CN106400626A - 锂电钢轨钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电钢轨钻孔机，用于在钢轨上进行钻孔作业，包括：机架；夹紧机构，夹紧机构设置于机架上用于与机架配合以将钻孔机固定于钢轨上；钻孔机构，钻孔机构设置于机架上，其包括一电动机，电动机的输出端设置有钻头组件；进给机构，进给机构设置于机架上用于驱动钻孔机构移动以实现钻孔作业；锂电电源，锂电电源用于向钻孔机构的电动机供电。本发明的锂电钢轨钻孔机采用锂电电源作为动力源，只需日常对锂电电源进行充电，使用时只消耗电量，因此维护成本低；体积小，重量轻，操作简便,维护技术要求低，可在施工现场迅速进入或撤离工作状态，降低了施工作业的危险，增加了有效工作时间。

Description

锂电钢轨钻孔机

技术领域

本发明属于铁路钢轨修理机械技术领域，特别涉及一种锂电钢轨钻孔机。

背景技术

钢轨钻孔机是现代铁路钢轨修理必不可少的机具，也是工务系统进行线路设备维修、防涨防断工作的主要作业机具，钻孔机本身各项性能优劣直接影响着作业质量、作业安全及操作人员的劳动强度。现有的钢轨钻孔机大体分两种形式：内燃钢轨钻孔机和电动钢轨钻孔机。其在结构上大同小异，主要区别于动力源部分。内燃钢轨钻孔机主要是由内燃机作为动力源，如汽油机和柴油机；电动钢轨钻孔机主要是由发电机提供动力。以上两者存在的主要问题是：机体结构复杂、不易操作、日常保养和检修水平要求较高、机械故障率高、消耗能源(要消耗大量的汽油和柴油)、易造成环境污染、无法长时间在较封闭的环境作业、机体较笨重且不便搬运等。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种锂电钢轨钻孔机，不仅能够钻Φ9.8的信号线孔、Φ13.5、Φ21、Φ31的螺栓连接孔，而且能够实现单人操作和单人携带，钻孔效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种锂电钢轨钻孔机，用于在钢轨上进行钻孔作业，包括：

机架；

夹紧机构，所述夹紧机构设置于所述机架上用于与所述机架配合以将所述钻孔机固定于所述钢轨上；

钻孔机构，所述钻孔机构设置于所述机架上，其包括一电动机，所述电动机的输出端设置有钻头组件；

进给机构，所述进给机构设置于所述机架上用于驱动所述钻孔机构移动以实现钻孔作业；

锂电电源，所述锂电电源用于向所述钻孔机构的所述电动机供电。

作为优选，所述锂电电源包括锂电池和用于对锂电池进行控制的控制板。

作为优选，所述锂电池包括第一锂电池和第二锂电池，所述第一锂电池和第二锂电池相互串联且通过所述控制板控制以实现与所述电动机的切换连接。

作为优选，所述机架包括平行设置的两个侧板，两个所述侧板之间通过连接架连接，所述侧板具有沿其侧面向下延伸的肋板，所述肋板连接有U形夹紧板，所述U形夹紧板向前突出于所述肋板用于与所述夹紧机构共同作用以夹紧所述钢轨。

作为优选，所述夹紧机构包括丝杠螺杆、滑动螺母、两个夹紧臂和夹紧轮，所述丝杠螺杆的一端穿过连接两个所述侧板之间的第一轴中部设置的径向孔并在端部锁紧，在另一端设置有手柄，所述滑动螺母套设于所述丝杠螺杆上，两个所述夹紧臂为弧形结构，其铰接到两个所述侧板的前端之间连接的转轴上，并分别靠近两个所述侧板的内壁；所述夹紧臂的上端开设有卡接于所述滑动螺母的两侧的弧形槽，其下端通过第二轴安装有与所述U形夹紧板配合的夹紧轮。

作为优选，所述钻头组件包括钻头连接件和钻头，所述钻头连接件具有轴向的一端开口的第一台阶孔，所述钻头安装于所述第一台阶孔的台阶处。

作为优选，所述钻头连接件的外表面周向设置有旋转套，所述旋转套上开设有与所述第一台阶孔连通的冷却水接头，所述冷却水接头通过水管与一用于提供冷却水的压力水桶连接。

作为优选，所述钻头组件还包括有杆状结构的顶针，所述顶针的一端与连接到所述第一台阶孔的封闭端的弹性件通过活塞连接，所述顶针的另一端穿过所述钻头的轴向贯通孔并能够位于所述钻头的端部外，所述轴向孔为第二台阶孔。

作为优选，所述进给机构包括手轮、齿轮轴、主动齿轮、从动齿轮、滚珠丝杠、滑轨和滑块组件，所述齿轮轴上端与所述手轮连接，下端与所述主动齿轮连接；与所述齿轮轴垂直设置的所述滚珠丝杠安装于所述滑轨内，所述从动齿轮设置于所述滚珠丝杠的一端部并与所述主动齿轮啮合，所述滑块组件设置于所述滚珠丝杠上并与所述钻孔机构连接。

作为优选，所述滑轨为具有一侧开口且朝下设置的箱体，所述箱体的开口端设置有燕尾形轨道；所述滑块组件包括转动套、连接柱和滑块，所述滑块组件通过转动套连接于所述滚珠丝杠上，所述转动套通过连接柱连接具有燕尾槽并与所述燕尾形轨道配合的滑块，所述的滑块通过连接柱与所述钻孔机构连接。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1.本发明的锂电钢轨钻孔机采用锂电电源作为动力源，只需日常对锂电电源进行充电，使用时只消耗电量，因此维护成本低；无需使用内燃机或发电机作为动力源，因此体积小，重量轻，一人就可随身携带和操作，且操作简便。

2.锂电电源的两块锂电池相互串联且通过控制板控制以实现与电动机的切换连接，能够对低电量的锂电池进行有效的保护，有利于保证锂电池的使用寿命，且能够保证负载情况下不会对机具造成损失。

3.夹紧机构设置于机架的前端且与机架配合以将锂电钢轨钻孔机固定于钢轨上，简化了结构，利用夹紧臂的杠杆作用，一个人即可完成装夹操作，因此操作方便。

4.顶针配合与弹性件连接的活塞，使冷却水能够从钻头中心孔流出，有利于延长钻头的使用寿命。

5.进给机构采用滚珠丝杠，减小了进给扭矩，提高了钻孔精度。

6.本发明的锂电钢轨钻孔机维护技术要求低，无须经过特殊培训即可使用操作，可在施工现场迅速进入或撤离工作状态，当线路上来车时操作人员可迅速从工作线路撤离，降低了施工作业的危险，增加了有效工作时间。

附图说明

图1为本发明的锂电钢轨钻孔机的装配主视结构示意图；

图2为本发明的锂电钢轨钻孔机的控制盒侧视结构示意图；

图3为本发明的锂电钢轨钻孔机的控制盒侧视结构局部剖视示意图；

图4为本发明的锂电钢轨钻孔机的夹紧机构和机架安装结构主视图；

图5为图4俯视图；

图6为本发明的锂电钢轨钻孔机的钻孔机构剖视结构示意图；

图7为本发明的锂电钢轨钻孔机的进给机构主视结构示意图；

图8为图7A-A向剖视结构示意图。

图中：

1-夹紧机构； 11-第一轴；

12-丝杠螺杆； 13-滑动螺母；

14-手柄； 15-夹紧臂；

16-转轴； 17-夹紧轮；

18-第二轴；

2-机架； 21-侧板；

22-连接架； 23-U形夹紧板；

3-进给机构； 31-手轮；

32-齿轮轴； 33-第一轴承座；

34-齿轮箱； 35-主动齿轮；

36-从动齿轮； 37-滑轨；

38-滚珠丝杠； 39-滑块组件；

391-转动套； 392-连接柱；

393-滑块； 310-手把；

4-钻孔机构； 41-电动机；

42-减速机； 43-航空插座；

44-钻头组件； 441-钻头连接件；

442-钻头； 443-顶针；

444-旋转套； 445-冷却水接头；

446-第一台阶孔； 447-第二台阶孔；

448-弹簧； 449-活塞；

45-第二轴承座； 46-固定连接板；

5-锂电电源； 51-第一电池箱；

52-第二电池箱； 53-开关；

54-控制箱； 55-航空插头；

56-控制板； 57-继电器；

58-电缆； 59-调速旋钮；

6-定位尺构件； 7-钢轨。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，本发明的实施例公开了一种锂电钢轨钻孔机，用于在钢轨7上进行钻孔作业，包括：

机架2；

夹紧机构1，夹紧机构1设置于机架2的前端用于与机架2配合以将该锂电钢轨钻孔机固定于钢轨7上；

钻孔机构4，钻孔机构4设置于机架2上，其包括一电动机41，电动机41的输出端通过减速机42设置有钻头组件44；

进给机构3，进给机构3设置于机架2的上用于驱动钻孔机构4移动以实现钻孔作业；

锂电电源5，锂电电源5用于向钻孔机构4的无刷电动机41供电。

本发明的锂电钢轨钻孔机在使用时，提前将锂电电源5充好电，将定位尺构件6安装于钢轨7的顶面上，以方便该钻孔机定位钻孔，然后操作夹紧机构1将机架2固定于钢轨7上，操作进给机构3驱动钻孔机构4移动，锂电电源5控制钻孔机构4的电动机41驱动钻头组件44转动，以达到钻孔的目的，因此只需日常对锂电电源5进行充电，使用时只消耗电量，因此维护成本低；无需使用内燃机或发电机作为动力源，因此体积小，重量轻，一人就可随身携带和操作，且操作简便。

结合图2和图3所示，锂电电源5包括锂电池和用于对锂电池进行控制的控制板56，在锂电池的电量不足以维持正常工作时，控制板56通过控制电路会自动切断给无刷电动机41的供电；更换新电池后，再次按下锂电源启动按钮，本发明的锂电钢轨钻孔机可继续工作，因此能够对低电量的锂电池进行有效的保护，有利于保证锂电池的使用寿命。而在负载超载时，控制板56也会通过控制电路自动切断给无刷电动机41的供电，更换新的钻头442后，再次按下锂电源启动按钮，本发明的锂电钢轨钻孔机会继续工作，因此保证了负载超载的情况下本发明的锂电钢轨钻孔机不工作，减小了机具的损失。

具体地，继续结合如图2和图3，锂电电源5包括一个控制箱54，控制箱内设置控制板56和继电器57，控制箱54上方对称设置有第一电池箱51和第二电池箱52，第一电池箱51和第二电池箱52内分别放置有第一锂电池和第二锂电池，第一锂电池和第二锂电池相互串联且通过控制板56控制以实现与无刷电动机41的切换连接。本发明的锂电电源5通过设置第一锂电池和第二锂电池，在第一锂电池电量不足以维持正常工作时，控制板56通过控制电路自动切换到第二锂电池给无刷电动机41供电(若第二锂电池不足以维持正常工作时，控制板56则通过控制电路自动切换到第一锂电池给无刷电动机41供电)，这样就增加了工作时间，可在一次连续作业周期内完成更多的工作任务。

继续结合图2和图3，控制板56设置在控制箱54内，控制箱54上安装有与控制板56连接的开关53、调速旋钮59和航空插头55，航空插头55通过电缆58与连接到无刷电动机41的航空插座43连接，通过调速旋钮59将转速调至最佳切削状态，通过开关53控制无刷电动机41的旋转。

结合图1、图4和图5，机架2包括互相平行设置的两个侧板21以及连接两个侧板21的连接架22，为了减轻重量，连接架22可做成矩形框架结构等任何合适的框架结构，侧板21具有沿其侧面向下延伸的肋板，肋板连接有U形夹紧板23，U形夹紧板23向前突出于肋板用于与夹紧机构1共同作夹紧钢轨7以用于将机架2固定于钢轨7上。

具体地，夹紧机构1包括丝杠螺杆12、滑动螺母13、两个夹紧臂15和夹紧轮17，机架2的相对内壁(两个侧板21的内表面)上安装有第一轴11，第一轴11中部开设有一个径向孔，丝杠螺杆12的一端可转动地穿过径向孔，穿过的部分通过螺母锁紧，而另一端设置有手柄14，滑动螺母13套设于丝杠螺杆12上；两个夹紧臂15为弧形结构，其连接到两个侧板21的前端之间连接的转轴16上，并分别靠近两个侧板21的内壁，夹紧臂15的上端开设有卡接于滑动螺母13的两侧的弧形槽，其下端通过第二轴18安装有与U形夹紧板23配合的夹紧轮17。

该夹紧机构1在使用时，旋转手柄14带动丝杆螺杆12旋转，丝杆螺杆12带动滑动螺母13前后运动(此结构为螺母丝杆幅)，滑动螺母13压迫夹紧臂15，两件夹紧臂15以转轴16为轴心转动，形成杠杆机构，夹紧轮17和U形夹紧板23将本发明的锂电钻孔机牢固地夹紧在钢轨7上，以便进行钻孔作业。

结合图6，钻头组件44包括钻头连接件441和钻头442，钻头连接件441连接于减速机42的输出轴上，并通过轴承安装于第二轴承座45上，钻头连接件441具有轴向的一端开口的第一台阶孔446，钻头442安装于第一台阶孔446的台阶处。通过钻头连接件441连接钻头442能够增加钻头442的长度，方便钻孔作业。

为了能够在钻头442工作时方便对钻头442及时快速冷却，钻头连接件441的前端外表面周向设置有旋转套444，旋转套444上开设有与第一台阶孔446连通的冷却水接头445，冷却水接头445可通过水管与压力水桶(图中未画出)连接，压力水桶用于提供冷却水。

当需要的钻孔较大时，需要冷却水能够通到钻头442的工作端，以对钻头442在作业过程中产生的热量进行及时快速冷却。继续结合图6，为了能够达到这个目的，第一台阶孔446的封闭端连接一个弹性件，本实施例中使用弹簧448作为弹性件，弹簧448的自由端连接有一个活塞449，弹簧448通过活塞449与杆状结构的顶针443的一端连接，而顶针443的另一端穿过钻头442的中心开设的一个轴向贯通孔，而为了能够有更多的冷却水进行冷却，轴向贯通孔可设置为第二台阶孔447，并能够使顶针443的穿过端端部位于钻头442的端部外。使用时，顶针443顶住钢轨7，活塞449沿着第二台阶孔447轴向向内移动，从而带动顶针443的自由端也同向移动，直至使冷却水从第一台阶孔446流出进入第二台阶孔447，以带走切削热达到冷却的目的，从而延长钻头442的使用寿命。

结合图7和图8，本发明的锂电钢轨钻孔机的进给机构3包括手轮31、齿轮轴32、主动齿轮35、从动齿轮36、滚珠丝杠38、滑轨37和滑块组件39，齿轮轴32通过轴承安装于第一轴承座33上，第一轴承座33安装于机架2上，齿轮轴32上端与手轮31连接，下端与主动齿轮35连接；从动齿轮36安装于与齿轮轴32垂直设置的滚珠丝杠38的一端部，从动齿轮36与主动齿轮35啮合并均设置于齿轮箱34内，齿轮箱34连接到两个侧板21的内壁上，滚珠丝杠38通过轴承安装于滑轨37内，滑轨37连接到机架2的两个侧板21的内壁上，滑块组件39套设于滚珠丝杠38上并可沿滚珠丝杠38轴向运动，进而使进给机构3通过滑块组件39与钻孔机构4连接使其移动以使钻头组件44能够进行钻孔作业。

继续结合图7和图8，本实施例中的滑轨37为下端开口的箱体结构，箱体的开口端设置有燕尾形轨道；滑块组件39包括转动套391、连接柱392和滑块393，滑块组件39通过转动套391套接于滚珠丝杠38上，转动套391通过连接柱392连接具有燕尾槽并与燕尾形轨道配合的滑块393，滑块393通过连接柱392与连接到减速机42外壳上的固定连接板46连接。

继续结合图7和图8，具有箱体结构的滑轨37的顶面上安装有手把310，手把310位于机架2的两个侧板21之间，方便携带和移动该锂电钢轨钻孔机除去锂电电源的部分。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂电钢轨钻孔机，用于在钢轨上进行钻孔作业，其特征在于，包括：

机架；

夹紧机构，所述夹紧机构设置于所述机架上用于与所述机架配合以将所述钻孔机固定于所述钢轨上；

钻孔机构，所述钻孔机构设置于所述机架上，其包括一电动机，所述电动机的输出端设置有钻头组件；

进给机构，所述进给机构设置于所述机架上用于驱动所述钻孔机构移动以实现钻孔作业；

锂电电源，所述锂电电源用于向所述钻孔机构的所述电动机供电。

2.根据权利要求1所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述锂电电源包括锂电池和用于对锂电池进行控制的控制板。

3.根据权利要求2所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述锂电池包括第一锂电池和第二锂电池，所述第一锂电池和第二锂电池相互串联且通过所述控制板控制以实现与所述电动机的切换连接。

4.根据权利要求1所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述机架包括平行设置的两个侧板，两个所述侧板之间通过连接架连接，所述侧板具有沿其侧面向下延伸的肋板，所述肋板连接有U形夹紧板，所述U形夹紧板向前突出于所述肋板用于与所述夹紧机构共同作用以夹紧所述钢轨。

5.根据权利要求4所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述夹紧机构包括丝杠螺杆、滑动螺母、两个夹紧臂和夹紧轮，所述丝杠螺杆的一端穿过连接两个所述侧板之间的第一轴中部设置的径向孔并在端部锁紧，在另一端设置有手柄，所述滑动螺母套设于所述丝杠螺杆上；两个所述夹紧臂为弧形结构，其铰接到两个所述侧板的前端之间连接的转轴上，并分别靠近两个所述侧板的内壁，所述夹紧臂的上端开设有卡接于所述滑动螺母的两侧的弧形槽，其下端通过第二轴安装有与所述U形夹紧板配合的夹紧轮。

6.根据权利要求1所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述钻头组件包括钻头连接件和钻头，所述钻头连接件具有轴向的一端开口的第一台阶孔，所述钻头安装于所述第一台阶孔的台阶处。

7.根据权利要求6所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述钻头连接件的外表面周向设置有旋转套，所述旋转套上开设有与所述第一台阶孔连通的冷却水接头，所述冷却水接头通过水管与一用于提供冷却水的压力水桶连接。

8.根据权利要求6所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述钻头组件还包括有杆状结构的顶针，所述顶针的一端与连接到所述第一台阶孔的封闭端的弹性件通过活塞连接，所述顶针的另一端穿过所述钻头的轴向贯通孔并能够位于所述钻头的端部外，所述轴向孔为第二台阶孔。

9.根据权利要求1所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述进给机构包括手轮、齿轮轴、主动齿轮、从动齿轮、滚珠丝杠、滑轨和滑块组件，所述齿轮轴上端与所述手轮连接，下端与所述主动齿轮连接；与所述齿轮轴垂直设置的所述滚珠丝杠安装于所述滑轨内，所述从动齿轮设置于所述滚珠丝杠的一端部并与所述主动齿轮啮合，所述滑块组件设置于所述滚珠丝杠上并与所述钻孔机构连接。

10.根据权利要求9所述的锂电钢轨钻孔机，其特征在于，所述滑轨为具有一侧开口且朝下设置的箱体，所述箱体的开口端设置有燕尾形轨道；所述滑块组件包括转动套、连接柱和滑块，所述滑块组件通过转动套连接于所述滚珠丝杠上，所述转动套通过连接柱连接具有燕尾槽并与所述燕尾形轨道配合的滑块，所述的滑块通过连接柱与所述钻孔机构连接。