CN107191148B - 一种精密钻孔取芯机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密钻孔取芯机。包括底座、螺纹杆、防钻偏装置、传动装置总成、立式发动机、空心钻、顶座、转动手轮和丝杠，传动装置总成包括主动轴、外部壳体、行星轮系、大太阳齿轮、过渡齿轮、末端齿轮和从动轴，行星轮槽侧壁设有内齿圈，行星轮系包括小太阳齿轮、小行星轮，主动轴依次与小太阳齿轮、大太阳齿轮键连接，过渡齿轮一端与大太阳齿轮相啮合，过渡齿轮另一端与末端齿轮相啮合，丝母套筒内部与丝杠连接，从动轴与末端齿轮键连接，从动轴底部与空心钻连接。本发明的有益效果在于：摒弃了使用带传动的方式所带来的一系列不足，钻孔时传动更加稳定；空心钻转动时更加稳定，不易发生跑偏；取得的样芯更加精密、规整。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻孔取芯机领域，具体是一种精密钻孔取芯机。
背景技术
目前的钻孔取芯机分为两类。一类是电动，另一类是发动机，野外施工用电很不方便，所以电动钻孔取芯机使用起来很不方便，尤其是在长线公路施工中其缺点更为明显。
但是，不管是电动钻孔取芯机还是发动机钻孔取芯机，目前大多采用带传动的方式进行动力输送，带传动有很多弊端：(1)、皮带在工作时，由于带轮两边的拉力差以及相应的变形经差形成弹性滑动，导致带轮与从动轮的速度损失。(2)、过载时将引起打滑，使皮带的运动处于不稳定状态，效率急剧下降，磨损加剧，严重影响皮带的寿命。(3)、带传动在使用时振动大、不稳定，导致空心钻转动时不稳定、容易发生跑偏，钻孔时大大降低了空心钻的使用寿命，而且取得的样芯不规整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精密钻孔取芯机，它摒弃了使用带传动的方式进行动力输送时所带来的一系列不足，钻孔时传动更加稳定；空心钻转动时更加稳定，使空心钻转动过程中的圆心同心度更高，不易发生跑偏；钻孔时大大增加了空心钻的使用寿命，而且取得的样芯更加精密、规整。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种精密钻孔取芯机，包括底座、螺纹杆、防钻偏装置、传动装置总成、立式发动机、空心钻、顶座、转动手轮和丝杠，所述螺纹杆设有2个，所述螺纹杆底部与底座连接，所述螺纹杆顶部与顶座连接，所述防钻偏装置包括支撑竖杆、轴承座，所述支撑竖杆底部与底座连接，所述轴承座外部侧壁与支撑竖杆顶部连接，所述轴承座内设有滚动轴承，所述传动装置总成包括主动轴、外部壳体、行星轮系、大太阳齿轮、过渡齿轮、末端齿轮和从动轴，所述立式发动机设置于外部壳体顶部，所述立式发动机的输出端与主动轴顶端传动连接，所述主动轴远离立式发动机一端伸入到外部壳体内，所述外部壳体上设有与螺纹杆位置相适应的连通孔，所述连通孔的直径略大于螺纹杆直径，所述螺纹杆上设有承重螺母，所述外部壳体内设有行星轮槽、齿轮传动腔、丝母套筒，所述行星轮槽侧壁设有内齿圈，所述行星轮系包括小太阳齿轮、小行星轮，所述小太阳齿轮与小行星轮相啮合，所述小行星轮与内齿圈相啮合，所述大太阳齿轮设置在齿轮传动腔内且与小太阳齿轮同轴，所述主动轴依次与小太阳齿轮、大太阳齿轮键连接，所述过渡齿轮套在丝母套筒外部且与丝母套筒转动连接，所述过渡齿轮一端与大太阳齿轮相啮合，所述过渡齿轮另一端与末端齿轮相啮合，所述丝母套筒内部与丝杠连接，所述从动轴与末端齿轮键连接，所述从动轴底部穿出外部壳体设有竖直杆，所述空心钻顶部与竖直杆螺纹连接，所述空心钻直径与滚动轴承相适应，所述空心钻底部穿过滚动轴承设有钻头，所述钻头与空心钻底部螺纹连接，所述丝杠顶部穿过顶座与转动手轮连接。
所述底座上设有定位装置，所述定位装置包括升降螺栓和固定圆盘，所述升降螺栓与底座螺纹连接，所述固定圆盘与升降螺栓底部焊接，所述固定圆盘上设有螺栓孔，所述螺栓孔上设有地脚螺栓。
所述外部壳体顶部设有第一轴承放置座，所述第一轴承放置座内设有与主动轴相适应的第一推力轴承和第一深沟球轴承，所述主动轴上设有与第一推力轴承相适应的第一搭接凸缘，所述第一搭接凸缘搭在第一推力轴承顶部。
所述齿轮传动腔底部设有第二推力轴承，所述主动轴底部设有与第二推力轴承相适应的第二搭接凸缘，所述第二搭接凸缘搭在第二推力轴承顶部。
所述外部壳体顶部设有第二轴承放置座，所述第二轴承放置座内设有第三推力轴承，所述从动轴上设有与第三推力轴承相适应的第三搭接凸缘，所述第三搭接凸缘搭在第三推力轴承顶部。
所述外部壳体内部设有第三轴承放置座，所述第三轴承放置座内设有与从动轴相适应的第二深沟球轴承。
所述小行星轮上设有轮轴，所述轮轴与小行星轮键连接，所述轮轴顶部设有转动连接杆，所述转动连接杆末端与轮轴转动连接，所述转动连接杆中心与主动轴转动连接。
所述底座上远离防钻偏装置一端设有斜向连杆，所述斜向连杆顶部与顶座连接。
所述底座上设有行走轮。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本装置的传动装置总成内，主动轴和从动轴之间采用行星轮系、大太阳齿轮、过渡齿轮、末端齿轮进行动力传递，齿轮传动更加平稳，避免了带传动所带来的一系列问题，而且通过在主动轴上设置行星轮系，行星轮系由于采用了数个结构相同的小行星轮，均匀地分布于小太阳齿轮的周围，从而可使小太阳齿轮转动时能时刻保持极高的同心度，也就是说小太阳齿轮转动过程中圆心位置保持不变，进而主动轴转动时圆心位置也保持不变。故行星轮系传动的运动平稳，抵抗冲击和振动的能力较强，工作较可靠。而且本装置还设有防钻偏装置，空心钻在转动过程中有防钻偏装置内的滚动轴承限位，使空心钻转动时更加稳定，使空心钻转动过程中的圆心同心度更高，不易发生跑偏。综上所述，本装置摒弃了使用带传动的方式进行动力输送时所带来的一系列不足，钻孔时传动更加稳定，钻孔时大大增加了空心钻的使用寿命，而且取得的样芯更加精密、规整。
2、通过在底座上设置定位装置，在进行钻孔取芯之前，首先通过定位装置将底座稳定的与地面固定，避免钻孔取芯过程中装置的移动而卡住空心钻，造成空心钻的损坏，影响到钻孔取芯工作。
3、第一搭接凸缘搭在第一推力轴承顶部，能够使第一推力轴承更好的承受主动轴的自重，第一深沟球轴承的设置能够进一步的使主动轴转动的更加平稳。
4、第二搭接凸缘搭在第二推力轴承顶部，第二推力轴承能够进一步的承受主动轴的自重，保证主动轴能够有效、稳定的转动。
5、第三搭接凸缘搭在第三推力轴承顶部，第三推力轴承能够更好的承受从动轴的自重，保证从动轴能够有效、稳定的转动。
6、通过设置第二深沟球轴承，能够进一步的使从动轴转动的更加平稳。
7、通过设置轮轴、转动连接杆，能够保证行星轮系稳定、安全的运行。
8、通过设置斜向连杆，斜向连杆两端分别与底座、顶座连接，装置运行时能够更加稳定。
9、通过设置行走轮，能够方便的对装置进行移动。
附图说明
附图1是本发明三维结构示意图。
附图2是本发明中传动装置总成内部结构示意图。
附图3是本发明附图2中I部放大图。
附图4是本发明附图2中II部放大图。
附图中所示标号：
1、底座；2、螺纹杆；3、立式发动机；4、空心钻；5、顶座；6、转动手轮；7、丝杠；8、支撑竖杆；9、轴承座；10、滚动轴承；11、主动轴；12、外部壳体；13、行星轮系；14、大太阳齿轮；15、过渡齿轮；16、末端齿轮；17、从动轴；18、连通孔；19、承重螺母；20、行星轮槽；21、齿轮传动腔；22、丝母套筒；23、内齿圈；24、小太阳齿轮；25、小行星轮；26、竖直杆；27、钻头；28、升降螺栓；29、固定圆盘；30、螺栓孔；31、地脚螺栓；32、第一轴承放置座；33、第一推力轴承；34、第一深沟球轴承；35、第一搭接凸缘；36、第二推力轴承；37、第二搭接凸缘；38、第二轴承放置座；39、第三推力轴承；40、第三搭接凸缘；41、第三轴承放置座；42、第二深沟球轴承；43、轮轴；44、转动连接杆；45、斜向连杆；46、行走轮。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
本发明所述是一种精密钻孔取芯机，主体结构包括底座1、螺纹杆2、防钻偏装置、传动装置总成、立式发动机3、空心钻4、顶座5、转动手轮6和丝杠7，所述螺纹杆2设有2个，分别设置在底座1宽度方向的两侧，所述螺纹杆2底部与底座1连接，所述螺纹杆2顶部与顶座5连接，所述防钻偏装置包括支撑竖杆8、轴承座9，所述支撑竖杆8底部与底座1连接，所述轴承座9外部侧壁与支撑竖杆8顶部连接，所述轴承座9内设有滚动轴承10，空心钻4在转动过程中有防钻偏装置内的滚动轴承10限位，使空心钻4转动时更加稳定，使空心钻4转动过程中的圆心同心度更高，不易发生跑偏。所述传动装置总成包括主动轴11、外部壳体12、行星轮系13、大太阳齿轮14、过渡齿轮15、末端齿轮16和从动轴17，所述立式发动机3设置于外部壳体12顶部，所述立式发动机3的输出端与主动轴11顶端传动连接，所述主动轴11远离立式发动机3一端伸入到外部壳体12内，所述外部壳体12上设有与螺纹杆2位置相适应的连通孔18，所述连通孔18的直径略大于螺纹杆2直径，螺纹杆2能够在连通孔18内上下滑动，所述螺纹杆2上设有承重螺母19，装置使用完毕后，通过使用承重螺母19，从而将传动装置总成、立式发动机3固定到一定高度，便于装置的转移。所述外部壳体12内设有行星轮槽20、齿轮传动腔21、丝母套筒22，所述行星轮槽20侧壁设有内齿圈23，所述行星轮系13包括小太阳齿轮24、小行星轮25，所述小太阳齿轮24与小行星轮25相啮合，所述小行星轮25与内齿圈23相啮合，所述大太阳齿轮14设置在齿轮传动腔21内且与小太阳齿轮24同轴，所述主动轴11依次与小太阳齿轮24、大太阳齿轮14键连接，所述过渡齿轮15套在丝母套筒22外部且与丝母套筒22转动连接，所述过渡齿轮15一端与大太阳齿轮14相啮合，所述过渡齿轮15另一端与末端齿轮16相啮合，所述丝母套筒22内部与丝杠7连接，通过丝母套筒22与丝杠7连接，用手转动转动手轮6时，随着丝杠7的转动丝母套筒22向下缓慢移动，传动装置总成、立式发动机3和空心钻4才能跟随者竖直向下缓慢移动，从而进行更深的钻孔。所述从动轴17与末端齿轮16键连接，所述从动轴17底部穿出外部壳体12设有竖直杆26，所述空心钻4顶部与竖直杆26螺纹连接，空心钻4与竖直杆26的螺纹连接保证了空心钻4与竖直杆26之间的可拆卸连接，装置使用完毕后，能够方便的将空心钻4拆下。所述空心钻4直径与滚动轴承10相适应，所述空心钻4底部穿过滚动轴承10设有钻头27，所述钻头27与空心钻4底部螺纹连接，钻头27与空心钻4底部的螺纹连接保证了钻头27与空心钻4底部的可拆卸连接，因为钻头27底部直径大于滚动轴承10的内径，所以空心钻4底部穿过滚动轴承10后再将钻头27与空心钻4底部螺纹连接。所述丝杠7顶部穿过顶座5与转动手轮6连接。本装置的主动轴11和从动轴17之间采用行星轮系13、大太阳齿轮14、过渡齿轮15、末端齿轮16进行动力传递，齿轮传动更加平稳，避免了带传动所带来的一系列问题，而且通过在主动轴11上设置行星轮系13，行星轮系13由于采用了数个结构相同的小行星轮25，均匀地分布于小太阳齿轮24的周围，从而可使小太阳齿轮24转动时能时刻保持极高的同心度，也就是说小太阳齿轮24转动过程中圆心位置保持不变，进而主动轴11转动时圆心位置也保持不变。故行星轮系13传动的运动平稳，抵抗冲击和振动的能力较强，工作较可靠。而且本装置还设有防钻偏装置，空心钻4在转动过程中有防钻偏装置内的滚动轴承10限位，使空心钻4转动时更加稳定，使空心钻4转动过程中的圆心同心度更高，不易发生跑偏。综上所述，本装置摒弃了使用带传动的方式进行动力输送时所带来的一系列不足，钻孔时传动更加稳定，钻孔时大大增加了空心钻4的使用寿命，而且取得的样芯更加精密、规整。
所述底座1上设有定位装置，所述定位装置包括升降螺栓28和固定圆盘29，所述升降螺栓28与底座1螺纹连接，所述固定圆盘29与升降螺栓28底部焊接，所述固定圆盘29上设有螺栓孔30，所述螺栓孔30上设有地脚螺栓31。在进行钻孔取芯之前，首先将升降螺栓28旋下，使固定圆盘29底部与地面接触，然后再使用地脚螺栓31将固定圆盘29固定到地面上，从而将装置的底座1稳定的固定，避免钻孔取芯过程中装置的移动而卡住空心钻4，造成空心钻4的损坏，影响到钻孔取芯工作。
所述外部壳体12顶部设有第一轴承放置座32，所述第一轴承放置座32内设有与主动轴11相适应的第一推力轴承33和第一深沟球轴承34，所述主动轴11上设有与第一推力轴承33相适应的第一搭接凸缘35，所述第一搭接凸缘35搭在第一推力轴承33顶部。通过将第一搭接凸缘35搭在第一推力轴承33顶部，能够使第一推力轴承33更好的承受主动轴11的自重，第一深沟球轴承34的设置能够进一步的使主动轴11转动的更加平稳。
所述齿轮传动腔21底部设有第二推力轴承36，所述主动轴11底部设有与第二推力轴承36相适应的第二搭接凸缘37，所述第二搭接凸缘37搭在第二推力轴承36顶部。通过将第二搭接凸缘37搭在第二推力轴承36顶部，第二推力轴承36能够进一步的承受主动轴11的自重，保证主动轴11能够有效、稳定的转动。
所述外部壳体12顶部设有第二轴承放置座38，所述第二轴承放置座38内设有第三推力轴承39，所述从动轴17上设有与第三推力轴承39相适应的第三搭接凸缘40，所述第三搭接凸缘40搭在第三推力轴承39顶部。通过将第三搭接凸缘40搭在第三推力轴承39顶部，第三推力轴承39能够更好的承受从动轴17的自重，保证从动轴17能够有效、稳定的转动。
所述外部壳体12内部设有第三轴承放置座41，所述第三轴承放置座41内设有与从动轴17相适应的第二深沟球轴承42。通过设置第二深沟球轴承42，能够进一步的使从动轴17转动的更加平稳。
所述小行星轮25上设有轮轴43，所述轮轴43与小行星轮25键连接，所述轮轴43顶部设有转动连接杆44，所述转动连接杆44末端与轮轴43转动连接，所述转动连接杆44中心与主动轴11转动连接。通过设置轮轴43、转动连接杆44，小行星轮25围绕小太阳齿轮24公转时，转动连接杆44也会跟随着转动，能够保证行星轮系13稳定、安全的运行。
所述底座1上远离防钻偏装置一端设有斜向连杆45，所述斜向连杆45顶部与顶座5连接。斜向连杆45两端分别与底座1、顶座5连接，装置运行时能够更加稳定。
所述底座1上设有行走轮46。通过设置行走轮46，能够方便的对装置进行移动。
Claims (9)
1.一种精密钻孔取芯机，其特征在于：包括底座(1)、螺纹杆(2)、防钻偏装置、传动装置总成、立式发动机(3)、空心钻(4)、顶座(5)、转动手轮(6)和丝杠(7)，所述螺纹杆(2)设有2个，所述螺纹杆(2)底部与底座(1)连接，所述螺纹杆(2)顶部与顶座(5)连接，所述防钻偏装置包括支撑竖杆(8)、轴承座(9)，所述支撑竖杆(8)底部与底座(1)连接，所述轴承座(9)外部侧壁与支撑竖杆(8)顶部连接，所述轴承座(9)内设有滚动轴承(10)，所述传动装置总成包括主动轴(11)、外部壳体(12)、行星轮系(13)、大太阳齿轮(14)、过渡齿轮(15)、末端齿轮(16)和从动轴(17)，所述立式发动机(3)设置于外部壳体(12)顶部，所述立式发动机(3)的输出端与主动轴(11)顶端传动连接，所述主动轴(11)远离立式发动机(3)一端伸入到外部壳体(12)内，所述外部壳体(12)上设有与螺纹杆(2)位置相适应的连通孔(18)，所述连通孔(18)的直径略大于螺纹杆(2)直径，所述螺纹杆(2)上设有承重螺母(19)，所述外部壳体(12)内设有行星轮槽(20)、齿轮传动腔(21)、丝母套筒(22)，所述行星轮槽(20)侧壁设有内齿圈(23)，所述行星轮系(13)包括小太阳齿轮(24)、小行星轮(25)，所述小太阳齿轮(24)与小行星轮(25)相啮合，所述小行星轮(25)与内齿圈(23)相啮合，所述大太阳齿轮(14)设置在齿轮传动腔(21)内且与小太阳齿轮(24)同轴，所述主动轴(11)依次与小太阳齿轮(24)、大太阳齿轮(14)键连接，所述过渡齿轮(15)套在丝母套筒(22)外部且与丝母套筒(22)转动连接，所述过渡齿轮(15)一端与大太阳齿轮(14)相啮合，所述过渡齿轮(15)另一端与末端齿轮(16)相啮合，所述丝母套筒(22)内部与丝杠(7)连接，所述从动轴(17)与末端齿轮(16)键连接，所述从动轴(17)底部穿出外部壳体(12)设有竖直杆(26)，所述空心钻(4)顶部与竖直杆(26)螺纹连接，所述空心钻(4)直径与滚动轴承(10)相适应，所述空心钻(4)底部穿过滚动轴承(10)设有钻头(27)，所述钻头(27)与空心钻(4)底部螺纹连接，所述丝杠(7)顶部穿过顶座(5)与转动手轮(6)连接。
2.根据权利要求1所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述底座(1)上设有定位装置，所述定位装置包括升降螺栓(28)和固定圆盘(29)，所述升降螺栓(28)与底座(1)螺纹连接，所述固定圆盘(29)与升降螺栓(28)底部焊接，所述固定圆盘(29)上设有螺栓孔(30)，所述螺栓孔(30)上设有地脚螺栓(31)。
3.根据权利要求1所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述外部壳体(12)顶部设有第一轴承放置座(32)，所述第一轴承放置座(32)内设有与主动轴(11)相适应的第一推力轴承(33)和第一深沟球轴承(34)，所述主动轴(11)上设有与第一推力轴承(33)相适应的第一搭接凸缘(35)，所述第一搭接凸缘(35)搭在第一推力轴承(33)顶部。
4.根据权利要求3所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述齿轮传动腔(21)底部设有第二推力轴承(36)，所述主动轴(11)底部设有与第二推力轴承(36)相适应的第二搭接凸缘(37)，所述第二搭接凸缘(37)搭在第二推力轴承(36)顶部。
5.根据权利要求4所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述外部壳体(12)顶部设有第二轴承放置座(38)，所述第二轴承放置座(38)内设有第三推力轴承(39)，所述从动轴(17)上设有与第三推力轴承(39)相适应的第三搭接凸缘(40)，所述第三搭接凸缘(40)搭在第三推力轴承(39)顶部。
6.根据权利要求5所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述外部壳体(12)内部设有第三轴承放置座(41)，所述第三轴承放置座(41)内设有与从动轴(17)相适应的第二深沟球轴承(42)。
7.根据权利要求1所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述小行星轮(25)上设有轮轴(43)，所述轮轴(43)与小行星轮(25)键连接，所述轮轴(43)顶部设有转动连接杆(44)，所述转动连接杆(44)末端与轮轴(43)转动连接，所述转动连接杆(44)中心与主动轴(11)转动连接。
8.根据权利要求1所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述底座(1)上远离防钻偏装置一端设有斜向连杆(45)，所述斜向连杆(45)顶部与顶座(5)连接。
9.根据权利要求1所述一种精密钻孔取芯机，其特征在于：所述底座(1)上设有行走轮(46)。
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