CN105715206B - 冲击型钻冰机 - Google Patents
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Abstract
一种冲击型钻冰机，包括机架、安装在机架上的电机和能在电机驱动下转动的钻杆，其特征在于：还包括轴向相对设置的固定件和转动件，转动件与钻杆相连接并在电机的驱动下能与钻杆保持同步运动，在固定件与转动件的相对端面上设有能相互配合的不规则表面，且转动件转动时通过不规则表面之间的相互接触和分离动作而能相对固定件作轴向往复移动。本发明的优点在于：由于该冲击型钻冰机在固定件与转动件的相对端面上设有能相互配合的不规则表面，且转动件在转动时通过不规则表面之间的相互接触和分离动作能相对固定件进行轴向往复移动，因而钻杆在钻冰过程中能对冰层产生冲击作用，钻冰效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用来钻冰的机械装置，尤其是涉及一种冲击型钻冰机。
背景技术
以前，人们在冰层上钻孔或者钻洞一般使用凿子进行手工钻冰，手工钻冰不仅费时费力，而且钻冰效果较差，难以钻出理想的冰洞。为了克服手工钻冰的上述缺陷，人们发明了各种自动钻冰机，现有的自动钻冰机一般都包括有机架、电机和钻头，电机安装在机架上，钻头安装在电机的输出轴上。钻冰机工作时，将钻冰机竖立在冰面上，电机启动后带动钻头转动，钻头在冰层内部旋转以完成整个钻冰过程。虽然，现有的自动钻冰机实现了自动化操作，工作效率得以大大提高，但是，由于其钻头与电机输出轴之间为固定连接，钻头不能相对电机的输出轴进行轴向往复移动，因而钻头在钻冰时只能通过旋转的方式进行刨冰，即钻头在转动的同时不能对冰层产生上下冲击，另外，由于冰层具有又滑又脆的特点，因而钻头在冰层内旋转的时候非常容易打滑，进而导致钻冰效果较差。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种钻冰效果较好的冲击型钻冰机。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种结构更为合理、使用手感更好的冲击型钻冰机。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该冲击型钻冰机包括机架、安装在机架上的电机和能在电机驱动下转动的钻杆，其特征在于：还包括轴向相对设置的固定件和转动件，所述转动件与钻杆相连接并在电机的驱动下能与钻杆保持同步运动，在所述固定件与转动件的相对端面上设有能相互配合的不规则表面，且转动件转动时通过上述不规则表面之间的相互接触和分离动作而能相对固定件作轴向往复移动。
优选地，所述的固定件为固定棘轮，所述的转动件为转动棘轮。
进一步优选，在所述固定棘轮与转动棘轮的相对端面上分别成型有能相互啮合的第一齿部和第二齿部，所述第一齿部和第二齿部形成所述的不规则表面。当然，所述的不规则表面除了采用能相互啮合的齿部结构外，还可以采用能上下配合的凹凸结构，还可以采用能上、下配合的斜面结构等等。
进一步优选，所述第一齿部和第二齿部的啮合结构有利于转动棘轮朝一个方向转动。
电机输出轴与转动棘轮之间可以有多种连接结构，优选地，所述电机的输出轴通过联轴器连接有花键轴，所述的转动棘轮与所述的花键轴相啮合并能相对花键轴作轴向移动。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该冲击型钻冰机的转动棘轮上设有使固定棘轮与转动棘轮保持有相分离趋势的弹性件。
作为一种优选方案，所述的固定棘轮和转动棘轮均与所述的花键轴同轴设置。
为了对固定棘轮和花键轴进行限位，优选地，在所述固定棘轮的上方安装有第一轴套，在所述固定棘轮的内部安装有第二轴套，所述花键轴自上而下依次穿过所述的第一轴套和第二轴套。
作为该方案的进一步优选，所述钻杆通过第一连接轴与转动棘轮相连接，所述第一连接轴设于所述花键轴的下方，所述的弹性件为第一压簧，所述第一压簧的上端与所述花键轴相抵，所述第一压簧的下端与所述第一连接轴相抵。
为了对转动棘轮进行限位，在所述转动棘轮的外周设有与机架相固定的限位筒，在限位筒的内部安装有第三轴套和第四轴套，所述的第三轴套套设在所述转动棘轮的上端部，所述第四轴套位于转动棘轮的下方，所述第一连接轴的上端穿过所述的第四轴套并与转动棘轮相连接，在所述第四轴套的上方留有供转动棘轮向下轴向移动的空间。
作为另一优选方案，所述的固定棘轮和转动棘轮同轴设置，且固定棘轮和转动棘轮的轴向与所述花键轴的轴向相平行。
作为该方案的进一步优选，所述钻杆通过第二连接轴与转动棘轮相固定连接，所述固定棘轮和转动棘轮均安装在所述的第二连接轴上，所述的弹性件为套设在所述第二连接轴上的第二压簧，所述第二压簧的上端与所述的固定棘轮相抵，所述第二压簧的下端与所述的转动棘轮相抵。
固定棘轮有多种安装结构，优选地，在所述机架上固定有连接板，在所述连接板上开有相邻设置的第一安装孔和第二安装孔，所述固定棘轮安装在第一安装孔内，所述花键轴向下穿过第二安装孔，且向下伸出于第二安装孔的部位与所述的转动棘轮相啮合。
为了便于使用者操作，在所述的机架上安装有把手，所述把手有两个并分别设于所述机架的左右两侧，在所述的把手上安装有电机开关。
与现有技术相比，本发明的优点在于：该冲击型钻冰机在固定件与转动件的相对端面上设有能相互配合的不规则表面，通过不规则表面之间的相互接触和分离动作而使转动件在转动的同时能相对固定件进行轴向往复移动，这样，钻杆在钻冰过程中能不断地对冰层产生上下冲击作用，钻冰效果较好。此外，通过在固定件与转动件之间设置使转动件具有远离固定件趋势的弹性件，不仅可以使钻冰机结构更为合理，使用过程中具有更好的手感，而且携带过程中不会因为转动件与固定件相碰而出现异响，且可以避免电机在空转的情况下出现固定件与转动件相互咬合的现象，从而有利于提高钻冰机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例一的局部剖视图；
图3为本发明实施例一的局部分解示意图；
图4为本发明实施例一的固定棘轮的结构示意图；
图5为本发明实施例一的转动棘轮的结构示意图；
图6为本发明实施例二的局部结构示意图；
图7为本发明实施例二的局部分解示意图；
图8为本发明实施例二的局部剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：
如图1至图5所示，本实施例中的冲击型钻冰机包括机架1、电机2、固定棘轮3、转动棘轮4、联轴器5、花键轴6、钻杆7、第一连接轴81、第一压簧91、限位筒10、第一轴套11、第二轴套12、第三轴套13、第四轴套14、固定垫圈15和把手17等主要组件。
电机2安装在机架1上，电机2的输出轴通过联轴器5与花键轴6的上端相连接。固定棘轮3、转动棘轮4与花键轴6均同轴设置，固定棘轮3位于转动棘轮4的上方。固定棘轮3与机架1相固定，第一轴套11安装在固定棘轮3的上方，第二轴套12安装在固定棘轮3的内部，花键轴6自上而下依次穿过第一轴套11和第二轴套12，固定垫圈15套在花键轴6上并安装在第二轴套12的底部。在转动棘轮4的内部成型有与花键轴6相配合的内键槽42，花键轴6的下端伸入转动棘轮4的内孔并与内键槽42相互啮合，这样，电机2转动时可以带动转动棘轮4同步转动。
本实施例中，在固定棘轮3下端面的圆周方向上成型有第一齿部31，在转动棘轮4上端面的圆周方向上成型有能与第一齿部31相啮合的第二齿部41。并且，第一齿部31和第二齿部41中的每一齿中朝向相邻齿两个侧面具有不同的倾斜度，这样，第一齿部31和第二齿部41的啮合结构有利于转动棘轮4朝一个转动方向，如图3所示，利于转动棘轮4沿着箭头A的方向转动。转动棘轮4在电机驱动下转动时，通过第一齿部31与第二齿部41的相互接触和分离动作而能相对固定棘轮3进行轴向往复移动，且转动棘轮4在进行轴向移动时始终与花键轴6相啮合。
本实施例中，固定棘轮3是固定件的优选方案，转动棘轮4为转动件的优选方案，固定件和转动件相对端面上的不规则表面除了采用第一齿部31和第二齿部41的结构外，还可以采用其他上下配合的凹凸结构，还可以采用上下配合的斜面结构，只要满足当固定件和转动件的相对端面反复邻接时，转动件能相对固定件进行轴向往复运动即可。
钻杆7通过第一连接轴81与转动棘轮4相连接，电机2转动时，钻杆7、第一连接轴81和转动棘轮4能保持同步运动。第一连接轴81位于花键轴6的下方，第一压簧91的上端与花键轴6的下端面相抵，第一压簧91的下端与第一连接轴81的上端面相抵。由于固定棘轮3相对于花键轴6保持不动，转动棘轮4固定在第一连接轴81上，因而第一压簧91作为弹性件可以使转动棘轮4保持有远离固定棘轮3的趋势。在外力和第一压簧91的共同作用下，转动棘轮4在与花键轴6啮合的同时还能相对花键轴6作轴向移动，转动棘轮4向上轴向移动能与固定棘轮3相接触，转动棘轮4向下轴向移动能与固定棘轮3相分离。
该钻冰机还可以对转动棘轮4及钻杆7的轴向移动进行限位，具体地，限位筒10套设在转动棘轮4外并与机架1相固定，第三轴套13和第四轴套14安装在限位筒10的内部。第三轴套13套设在转动棘轮4的上端部，第四轴套14位于转动棘轮4的下方，第一连接轴81的上端穿过第四轴套14并与转动棘轮4相固定，在第四轴套14的上方留有供转动棘轮4及钻杆7向下轴向移动的空间。
此外，该冲击型钻冰机具有两个把手17并分别安装在机架1的左右两侧，在的把手17上安装有电机开关18，操作非常方便。
冲击型钻冰机工作时，操作者握住把手17并启动电机2，电机2带动转动棘轮和钻杆7转动，随着转动棘轮4在转动过程中通过转动棘轮4上的第二齿部41与固定棘轮3上的第一齿部31相互配合，钻杆7可以作轴向往复运动，从而实现冲击钻冰的动作。在未施加外力或者施加的外力不足于克服第一压簧91的弹力时，第一压簧91产生的弹力能使转动棘轮4向远离固定棘轮3的方向移动，从而避免出现转动棘轮4与固定棘轮3相啮合的现象。
实施例二：
如图6至图8所示，本实施例中的冲击型钻冰机的固定棘轮与转动棘轮的安装结构与实施例一中不同，本实施例中，转动棘轮4与固定棘轮3同轴设置并位于固定棘轮3的下方，且固定棘轮3和转动棘轮4的轴向与花键轴6的轴向相平行。连接板16固定在机架1上，在连接板16上开有相邻设置的第一安装孔161和第二安装孔162。固定棘轮3安装在第一安装孔161内，转动棘轮4位于连接板16的下方，转动棘轮4的外周壁上成型有外键槽43，花键轴6向下穿过第二安装孔162，且向下伸出于第二安装孔162的部位与转动棘轮4的外键槽43相啮合。
本实施例中，钻杆7通过第二连接轴82与转动棘轮4相连接，电机2转动时，钻杆7、第二连接轴82和转动棘轮4能保持同步转动。固定棘轮3和转动棘轮4均安装在第二连接轴82上，第二压簧92套设在第二连接轴82上，第二压簧92的上端与固定棘轮3相抵，第二压簧92的下端与转动棘轮4相抵。这样，第二压簧92作为弹性件可以使转动棘轮4保持有远离固定棘轮3的趋势。
实施例二中的冲击型钻冰机的工作过程可参考实施例一中的冲击型钻冰机的工作过程，在此不再展开描述。
Claims (11)
1.一种冲击型钻冰机，包括机架(1)、安装在机架(1)上的电机(2)和能在电机(2)驱动下转动的钻杆(7)，其特征在于：还包括轴向相对设置的固定件和转动件，所述转动件与钻杆(7)相连接并在电机的驱动下能与钻杆保持同步运动，在所述固定件与转动件的相对端面上设有能相互配合的不规则表面，且转动件转动时通过上述不规则表面之间的相互接触和分离动作而能相对固定件作轴向往复移动，所述的固定件为固定棘轮(3)，所述的转动件为转动棘轮(4)，所述电机(2)的输出轴通过联轴器(5)连接有花键轴(6)，所述的转动棘轮与所述的花键轴(6)相啮合并能相对花键轴(6)作轴向移动，所述的转动棘轮(4)上设有使固定棘轮与转动棘轮保持有相分离趋势的弹性件。
2.根据权利要求1所述的冲击型钻冰机，其特征在于：在所述固定棘轮(3)与转动棘轮(4)的相对端面上分别成型有能相互啮合的第一齿部(31)和第二齿部(41)，所述第一齿部(31)和第二齿部(41)形成所述的不规则表面。
3.根据权利要求2所述的冲击型钻冰机，其特征在于：所述第一齿部(31)和第二齿部(41)的啮合结构有利于转动棘轮(4)朝一个方向转动。
4.根据权利要求1所述的冲击型钻冰机，其特征在于：所述的固定棘轮(3)和转动棘轮(4)均与所述的花键轴(6)同轴设置。
5.根据权利要求4所述的冲击型钻冰机，其特征在于：在所述固定棘轮(3)的上方安装有第一轴套(11)，在所述固定棘轮(3)的内部安装有第二轴套(12)，所述花键轴(6)自上而下依次穿过所述的第一轴套(11)和第二轴套(12)。
6.根据权利要求4所述的冲击型钻冰机，其特征在于：所述钻杆(7)通过第一连接轴(81)与转动棘轮(4)相连接，所述第一连接轴(81)设于所述花键轴(6)的下方，所述的弹性件为第一压簧(91)，所述第一压簧(91)的上端与所述花键轴(6)相抵，所述第一压簧(91)的下端与所述第一连接轴(81)相抵。
7.根据权利要求6所述的冲击型钻冰机，其特征在于：在所述转动棘轮(4)的外周设有与机架(1)相固定的限位筒(10)，在限位筒(10)的内部安装有第三轴套(13)和第四轴套(14)，所述的第三轴套(13)套设在所述转动棘轮(4)的上端部，所述第四轴套(14)位于转动棘轮(4)的下方，所述第一连接轴(81)的上端穿过所述的第四轴套(14)并与转动棘轮(4)相连接，在所述第四轴套(14)的上方留有供转动棘轮(4)向下轴向移动的空间。
8.根据权利要求1所述的冲击型钻冰机，其特征在于：所述的固定棘轮(3)和转动棘轮(4)同轴设置，且固定棘轮(3)和转动棘轮(4)的轴向与所述花键轴(6)的轴向相平行。
9.根据权利要求8所述的冲击型钻冰机，其特征在于：所述钻杆(7)通过第二连接轴(82)与转动棘轮(4)相连接，所述固定棘轮(3)和转动棘轮(4)均安装在所述的第二连接轴(82)上，所述的弹性件为套设在所述第二连接轴(82)上的第二压簧(92)，所述第二压簧(92)的上端与所述的固定棘轮(3)相抵，所述第二压簧(92)的下端与所述的转动棘轮(4)相抵。
10.根据权利要求9所述的冲击型钻冰机，其特征在于：在所述机架(1)上固定有连接板(16)，在所述连接板(16)上开有相邻设置的第一安装孔(161)和第二安装孔(162)，所述固定棘轮(3)安装在第一安装孔(161)内，所述花键轴(6)向下穿过第二安装孔(162)，且向下伸出于第二安装孔(162)的部位与所述的转动棘轮(4)相啮合。
11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的冲击型钻冰机，其特征在于：在所述的机架(1)上安装有把手(17)，所述把手(17)有两个并分别设于所述机架(1)的左右两侧，在所述的把手(17)上安装有电机开关(18)。
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