CN106194027B - 可升级一体式无水封自吸水钻 - Google Patents

Abstract

一种工程钻孔用可升级一体式无水封自吸水钻，利用传统无水封水钻的减速箱体(67)前端的轴承腔脖颈(53)，承装杯座型隔膜泵(2)，在两个主轴承架轴承(61)、(52)之间空间，设置偏心驱动轴承机构，构成了一体式无水封自吸水钻的基本核心，可升级一体式无水封自吸水钻由无水封水钻(1)，杯座型隔膜泵(2)，组合式无水封自吸水钻主轴(3)，插接式输水连管(4)，泵吸管总成(5)和辅助安装用环箍座(6)六部分组成，杯座型隔膜泵体的鞍座裙(142)，骑跨在环箍座的丝扣凸台(95)上装固，组合式无水封自吸水钻主轴的应用，随时可以升级为快接式自吸水钻，该新型水钻，结构简洁性能优越，必将进一步助推无水封水钻的发展势头。

Description

可升级一体式无水封自吸水钻

技术领域

一种工程钻孔用可升级一体式无水封自吸水钻，它是一种在现行无水封水钻承架主轴的轴承腔的脖颈上，承装杯座型隔膜泵，在两个主轴承架轴承之间的轴段上，设置偏心轴承驱动机构，和应用组合式无水封自吸水钻主轴结构，使传统的无水封水钻以简洁明快的结构方式，提升为可升级到具有快接功能的自吸水钻。

技术背景

近年来无水封水钻发展较快，但欠缺自吸水功能是一大不足之处。由于专利号2012 10154453.0水钻用同轴自动给水器，虽然技术成熟，但它只适用于有水封水钻，而一种通用性的专利申请号2012 20379131.1快接式独立给水器，它使用了一根承载短轴，致使工具沉长，累赘还降低了同心度，成本又高，成了推广工作的瓶颈，因此提出需要一种高度简约的一体式无水封自吸水钻概念要求。

发明内容

利用传统无水封水钻的减速箱体前端都设有两个拉开间隔的主轴承架轴承，其轴承腔外壁自然形成有一段脖颈，可以承装隔膜泵，而两个主轴承架轴承之间空间利用，是设置偏心驱动轴承机构的绝佳位置，成了构成一体式无水封自吸水钻的基本核心。本发明解决技术问题的技术方案是对于无水封水钻的轴承腔部位，光脖颈不加改革情况下，可升级一体式无水封自吸水钻由传统的无水封水钻，杯座型隔膜泵，组合式无水封自吸水钻主轴，插接式输水连管，泵吸管总成和辅助安装用环箍座六部分组成，杯座型隔膜泵由杯座型隔膜泵体部件，固定螺丝兼顶杆导套，顶杆，泵水隔膜，下垫片，上垫片，复位压簧，泵盖，泵盖密封圈和碟形簧片，十个零部件组成，杯座型隔膜泵体的鞍座裙，骑跨在环箍座的丝扣凸台上，利用固定螺丝兼顶杆导套将杯座型隔膜泵体部件装固在环箍座上，并且利用固定螺丝兼顶杆导套的端头伸入轴承腔脖颈侧面设的导套伸入孔，定位、定向，隔膜泵始终处于理想的下方进水上方出水。当一体式无水封自吸水钻被社会广泛认可，进入定型大规模生产时，则宜稍加改革轴承腔脖颈结构，在两个主轴承架轴承之间位置对应隔膜泵顶杆的脖颈上，直接设杯座型隔膜泵体的安装丝扣凸台，在凸台上设安装用丝扣，可以省掉辅助安装用的环箍座这个零件，进一步简化结构、降低成本。杯座型隔膜泵体部件，由杯座型隔膜泵体，进水阀接头，止回塑料球，软簧，出水阀塑料球，空心螺丝，带乳头状插接头的球形接头，长软簧，碟形簧片和组合垫圈十种零件组成，杯座型隔膜泵体用能承受磕碰的硬橡胶类有弹性材料制造。组合式无水封自吸水钻主轴由无水封基础水钻主轴，笔尖型丝扣接头两部分组成，需要升级为快接式自吸水钻时，可以将笔尖型丝扣接头拧下更换为带有三钢球螺旋卡槽的笔尖型快接公接头，并配合使用瞬间接卸的快接母接头即可，笔尖型接头和基础水钻主轴之间用细牙丝扣连接，并设有定位止口，笔尖型接头上设扳手扁方，基础水钻主轴，在连接丝扣的根部轴颈段上设上卸扣用别杆插孔，基础水钻主轴的水钻外轴承轴颈和水钻内轴承轴颈之间的轴段上，对应水钻减速箱脖颈上导套伸入孔的中线位置，设装偏心驱动轴承的偏心轴套轴颈，并设代键钢珠穴和偏心轴套限位卡簧槽，为了输水连管布局的紧凑，插接式输水连管由90度插接头，直通插接头，橡胶软管和硬衬管组成，插接头用橡胶制造，橡胶软管头部塞入短截硬衬管后呈鼓包状，被紧箍在插接头的连管腔中，和乳头状接头的插接孔口部有缩颈，里边是乳头状接头腔，接头腔边设防脱直台，完全靠过盈弹性箍紧力咬住乳头状插接头，可以快速插接也能满足输水压力的需要，但扳撬动作可迅速卸下。泵吸管总成以及隔膜泵腔内零件和快速接头是已有技术，为理解方便，在附图中将做简要介绍。

附图说明

图1是可升级一体式无水封自吸水钻整体结构示意图，本图亦是摘要附图；

图2是无水封水钻减速箱轴承腔脖颈部位结构示意图；

图3是杯座型隔膜泵体部件整体结构示意图；

图4是杯座型隔膜泵体部件侧向结构示意图；

图5是辅助安装用环箍座结构示意图；

图6是插接式球接头结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是无水封基础水钻主轴结构示意图；

图9是插接式输水连管结构示意图；

图10是无水封水钻轴承腔脖颈部位直接设安装用丝扣凸台的结构示意图；

图11是轴承腔脖颈部位直接设安装用丝扣凸台安装杯座型隔膜泵体实施例结构示意图；

图12是杯座型隔膜泵体安装用碟形簧片结构示意图；

图13是泵吸管总成结构示意图；

图14是泵水隔膜结构示意图；

图15是泵盖结构示意图；

具体实施方式

如图1所示，可升级一体式无水封自吸水钻整体结构示意图，可升级一体式无水封自吸水钻由传统的无水封水钻1，杯座型隔膜泵2，组合式无水封自吸水钻主轴3，插接式输水连管4，泵吸管总成5和辅助安装用环箍座6六部分组成，杯座型隔膜泵2由杯座型隔膜泵体部件7，固定螺丝兼顶杆导套45，顶杆13，泵水隔膜18，上垫片15，下垫片17，复位压簧14，泵盖12，泵盖密封圈19和碟形簧片138十个零部件组成，辅助安装用环箍座6套箍在轴承腔脖颈53上，图中可以看到固定螺丝兼顶杆导套45的端头装配后伸入到轴承腔脖颈53上的导套伸入孔69中(参看图2)，起到定位定向作用，轴承腔脖颈53的轴承腔中序号61是水钻主轴内轴承，52是水钻主轴外轴承，在两个轴承间隔的轴颈上设偏心轴套55，用代键钢珠56制止偏心轴套55在轴上转动，传递扭矩，50是孔用卡簧，51是防尘挡片，54是轴用卡簧，58是轴承挡片，59是轴用卡簧，60是内轴承卡簧，71是偏心驱动轴承57的运动腔，图中63是铜管49的内密封套，64是小钢丝卡簧，图中看到插接式输水连管4连到无水封水钻1输水入口的是输水管90度插接头65，另一端连到隔膜泵插接式球接头10上的是直连插座接头9，序号8是插接式球接头10上的乳头状接头，图中67是示意无水封水钻减速箱体，68是水钻主轴上装大齿轮的轴颈，66是水钻手柄凸台，16是泵盖扳孔，83是拧泵盖的丝扣，20是装隔膜的V型密封槽，44是隔膜运动的呼吸孔，亦是漏水观察孔，图中看到43是示意基础水钻主轴，42是上、卸扣用别杆插孔，41是基础水钻主轴上的笔尖型接头的定位轴颈，39是基础水钻主轴的细牙丝扣，48是笔尖型丝扣接头，30是和钻筒连接的丝扣，32是和钻筒连接的锥面，38是水通道，23是扳手扁方，47是铜管密封套，46是小卡簧，图中40是笔尖型快接公接头，34是快接母接头，笔尖型快接公接头上21是接头定位止口，22是细牙丝扣，23是扳手扁方，24是快接公接头的锥面，25是在锥体上设的三个均布的钢球螺旋卡槽，33是快接母接头体，36是钢球锁套，37是三个钢球，27是锁套内锥面，26是钢球释放储室，28是母接头内锥面，29是扳手扁方，35是塔形压簧，快接母接头上30是钻筒连接丝扣，32是钻筒连接锥面，31是水通道，图中示意泵吸管总成5其端头序号62是橡胶插接头，使用时和杯座型隔膜泵2的进水阀接头79相插接(参看图3)，本可升级无水封一体是自吸水钻，由于利用了原无水封水钻轴承腔脖颈现成位置安装隔膜泵，又利用两个主轴轴承之间的空间位置设置偏心驱动轴承机构，整体布局变得十分紧凑简洁，给使用者带来很大方便，成本自然也低，必将进一步助推无水封水钻的发展势头，加上组合式无水封自吸水钻主轴技术的应用，可以随时升级到快接式自吸水钻，对这项技术的推广也将起到相互促进的作用。

如图2所示，水钻减速箱体67轴承腔脖颈部位结构示意图，53是轴承腔脖颈，它是结构未加措施的光脖颈，需要借助辅助安装用环箍座6才能完成杯座型隔膜泵2的安装，70是水钻轴外轴承腔，72是水钻轴内轴承腔，71是偏心驱动轴承运动腔，73是内轴承卡簧槽，74是外轴承卡簧槽，69是导套伸入孔，一般设在水钻正常使用状态的左侧面，辅助安装用环箍座6将套箍在轴承腔脖颈53上，届时环箍座上的安装丝扣150对准导套伸入孔69(参看图2)，图中75是装进水接头的丝扣，66是装水钻手柄的凸台。

如图3所示，是杯座型隔膜泵体部件7的整体结构示意图，它还表示了和辅助安装用环箍座6的装配关系，组装好进出水阀的杯座型隔膜泵体部件7，它由隔膜泵体86，进水阀接头79，塑料球80，软簧82，出水阀塑料球90，预埋螺母91，组合垫圈92，插接式球接头10，长软簧94和空心螺丝11，十种零部件组成，81是进水阀接头的粘接锥面，84是泵体进水口，78是进水阀进水孔，93是空心螺丝横水孔，8是球型插接头10上的乳头状接头，图中83是拧泵盖的丝扣，85是泵水隔膜活动腔，20是装隔膜的V型密封槽，87是隔膜突入室，76是进水阀凸台，141是出水阀凸台，77是插接头防脱实筋，137是软簧座，箭头所示是进、出水方向，杯座型隔膜泵体86是用硬橡胶类弹性材料制造。95是环箍座6上的丝扣凸台，172是工艺孔，53是示意被套箍住的轴承腔脖颈，71示意偏心驱动轴承运动腔，142示意泵体的鞍座裙。183是示意和环箍座6装配使用的碟形簧片，45是固定螺丝兼顶杆导套，13是顶杆。

如图4所示，是图3隔膜泵体部件7的侧向结构示意图，图中清楚看到了隔膜运动呼吸孔44和隔膜突入室87相通，无方位要求，97是泵体口部加固环，98是隔膜泵环体，145是丝扣凸台穴，144是固定螺丝穿孔，146是隔膜突入室87的腔底鼓突面，碟形簧片将扣在其上，其它序号在图3中已做表述。

如图5所示是辅助安装用环箍座6的结构示意图，它是一个在现有无水封水钻轴承腔脖颈都是光脖颈的情况下，推广本无水封一体式自吸水钻技术的过渡性措施的一个部件，它用不锈钢板冲压制造，图中96是套箍轴承腔脖颈53的内腔，是滑动配合关系，95是丝扣凸台，150是丝扣，173是口部内翻边，174是轴承通过孔，172是冲制凸台95的工艺孔。

如图6所示是插接式球接头10的结构示意图，99是球接头体，100是空心螺丝穿孔，8是乳头状接头，101是密封颈，102是通孔，162是引导锥。

如图7所示是图6的俯视图，图中103是大肚的集水环沟。

如图8所示是无水封基础水钻主轴43结构示意图图，图中113是内轴承轴颈，109是外轴承轴颈，111是装偏心驱动轴承57的偏心轴套55的轴颈，118是代键钢珠穴，117是输水铜管穿孔，110是外轴承卡簧槽，112是偏心轴套卡簧槽，108是外轴承止位台阶，107是别杆插孔轴颈，42是上卸扣用的别杆插孔，41是笔尖型接头定位颈，104是笔尖型接头止位台，106是铜管密封套47的腔室，105是小卡簧槽，39是笔尖型接头细牙连接丝口，图中68是装大齿轮的轴颈，163是示意键槽，114是内铜管密封套腔室，115是卡簧槽，116是小钢丝卡簧槽。

如图9所示是插接式输水连管4的结构示意图，90度插接头65的插接口125的轴线和胶管123的轴线相垂直，插接口125的直径小于乳头状接头的颈项101(参看图6)，将紧箍其上，163是防脱直台，119是乳头状接头腔，124是插接引导面，122是示意钦入胶管端头的硬衬管，使之成鼓包状，靠90度插接头65和直连插接头9的弹性条件，装入胶管头腔121中，满足一定输水压力防脱的需要，9是直连插接头，它是直通孔以外，其它结构和90度插接头相同。

如图10所示是稍加改革的无水封水钻减速箱147，轴承腔脖颈部位直接设置丝扣凸台的结构示意图，用于安装杯座型隔膜泵体部件7，轴承腔脖颈53的中段设丝扣凸台149，在丝扣凸台149上设拧固定螺丝兼顶杆导套143的丝扣150，其余结构形式和图2中表述完全一样，71是偏心驱动轴承运动腔，72是主轴内轴承腔，73是卡簧槽，70是主轴外轴承腔，74是卡簧槽，75是进水接头丝扣，66是水钻手柄凸台。

如图11所示是轴承腔脖颈直接带丝扣凸台安装杯座型隔膜泵体实施例结构示意图，图中86是杯座型隔膜泵体，它和无水封水钻减速箱体147上轴承腔脖颈53的安装关系是通过隔膜泵环体98底部设的丝扣凸台穴145和鞍座裙142，(参看图4)骑跨在带有丝扣凸台149的轴承腔脖颈53上，用固定螺丝兼顶杆导套143和碟形簧片138装固在一起的，图中150是丝扣凸台149上的丝扣，71是示意偏心驱动轴承运动腔，13是示意顶杆，44是隔膜运动呼吸孔和隔膜突入室87相通，方位无要求，76是进水阀凸台，81是进水阀接头粘接锥面，137是软簧座，83是拧泵盖丝扣，84是进水孔，85是泵水隔膜活动室，20是装隔膜的V型密封槽，139是出水孔，140是出水阀座，141是出水阀凸台，91是预埋螺母，杯座型隔膜泵体86用能抗磕碰的硬橡胶类有弹性的材料制造。

如图12所示是杯座型隔膜泵体安装用碟形簧片138结构示意图，由于隔膜泵体是硬橡胶类有弹性的材料制造的，为了装固可靠，除隔膜泵内腔底部制成鼓突状外，使用本碟形簧片，其外沿164抵近隔膜泵体上隔膜突入室87的环壁165(参看图11)，152是碟形簧片的凹面，它将扣在隔膜突入室87的腔底鼓突面146上(参看图4)，151是固定螺丝穿孔，碟形簧片用弹簧钢片制造。

如图13所示是泵吸管总成结构示意图，它是自动给水器中已有技术，为帮助理解本无水封自吸水钻工作机理，作一简介，泵吸管总成5由橡胶制造的插接头62，橡胶短管134，倒刺接头127，泵吸皮球129，止回阀部件165，长橡胶管126和滤球128七部分组成，它的作用是利用手捏泵吸皮球使隔膜泵排气和预充水，以保证开钻正常泵水，泵吸管总成随即变成了引水管了。图中136是进水阀接头插入腔，135是硬衬管，131是止回阀体，130是带孔的阀盖，132是软簧，133是塑料球。

如图14所示是泵水隔膜18结构示意图，它亦是自动给水器中已有技术，图中153是泵水隔膜18的密封裙，它紧贴隔膜泵运动腔85的环壁，157是V型槽密封楔，卡入V型密封槽20中(参看图1)，154是密封挤压斜面，泵盖上的楔面168抵在其上面，挤压至咬住隔膜的密封裙153，使之处于被固定状态，并确保密封，156是活塞冠，155是上垫片穴，159是下垫片穴，160是供夹持的隔膜夹层，158是隔膜运动的蠕动的U型褶皱，泵水隔膜18用橡胶制造。

图15所示是泵盖12结构示意图，它亦是自动给水器中已有技术，图中165是泵盖丝扣，16是扳手孔，166是密封圈19的槽，167是集水槽，169是集水槽底的通水沟，168是密封用楔面，170是复位压簧定位凸台，171是泵水隔膜的活塞冠156的沉入腔，隔膜泵盖用硬塑料制造。

本发明可升级一体式无水封自吸水钻的实施例，如图1至15以及图1至图15的附图说明，它已构成了可以生产实用的可升级一体式无水封自吸水钻。由于本发明利用了现有传统的无水封水钻现成的轴承腔脖颈位置和水钻主轴两个承架轴承之间空间，设置隔膜泵和偏心驱动轴承机构，构成的无水封自吸水钻，十分简洁轻巧，推广初期，现有的无水封水钻，都不必改动减速箱体现有毛坯结构，不用增加一点主轴长度，连包装箱都不用改变，成本很低即可达到向自吸水钻的技术提升。让社会普遍认可其优越性后，再直接在轴承腔脖颈上设置安装用丝扣凸台，可进一步简洁化，降低成本。加上使用组合式无水封自吸水钻主轴方案，为以后再随时升级到快接式自吸水钻打下基础，也可以先提升为不带笔尖型可换接头的一体式无水封自吸水钻，执行上可进可退十分主动，可以预见十分简洁，性能优越的一体式无水封自吸水钻的问世，必将进一步助推无水封水钻的发展势头，随着自吸水钻的普及推广，也将起到促进快接技术的推广和标准化，具有良好的社会经济效益。

Claims (2)

1.一种工程钻孔用可升级一体式无水封自吸水钻，该可升级一体式无水封自吸水钻由传统的无水封水钻(1)，杯座型隔膜泵(2)，组合式无水封自吸水钻主轴(3)，插接式输水连管(4)，泵吸管总成(5)和辅助安装用环箍座(6)六部分组成，杯座型隔膜泵(2)由杯座型隔膜泵体部件(7)，固定螺丝兼顶杆导套(45)，顶杆(13)，泵水隔膜(18)，上垫片(15)，下垫片(17)，复位压簧(14)，泵盖(12)，泵盖密封圈(19)和蝶形簧片(138)十个零部件组成，杯座型隔膜泵体部件(7)，由杯座型隔膜泵体(86)，进水阀接头(79)，止回塑料球(80)，软簧(82)，出水阀塑料球(90)，空心螺丝(11)，带乳头状插接头(8)的球形接头(10)，长软簧(94)，蝶形簧片(138)和组合垫圈(92)十种零件组成，杯座型隔膜泵体(86)的鞍座裙(142)骑跨在辅助安装用环箍座的丝扣凸台(95)上，利用固定螺丝兼顶杆导套(45)将杯座型隔膜泵体部件(7)装固在辅助安装用环箍座(6)上，固定螺丝兼顶杆导套的端头伸入导套伸入孔(69)定位、定向，杯座型隔膜泵体(86)用硬橡胶类材料制造，组合式无水封自吸水钻主轴(3)由无水封基础水钻主轴(43)，笔尖型丝扣接头(48)两部分组成，升级为快接式自吸水钻时，将笔尖型丝扣接头(48)拧下更换为带有三钢球螺旋卡槽的笔尖型快接公接头(40)，并配合使用快接母接头(34)，笔尖型丝扣接头(48)和无水封基础水钻主轴(43)之间用细牙丝扣(39)连接，并设有定位止口(21)，笔尖型丝扣接头(48)、笔尖型快接公接头(40)上设扳手扁方(23)，无水封基础水钻主轴(43)在连接丝扣的根部轴颈段(107)上设卸扣用别杆插孔(42)，在无水封基础水钻主轴(43)的水钻外轴承轴颈(109)和水钻内轴承轴颈(113)之间的轴段上，对应水钻减速箱脖颈(53)上导套伸入孔(69)的中线位置，设装偏心驱动轴承的偏心轴套轴颈(111)，并设代键钢珠穴(118)和偏心轴套限位卡簧槽(112)，插接式输水连管(4)由90度插接头(65)，直通插接头(9)，橡胶软管(123)和硬衬管(122)组成，90度插接头(65)和直通插接头(9)用橡胶制造，橡胶软管头部塞入短截硬衬管后呈鼓包状，被紧箍在插接头的连管腔(121)中，和乳头状插接头(8)的插接孔口部(125)有缩颈，里边是乳头状接头腔(119)。

2.按照权利要求1所述的可升级一体式无水封自吸水钻，其特征是无水封水钻减速箱(147)轴承腔脖颈(53)上直接设置杯座型隔膜泵体部件(7)安装用丝扣凸台(149)，在丝扣凸台上设丝扣(150)。

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