆，所述立杆上固定连接有轴承，所述伞齿轮套设在轴承上。
进一步的，所述伞齿轮的端面上还偏心设置有用于转动伞齿轮的手柄。
进一步的，所述永磁铁和线圈之间还设有气隙。
进一步的，所述非导磁轴采用铝合金或钛合金材料等高强度非导磁材料，所述永磁铁采用稀土永磁材料。
进一步的，所述螺旋钻头的基体侧面为弧线形，螺旋钻头外周侧沿长度方向设有呈螺旋状排列的刀片。
进一步的，所述立杆一端固定在所述传动轴上，另一端还向下延伸设有一便于工作人员操作的握柄且与所述握柄端部固定连接。
本发明还提供一种如上述所述的可手动发电馈能式电钻的驱动方法，包括以下步骤：
步骤S1：转动手柄，驱动伞齿轮旋转，从而带动固定于传动轴的两个锥齿轮加速旋转；
步骤S2：所述锥齿轮的旋转通过所述传动轴带动所述非导磁轴，从而驱动所述螺旋钻头旋转实现手动钻孔；
步骤S3：所述非导磁轴的旋转从而带动永磁铁旋转，使得所述线圈不断切割磁感线从而在线圈中产生感应电动势，产生电能，并将产生的电能储存到蓄电池板中；
步骤S4：停止转动手柄，卸下所述传动轴，直接通过所述蓄电池板中的电能驱动非导磁轴带动钻头旋转，从而可实现电动。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明提供的可手动发电馈能式电钻，不仅结构简单，通过手动驱动伞齿轮带动锥齿轮加速，从而通过所述传动轴驱动馈能装置中的非导磁轴，从而带动螺旋钻头旋转实现手动钻孔，馈能装置还能实现手动发电馈能，在需要的时候利用储存的电能进行电动钻孔，而且该电钻体积小，重量轻，效率高，并且主要用于野外对山体或地面钻孔。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1中E-E剖视图。
图3为本发明实施例的非导磁轴与永磁铁配合示意图。
图中：1- 螺旋钻头；2-馈能装置；20-壳体；21-非导磁轴；22-永磁铁；23-线圈；24-蓄电池板；25-气隙；3-立杆；4-传动轴；5-伞齿轮；6-锥齿轮；7-手柄；8-轴承；9-握柄。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～3所示，本发明实施例提供一种可手动发电馈能式电钻，包括一变螺距的螺旋钻头1，所述螺旋钻头1经一馈能装置2驱动，所述馈能装置2包括一封闭式壳体20，所述壳体20内中部沿轴向设有一非导磁轴21，所述非导磁轴21周侧从上至下设有至少八个永磁铁22采用Halbach阵列充磁，所述永磁铁22外侧从上之下绕设有若干线圈23，所述线圈23与一蓄电池板24连接且嵌设于所述壳体20内周侧，所述蓄电池板24固定于所述壳体20两端部内；所述非导磁轴21的一端与所述螺旋钻头1的端部螺纹连接且经一驱动机构驱动，所述驱动机构包括一传动轴4，所述传动轴4与所述非导磁轴21的另一端螺纹连接，所述传动轴4上套设有至少两个锥齿轮6，所述锥齿轮6旁侧啮合有一伞齿轮5；还包括一用于支撑所述伞齿轮5的立杆3，所述传动轴4穿设于所述立杆3，所述立杆3上固定连接有轴承8，所述伞齿轮5套设在轴承8上。
从上述可知，本发明的有有益效果在于：采用halbach阵列结构充磁具有良好的磁屏蔽作用，能减小馈能装置2的体积，减轻重量，降低转动惯量，并能够提供较高气隙磁密，有利于提高馈能装置2的功率密度和转矩密度，提升馈能效率。
在本实施例中，所述伞齿轮5的端面上还偏心设置有用于转动伞齿轮5的手柄7。通过所述手柄7方便作业人员操作。
在本实施例中，所述永磁铁22和线圈23之间还设有气隙25。通过所述气隙25，便于所述永磁铁22在所述线圈23中间旋转，使得线圈23切割磁感线产生电动势，从而产生电能。
在本实施例中，所述非导磁轴21采用铝合金或钛合金材料等高强度非导磁材料，所述永磁铁22采用稀土永磁材料。
在本实施例中，所述螺旋钻头1的基体侧面为弧线形，螺旋钻头1外周侧沿长度方向设有呈螺旋状排列的刀片。通过呈螺旋状排列的刀片，提供钻孔效率。
在本实施例中，所述立杆3一端固定在所述传动轴4上，另一端还向下延伸设有一便于工作人员操作的握柄9且与所述握柄9端部固定连接。
本实施例还提供一种如上述所述的可手动发电馈能式电钻的驱动方法，包括以下步骤：
步骤S1：转动手柄7，驱动伞齿轮5旋转，从而带动固定于传动轴4的两个锥齿轮6加速旋转；
步骤S2：所述锥齿轮6的旋转通过所述传动轴4带动所述非导磁轴21，从而驱动所述螺旋钻头1旋转实现手动钻孔；
步骤S3：所述非导磁轴21的旋转从而带动永磁铁22旋转，使得所述线圈23不断切割磁感线从而在线圈23中产生感应电动势，产生电能，并将产生的电能储存到蓄电池板24中；
步骤S4：停止转动手柄7，卸下所述传动轴4，直接通过所述蓄电池板24中的电能驱动非导磁轴带动钻头旋转，从而可实现电动。
综上所述，本发明提供的一种可手动发电馈能式电钻及其驱动方法，具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；主要用于野外对山体、地面的小型钻孔。
本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可手动发电馈能式电钻，其特征在于：包括一变螺距的螺旋钻头，所述螺旋钻头经一馈能装置驱动，所述馈能装置包括一封闭式壳体，所述壳体内中部沿轴向设有一非导磁轴，所述非导磁轴周侧从上至下设有至少八个永磁铁采用Halbach阵列充磁，所述永磁铁外侧从上之下绕设有若干线圈，所述线圈与一蓄电池板连接且嵌设于所述壳体内周侧，所述蓄电池板固定于所述壳体两端部内；所述非导磁轴的一端与所述螺旋钻头的端部螺纹连接且经一驱动机构驱动，所述驱动机构包括一传动轴，所述传动轴与所述非导磁轴的另一端螺纹连接，所述传动轴上套设有至少两个锥齿轮，所述锥齿轮旁侧啮合有一伞齿轮；还包括一用于支撑所述伞齿轮的立杆，所述传动轴穿设于所述立杆，所述立杆上固定连接有轴承，所述伞齿轮套设在轴承上。
2.根据权利要求1所述的一种可手动发电馈能式电钻，其特征在于：所述伞齿轮的端面上还偏心设置有用于转动伞齿轮的手柄。
3.根据权利要求1所述的一种可手动发电馈能式电钻，其特征在于：所述永磁铁和线圈之间还设有气隙。
4.根据要求要求1所述的一种可手动发电馈能式电钻，其特征在于：所述非导磁轴采用铝合金或钛合金材料的高强度非导磁材料，所述永磁铁采用稀土永磁材料。
5.根据权利要求1所述的一种可手动发电馈能式电钻，其特征在于：所述螺旋钻头的基体侧面为弧线形，螺旋钻头外周侧沿长度方向设有呈螺旋状排列的刀片。
6.根据权利要求1所述的一种可手动发电馈能式电钻，其特征在于：所述立杆一端固定在所述传动轴上，另一端还向下延伸设有一便于工作人员操作的握柄且与所述握柄端部固定连接。
7.一种如权利要求2所述的可手动发电馈能式电钻的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：转动手柄，驱动伞齿轮旋转，从而带动固定于传动轴的两个锥齿轮加速旋转；
步骤S2：所述锥齿轮的旋转通过所述传动轴带动所述非导磁轴，从而驱动所述螺旋钻头旋转实现手动钻孔；
步骤S3：所述非导磁轴的旋转从而带动永磁铁旋转，使得所述线圈不断切割磁感线从而在线圈中产生感应电动势，产生电能，并将产生的电能储存到蓄电池板中；
步骤S4：停止转动手柄，卸下所述传动轴，直接通过所述蓄电池板中的电能驱动非导磁轴带动钻头旋转，从而可实现电动。
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