CN107214360A - 快速式钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及快速式钻孔装置，其特征在于：传动齿轮、传动销轴、从动齿轮、花键轴、法兰盖均装配在齿轮安装板上；麻花钻通过变径套安装在花键轴的下端；主动齿轮安装在摆线针轮减速机的输出轴上；电机和摆线针轮减速机相连，两者一起安装在减速机安装板上；油缸安装在油缸安装板上，油缸通过伸缩，带动齿轮安装板、减速机安装板等沿着导向轴上下运动；推拉式夹具和夹板安装在底板上，用于固定矩管，方管，圆管等；通过摆线针轮减速机带动主动齿轮转动，从而带动与之啮合的从动齿轮转动，通过传动齿轮，又带动其他从动齿轮转动；从动齿轮带动麻花钻转动，再通过油缸伸缩运动带动麻花钻上下运动，从而可以实现钻孔。

Description

快速式钻孔装置

技术领域

本发明涉及到机械领域，特别是涉及快速式钻孔装置。

背景技术

在机械、建筑、道路、水利等各个领域，往往需要用到各种各样的零件，例如：矩管、方管、钢板、槽钢、工字钢等等，我们在加工这些零部件的时候，有时需要在零件上打各种尺寸的孔，以便于零件之间的连接。而目前，常用的钻孔设备有：深喉冲床、摇臂钻床、台钻、车床、铣床、自动冲孔机等等。

传统的钻孔设备，有着效率不高、精确度不高、易出事故等问题，例如：用摇臂钻床、台钻钻孔，只能一个一个孔的钻，这样就导致效率低下，浪费时间、人力、物力；而用深喉冲床冲孔，需要用到相应冲孔模具，一旦冲出孔的周围有毛刺时，就会卡住工件，导致深喉冲床不能冲下一个孔，这时需要拆开冲孔模具，调整工件位置等，这就必然导致冲孔效率不高，且深喉冲床冲孔具有一定的危险性，容易出现伤人事故；车床、铣床钻孔时，虽然精度可以保证，但效率不高；自动冲床冲孔，采用PLC控制，全程自动化，自动送料，自动冲孔，较之深喉冲床、摇臂钻床、台钻等，效率提高很多，也比较节省人力、物力，但自动冲床冲孔也是用到相应的冲孔模具，一旦冲出孔的周围有毛刺时，就会使得送料小车不能继续送料，导致不能继续冲孔，同时，如果要冲孔的工件比较弯曲的话，也会导致冲孔卡住，不能完成冲孔作业。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种安全，效率高，且一次可冲多个孔的快速式钻孔装置。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：快速式钻孔装置，其特征在于：它包括双头螺柱（1），油缸安装板（2），油缸（3），导向轴（4），电机（5），摆线针轮减速机（6），减速机安装板（7），传动齿轮（8），传动销轴（9），从动齿轮（10），花键轴（11），法兰盖（12），齿轮安装板（13），变径套（14），麻花钻（15），底板（16），推拉式夹具（17），底架（18），主动齿轮（19），压板（20）。

所述的双头螺柱（1）安装在减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）之间，双头螺柱（1）两端用螺母拧紧，其作用是保证减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）形成一整体，两者之间无相对运动，减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）套在导向轴（4）上，两者沿着导向轴（4）作上下运动。

所述的油缸（3）与油缸安装板（2）用螺栓、螺母连接在一起；油缸安装板（2）安装在导向轴（4）的顶端，用螺母固定；油缸（3）的活塞杆与减速机安装板（7）通过螺栓固定。

所述的电机（5）和摆线针轮减速机（6）通过螺栓、螺母连接；摆线针轮减速机（6）通过螺栓固定在减速机安装板（7）上，摆线针轮减速机（7）输出轴上安装主动齿轮（19），再在摆线针轮减速机（6）输出轴端部加端盖，防止主动齿轮（19）沿轴向窜动；由电机（5）通过摆线针轮减速机（6）带动主动齿轮（19）转动。

所述的传动齿轮（8）通过深沟球轴承安装在传动销轴（9）上，在传动销轴（9）的端部加端盖，防止传动齿轮（8）沿轴向窜动；传动销轴（9）安装在齿轮安装板上（13）上，通过两个圆螺母固定。

所述的从动齿轮（10）安装在花键轴（11）上，在花键轴（11）的端部加端盖，防止从动齿轮（10）沿轴向窜动；花键轴（11）通过推力球轴承安装在齿轮安装板（13）上；在齿轮安装板（13）底部安装法兰盖（12），用螺栓拧紧，保证花键轴（11）和从动齿轮（10）与齿轮安装板（13）同步上下运动。

所述的变径套（14）安装在花键轴（11）下端的锥孔中，麻花钻（15）安装在变径套（14）的锥孔中；花键轴（11）的锥孔、变径套（14）的锥孔、变径套（14）的锥柄、麻花钻（15）的锥柄都是相应的莫氏锥度，三者之间都是靠摩擦力紧固和传递一定的扭矩。

所述的底板（16）用M16平行压板固定在底架（18）上；在底板（16）上，安装推拉式夹具（17）和压板（20），并用螺栓拧紧；推拉式夹具（17）用于顶紧工件，便于钻孔；压板（20）用于顶紧工件，同时也限制工件上下的运动，便于钻孔和退钻。

所述的电机（5）通过运转，带动摆线针轮减速机（6）和主动齿轮（19）的转动，主动齿轮（19）带动与之啮合的从动齿轮（10）转动，从动齿轮（10）又带动与之啮合的传动齿轮（8）转动，依次传动，从而由电机（5）的运转，带动所有的从动齿轮（10）同向转动，且转速相同；油缸（2）活塞杆通过伸缩运动，带动减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）沿导向轴（4）上下运动，从而实现钻孔和退钻。

所述的从动齿轮（10）带动花键轴（11）转动，花键轴（11）带动变径套（14）和麻花钻（15）转动；当油缸（3）活塞杆伸出时，推动减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）向下运动，从而将转动的麻花钻（15）推向工件，实现工件钻孔；当油缸（3）活塞杆推出一定距离时，麻花钻（15）完成钻孔工作，此时通过程序控制电机（5）和油缸（3），使电机（5）反转和油缸（3）活塞杆收缩，当油缸（3）活塞杆收缩时，拉动减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）向上运动，从而将反转的麻花钻（15）拉离工件，实现退钻。

所述的变径套（14）可以更换，用于安装不同型号的麻花钻（15）；麻花钻（15）可以更换成其他型号，用于满足钻不同直径孔的要求；压板（20）可以更换成其他尺寸的，用于固定不同尺寸和形状的工件。

所述的电机（5）功率为5.5KW，额定转速为2900r/min ；摆线针轮减速机（6）减速比为9；麻花钻（15）的转速为408r/min；油缸（3）压力等级为16MPa，推力为80KN，拉力为55KN，油缸（3）活塞杆伸出速度为0.8m/min。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1.本发明利用电机（5）、摆线针轮减速机（6）、主动齿轮（19）的传动以及各个齿轮之间的啮合传动，最终实现多个麻花钻（15）以同向、相同的转速转动，可以实现一次可以钻24个孔，从而实现节约时间，提高效率的目的。2.本发明中麻花钻（15）转速为408r/min，转速较低，油缸（3）活塞杆伸出速度为0.8m/min，速度较小，这与深喉冲床快速冲孔相比，更加安全，能有效的防止出现伤害人身的事故。3.本发明采用变径套（14）来与花键轴（11）和麻花钻（15）相连，且都采用莫氏锥度原理相连，这样就可以随时更换不同型号的麻花钻（15），用于钻不同直径的孔，且可以快速拆卸麻花钻（15）和变径套（14）；从而实现了快速拆卸和钻不同直径孔的目的。4.本发明采用推拉式夹具（17）和压板（20）来固定工件，对于不

同的工件，只需更换相应的压板（20），就可以实现不同工件的固定和钻孔，且采用推拉式夹具（17）可以实现工件的快速固定。和常用的钻孔设备相比，本发明就具有可以钻不同工件和可以快速固定工件的优点。5.本发明采用齿轮与齿轮之间啮合传动，较之用皮带、三角带、链条传动，具有效率高、传动比稳定、寿命长、工作可靠性高、结构紧凑，占用空间小等优点。本发明效率高、安全，它可以广泛用于钻不同直径的孔和钻不同的工件。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明主视图。

图3是本发明右视图。

图4是传动齿轮、传动销轴等装配图。

图5是从动齿轮、花键轴、变径套、麻花钻等装配图。

图6是变径套示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的结构特点及具体操作步骤，现举以下较佳实施例并配合附图进行说明。

如图1、图2、图3所示，本发明包括双头螺柱（1），油缸安装板（2），油缸（3），导向轴（4），电机（5），摆线针轮减速机（6），减速机安装板（7），传动齿轮（8），传动销轴（9），从动齿轮（10），花键轴（11），法兰盖（12），齿轮安装板（13），变径套（14），麻花钻（15），底板（16），推拉式夹具（17），底架（18），主动齿轮（19），压板（20）。

如图2、图5所示，从动齿轮（10）、花键轴（11）、变径套（14）、麻花钻（15）、法兰盖（12）、端盖、推力球轴承按一定顺序安装在齿轮安装板（13）上，花键轴（11）两两之间间距均相等，均布在齿轮安装板（13）上，每个花键轴（11）下端安装一个麻花钻（15），总共有24个麻花钻（15）；变径套（14）和麻花钻（15）均为市场售卖的标准件。

如图2、图4所示，传动齿轮（8）、传动销轴（9）、端盖、深沟球轴承按一定顺序安装齿轮安装板（13）上，传动齿轮（8）分布在相邻两个从动齿轮（10）之间，并且与相邻两个从动齿轮（10）正常啮合，起到传动扭矩的作用和保证所有从动齿轮（10）转速相等、转向相同。

如图2所示，电机（5）和摆线针减速机（6）连接好后，安装在减速机安装板（7）上，摆线针减速机（6）输出轴上安装主动齿轮（19），主动齿轮（19）和相邻两个从动齿轮（10）正常啮合；电机（5）功率为5.5KW，额定转速为2900r/min ；摆线针轮减速机（6）减速比为9；油缸（3）采用定制，油缸（3）压力等级为16MPa，推力为80KN，拉力为55KN，油缸（3）活塞杆伸出速度为0.8m/min。

本发明使用时，可以采取以下步骤（以60×30×3矩管钻孔为例）：

首先接好电源。将60×30×3矩管放在底板（16）上，让60×30×3矩管一面（与钻孔面垂直的面）与压板（20）贴合，合上推拉式夹具（17），将60×30×3矩管固定在压板（20）和推拉式夹具（17）之间，

启动工作按钮，电机（5）正常运转，通过齿轮间传动，所有的麻花钻（15）均以相同转速和转向转动；同时液压站启动工作，油缸（5）开始工作，活塞杆

伸出，推动麻花钻（15）向下运动，当麻花钻（15）接触60×30×3矩管时，开始钻孔，油缸（3）活塞杆继续伸出，当活塞杆伸出量达到设置的数值时，此时钻孔工作完成；此时通过PLC程序控制，电机（5）反转，同时油缸（3）活塞杆收缩，直至麻花钻（15）返回至原来位置，按下工作按钮，使电机（5）和油缸（3）停止工作。

松开推拉式夹具（17），将60×30×3矩管向前推送一段距离，合上推拉式夹具（17），将60×30×3矩管再次固定，启动工作按钮，重复上述[031]步骤，等钻孔工作完成后，松开推拉式夹具（17），取下60×30×3矩管，至此，60×30×3矩管钻孔工作完成。

换下一根60×30×3矩管，重复上述[030]、[031]和[032]步骤，完成钻孔工作。

Claims (12)

1.快速式钻孔装置，包括双头螺柱（1），油缸安装板（2），油缸（3），导向轴（4），电机（5），摆线针轮减速机（6），减速机安装板（7），传动齿轮（8），传动销轴（9），从动齿轮（10），花键轴（11），法兰盖（12），齿轮安装板（13），变径套（14），麻花钻（15），底板（16），推拉式夹具（17），底架（18），主动齿轮（19），压板（20）。

2.根据权利要求1所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的双头螺柱（1）安装在减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）之间，双头螺柱（1）两端用螺母拧紧，其作用是保证减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）形成一整体，两者之间无相对运动，减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）套在导向轴（4）上，两者沿着导向轴（4）作上下运动。

3.根据权利要求1所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的油缸（3）与油缸安装板（2）用螺栓、螺母连接在一起；油缸安装板（2）安装在导向轴（4）的顶端，用螺母固定；油缸（3）的活塞杆与减速机安装板（7）通过螺栓固定。

4.根据权利要求1所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的电机（5）和摆线针轮减速机（6）通过螺栓、螺母连接；摆线针轮减速机（6）通过螺栓固定在减速机安装板（7）上，摆线针轮减速机（7）输出轴上安装主动齿轮（19），再在摆线针轮减速机（6）输出轴端部加端盖，防止主动齿轮（19）沿轴向窜动；由电机（5）通过摆线针轮减速机（6）带动主动齿轮（19）转动。

5.根据权利要求1所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的传动齿轮（8）通过深沟球轴承安装在传动销轴（9）上，在传动销轴（9）的端部加端盖，防止传动齿轮（8）沿轴向窜动；传动销轴（9）安装在齿轮安装板上（13）上，通过两个圆螺母固定。

6.根据权利要求1所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的从动齿轮（10）安装在花键轴（11）上，在花键轴（11）的端部加端盖，防止从动齿轮（10）沿轴向窜动；花键轴（11）通过推力球轴承安装在齿轮安装板（13）上；在齿轮安装板（13）底部安装法兰盖（12），用螺栓拧紧，保证花键轴（11）和从动齿轮（10）与齿轮安装板（13）同步上下运动。

7.根据权利要求1所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的变径套（14）安装在花键轴（11）下端的锥孔中，麻花钻（15）安装在变径套（14）的锥孔中；花键轴（11）的锥孔、变径套（14）的锥孔、变径套（14）的锥柄、麻花钻（15）的锥柄都是相应的莫氏锥度，三者之间都是靠摩擦力紧固和传递一定的扭矩。

8.根据权利要求1所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的底板（16）用M16平行压板固定在底架（18）上；在底板（16）上，安装推拉式夹具（17）和压板（20），并用螺栓拧紧；推拉式夹具（17）用于顶紧工件，便于钻孔；压板（20）用于顶紧工件，同时也限制工件上下的运动，便于钻孔和退钻。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的快速式钻孔装置，其特征在于：电机（5）的运转，带动摆线针轮减速机（6）和主动齿轮（19）的转动，主动齿轮（19）带动与之啮合的从动齿轮（10）转动，从动齿轮（10）又带动与之啮合的传动齿轮（8）转动，依次传动，从而由电机（5）的运转，带动所有的从动齿轮（10）同向转动，且转速相同；油缸（2）活塞杆通过伸缩运动，带动减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）沿导向轴（4）上下运动，从而实现钻孔和退钻。

10.根据权利要求1-9所述的快速式钻孔装置，其特征在于：从动齿轮（10）带动花键轴（11）转动，花键轴（11）带动变径套（14）和麻花钻（15）转动；当油缸（3）活塞杆伸出时，推动减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）向下运动，

从而将转动的麻花钻（15）推向工件，实现工件钻孔；当油缸（3）活塞杆推出一定距离时，麻花钻（15）完成钻孔工作，此时通过程序控制电机（5）和油缸（3），使电机（5）反转和油缸（3）活塞杆收缩，当油缸（3）活塞杆收缩时，拉动减速机安装板（7）和齿轮安装板（13）向上运动，从而将反转的麻花钻（15）拉离工件，实现退钻。

11.根据权利要求1或7或8或10所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的变径套（14）可以更换，用于安装不同型号的麻花钻（15）；麻花钻（15）可以更换成其他型号，用于满足钻不同直径孔的要求；压板（20）可以更换成其他尺寸的，用于固定不同尺寸和形状的工件。

12.根据权利要求1-11所述的快速式钻孔装置，其特征在于：所述的电机（5）功率为5.5KW，额定转速为2900r/min ；摆线针轮减速机（6）减速比为9；麻花钻（15）的转速为408r/min；油缸（3）压力等级为16MPa，推力为80KN，拉力为55KN，油缸（3）活塞杆伸出速度为0.8m/min。