CN110258211B - 一种锂电钢轨钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锂电钢轨钻孔装置，属于钻孔设备技术领域。所述锂电钢轨钻孔装置包括夹紧机构、钻孔机构、钻头快换机构、驱动机构和锂电池，其中，所述夹紧机构用于夹紧轨道；所述钻孔机构用于对所述轨道钻孔；所述钻头快换机构用于快速更换钻头；所述驱动机构用于驱动所述钻孔机构对所述轨道打孔；所述锂电池用于向所述驱动机构提供动力。本发明中提供的一种锂电钢轨钻孔装置中，采用锂电池作为动力，与传统的钢轨整形作业方式相比较，无尾气排放、噪音低、避免对环境和人的伤害；作业不受轨道的电气附件、道口、桥梁护轨等因素影响一年四季皆可作业。

Description

一种锂电钢轨钻孔装置

技术领域

本发明涉及钻孔设备技术领域，特别涉及一种锂电钢轨钻孔装置。

背景技术

钻孔机是铁路钢轨钻孔工具，是铁道工务电务建设、维修及抢修作业的工具；适用于既有线路改造、新建铁路的钻孔作业。当前使用的钢轨钻孔机主要有内燃钢轨钻孔机、外电源式交流电动钻孔机，这两种方式都可适用于野外作业。内燃钢轨钻孔机的缺点主要是：噪音大、污染严重、冬季操作点火困难；外电源式交流电动钻孔机的缺点是设备复杂，需配备发电车、使用成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电钢轨钻孔装置，以解决现有的钻孔机作业时噪音大、污染严重、冬季操作点火困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锂电钢轨钻孔装置，包括：

夹紧机构，用于夹紧轨道；

钻孔机构，用于对所述轨道钻孔；

钻头快换机构，快速更换钻头；

驱动机构，用于驱动所述钻孔机构对所述轨道打孔；

锂电源，向所述驱动机构提供动力；

支撑机构，支撑、连接所述夹紧机构、所述钻孔机构、所述进给机构、所述驱动机构和所述锂电源。

可选的，所述驱动机构包括依次设在所述主机座上的传动牙箱座和电机座，所述传动牙箱座内设有传动机构，所述电机座内设有马达；其中，所述传动机构包括传动轴，所述传动轴通过行星轮组件和锥齿轮组件向所述钻孔机构传递动力和扭矩；所述传动轴与所述马达的输出轴固定连接。

可选的，所述行星轮组件包括与所述传动轴一端固定连接的太阳轮，以及行星轮和内齿圈，所述行星轮连接有行星架，所述行星架的底端与所述锥齿轮组件固定连接。

可选的，所述钻孔机构包括依次套设在所述主机座内的内缸套和花键传动轴，所述花键传动轴的一端通过花键套与所述锥齿轮组件固定连接，另一端开有冷却腔，并在外表面依次套设有组合轴承和导向水套，所述导向水套上开有铜水嘴，并与所述冷却腔相通，所述铜水嘴外接水管；所述冷却腔内安装有钻头，所述钻头内穿套有顶针，所述顶针的尾部穿过所述钻头和所述冷却腔并连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端与所述冷却腔的尾部固定连接。

可选的，所述锥齿轮组件包括与所述行星架底端固定连接的第一锥齿轮，以及与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮通过所述花键套与所述花键传动轴固定连接；所述花键套通过轴承组件安装在所述内缸套内。

可选的，所述钻头快换机构包括套设在所述花键传动轴外表面一端的锁紧套，所述锁紧套内依次套设有挡圈和第三弹簧，所述花键传动轴依次穿过所述挡圈和第三弹簧并与所述钻头连接；所述钻头尾部的外表面开有安装槽；所述冷却腔的腔壁开有安装孔，所述安装孔通过滑动副设有锁位块，所述锁位块能够在所述安装孔内沿竖直方向滑动，所述冷却腔的腔壁两侧均开有沉孔，所述沉孔内设有第二弹簧，所述第二弹簧的顶端与所述锁位块的底部固定连接；所述花键传动轴上位于所述安装孔的一侧还固定设有挡环，用于阻挡所述第三弹簧，防止其轴向窜动；所述锁紧套的挡肩以及所述锁位块上均开有斜面。

可选的，所述锂电钢轨钻孔装置还包括支撑机构，所述支撑机构包括主机座，所述主机座上分别设有电池包导向座和支撑板；其中，所述电池包导向座安装有锂电池，所述支撑板用于安装所述夹紧机构。

可选的，所述支撑板的顶部通过转动机构连接有提手；所述转动机构包括：

连接孔，开在所述支撑板上；

提手转轴，转动连接在所述连接孔内；所述提手转轴一端与所述提手固定连接；所述提手转轴是横截面为扇形的柱形结构；所述提手转轴的外表面沿轴向开有限位槽；

螺钉，穿过所述支撑板与所述提手转轴连接，避免所述提手转轴沿轴向窜动；

波珠顶丝，其顶端穿过所述支撑板嵌套在所述限位槽内。

可选的，所述夹紧机构包括：

锁杆，转动连接在所述支撑板上，所述锁杆铰接有连接座，所述连接座的一端开有第一连接孔，所述连接孔内活动连接有夹紧螺杆，所述夹紧螺杆的一端穿过所述第一连接孔，所述夹紧螺杆的另一端开有第二连接孔，所述第二连接孔内横向穿套有手柄，所述夹紧螺杆的外表面开有螺纹；

夹紧座，固定连接在所述支撑板上，所述夹紧座上铰接有夹紧摆杆，所述夹紧摆杆的顶部开有与所述夹紧螺杆相匹配的内螺纹，所述夹紧摆杆的底部两侧均固定连接有顶块；

卡轨片，固定设在所述支撑板底部的两侧。

可选的，所述锂电钢轨钻孔装置还包括进给机构，所述进给机构包括：

齿条套，套设在所述花键传动轴外表面，其中，所述齿条套套设在所述内缸套内；

进给杆座，所述进给座内转动连接有进给转杆，所述进给转杆的两端分别固定连接有进给齿轮和进给手柄；所述内缸套和所述主机座上均开有通孔，用于所述进给齿轮与所述齿条套啮合。

本发明中提供的一种锂电钢轨钻孔装置具有以下有益效果：

（1）本发明采用锂电池作为动力，与传统的钢轨整形作业方式相比较，无尾气排放、噪音低、避免对环境和人的伤害；作业不受轨道的电气附件、道口、桥梁护轨等因素影响一年四季皆可作业；

（2）所述马达通过传动轴、所述行星轮组件和所述锥齿轮组件向所述钻孔机构传递动力和扭矩，传递的扭矩大；

（3）所述钻头快换机构能够快速更换钻头，提高了工作效率；

（4）所述夹紧机构能够快速对路轨定位并夹紧，节省了工作时间，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明提供的一种锂电钢轨钻孔装置的整体结构示意图；

图2是本发明提供的一种锂电钢轨钻孔装置的内部结构示意图；

图3是图2中局部放大示意图；

图4是转动机构的结构示意图；

图5是驱动机构与钻孔机构传动连接示意图；

图6是花键传动轴的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种锂电钢轨钻孔装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

本发明提供了一种锂电钢轨钻孔装置，如图1所示，包括夹紧机构、钻孔机构、钻头快换机构、驱动机构和锂电源，其中，所述夹紧机构用于夹紧轨道100；所述钻孔机构用于对所述轨道100钻孔；所述钻头快换机构用于快速更换钻头；所述驱动机构用于驱动所述钻孔机构对所述轨道100打孔；所述锂电源用于向所述驱动机构提供动力；

所述锂电钢轨钻孔装置还包括支撑机构，具体地，所述支撑机构包括主机座60，所述主机座60上分别设有电池包导向座61和支撑板63；其中，所述电池包导向座61上安装有锂电池5，所述支撑板63用于安装所述夹紧机构。

请参照图2，所述驱动机构包括依次设在所述主机座60上的传动牙箱座40和电机座41，所述传动牙箱座40内设有传动机构，所述电机座41内设有马达42，所述电机座41的顶部设有电机盖；其中，所述传动机构包括传动轴43，所述传动轴43通过行星轮组件和锥齿轮组件向所述钻孔机构传递动力和扭矩；所述传动轴43与所述马达42的输出轴固定连接。所述传动轴43上还固定连接有风扇46，用于散热。通过所述行星轮组件和锥齿轮组件向所述钻孔机构传递动力和扭矩，传输的动力和扭矩更大。

具体地，请参照图5，所述行星轮组件包括与所述传动轴43一端固定连接的太阳轮（图中未示出），以及行星轮441和内齿圈440，所述行星轮441连接有行星架442，所述行星架442的底端与所述锥齿轮组件固定连接。所述锥齿轮组件包括与所述行星架442底端固定连接的第一锥齿轮451，以及与所述第一锥齿轮451啮合的第二锥齿轮452，所述主机座60的尾部设有锥齿轮后盖，用于防护所述第二锥齿轮452；所述第二锥齿轮452通过所述花键套23与所述花键传动轴22固定连接；所述花键套23通过轴承组件453安装在所述内缸套20内。

所述钻孔机构包括依次套设在所述主机座60内的内缸套20和花键传动轴22，所述花键传动轴22的一端通过花键套23与所述锥齿轮组件固定连接，另一端开有冷却腔220，并在外表面依次套设有组合轴承24和导向水套25，所述导向水套25上开有铜水嘴250，并与所述冷却腔220相通，所述铜水嘴250外接水管；所述冷却腔220内安装有钻头26，所述钻头26内穿套有顶针27，所述顶针27的尾部穿过所述钻头26和所述冷却腔220并连接有第一弹簧28，所述第一弹簧28的另一端与所述冷却腔220的尾部固定连接。工作时，所述第一弹簧28用于顶开所述顶针27，使所述顶针27正常出水，用于对所述钻头26进行冷却。

请参照图3和图6，所述钻头快换机构包括套设在所述花键传动轴22外表面一端的锁紧套70，所述锁紧套70内依次套设有挡圈73和第三弹簧72，所述挡圈73卡在所述锁紧套70内的卡槽内，所述花键传动轴22依次穿过所述挡圈73和第三弹簧72并与所述钻头26连接；所述钻头26尾部的外表面开有安装槽221；所述冷却腔220的腔壁开有安装孔222，所述安装孔222通过滑动副设有锁位块71，所述锁位块71能够在所述安装孔222内沿竖直方向滑动，所述冷却腔220的腔壁两侧均开有沉孔74，所述沉孔74内设有第二弹簧（图中未示出），所述第二弹簧的顶端与所述锁位块71的底部固定连接；所述花键传动轴22上位于所述安装孔222的一侧还固定设有挡环76，用于阻挡所述第三弹簧72，防止其轴向窜动；所述锁紧套70的挡肩77以及所述锁位块71上均开有斜面78。

所述夹紧机构包括锁杆10、夹紧座14和卡轨片17，具体地，所述锁杆10转动连接在所述支撑板63上，所述锁杆10铰接有连接座11，所述连接座11的一端开有第一连接孔，所述连接孔内活动连接有夹紧螺杆12，所述夹紧螺杆12的一端穿过所述第一连接孔，所述夹紧螺杆12的另一端开有第二连接孔，所述第二连接孔内横向穿套有手柄13，所述夹紧螺杆12的外表面开有螺纹；所述夹紧座14固定连接在所述支撑板63上，所述夹紧座14上铰接有夹紧摆杆15，所述夹紧摆杆15的顶部开有与所述夹紧螺杆12相匹配的内螺纹（图中未示出），所述夹紧摆杆15的底部两侧均固定连接有顶块16；所述卡轨片17固定设在所述支撑板63底部的两侧。所述夹紧座14上固定连接有对位针9，用于在所述路轨100上划线，辅助所述钻头26对所述路轨100的轨腰位置定位。

所述锂电钢轨钻孔装置还包括进给机构，所述进给机构包括齿条套21和进给杆座30，具体地，所述齿条套21，套设在所述花键传动轴22外表面，其中，所述齿条套21套设在所述内缸套20内；进给杆座30，所述进给座30内转动连接有进给转杆31，所述进给转杆31的两端分别固定连接有进给齿轮32和进给手柄33，所述进给手柄33外套有进给手柄护手套；所述内缸套20和所述主机座60上均开有通孔，用于所述进给齿轮32与所述齿条套21啮合。

所述支撑板63的顶部通过转动机构连接有提手8，所述提手8外套设有提手套，防护操作人员的手掌，避免因磨损而受伤；请参照图4，所述转动机构包括连接孔80、提手转轴81、螺钉82和波珠顶丝83，具体地，所述连接孔80，开在所述支撑板63上；所述提手转轴81转动连接在所述连接孔80内；所述提手转轴81一端与所述提手8固定连接；所述提手转轴81是横截面为扇形的柱形结构；所述提手转轴81的外表面沿轴向开有限位槽810；所述螺钉82穿过所述支撑板63与所述提手转轴81连接，避免所述提手转轴81沿轴向窜动；所述波珠顶丝83的顶端穿过所述支撑板63嵌套在所述限位槽810内。根据实际需要所述扇形的弧度可设置为不同的角度，以适应不同放入工况需求；作为优选，所述扇形横截面的弧度设为90度，即可实现对所述提手8在0-90度之间的限位。

使用时，将本发明放置在路轨上，操纵所述夹紧机构，具体地，旋转所述手柄13，使得所述夹紧摆杆15的顶部向外侧移动，由于所述夹紧摆杆15的中部与所述夹紧座14铰接，且所述夹紧螺杆12与所述夹紧摆杆15的顶部为螺纹配合连接，故所述夹紧摆杆15的底部向内侧移动，持续拧动所述手柄13，到一定程度时，向下按压所述夹紧螺杆12，使连接座11、锁杆10和夹紧摆杆15产生一定角度自锁，再旋转手柄13实现快速锁紧，使得所述顶块16和所述卡轨片17夹紧所述路轨100的轨腰。启动所述马达42，所述马达42通过所述传动轴43、所述行星轮组件44、所述锥齿轮组件45、所述花键套23、所述花键传动轴22和所述钻头26；同时，操纵所述进给手柄33，转动所述进给齿轮32，带动所述齿条套21在所述内缸套20横向滑动，所述齿条套21推动所述花键传动轴22移动，实现轴向进给，即可对所述路轨100进行钻孔操作。当需要更换所述钻头26时，向外侧拉出所述锁紧套70，所述锁位块71失去了所述挡肩77对其的阻挡，所述锁位块71受到所述第二弹簧竖直方向的弹力，向上弹出，此时所述安装槽221失去了所述锁位块71底部的阻挡约束，即可抽出所述钻头26；抽出钻头26后，松开所述锁紧套70，所述锁紧套70在所述第三弹簧72的拉力作用下回缩，由于所述锁紧套70的挡肩77以及所述锁位块71上均开有斜面78，在所述锁紧套70的挤压下，所述锁位块71下降，落入所述安装孔222内。安装所述钻头26时，向外侧拉出所述锁紧套70，所述锁位块71受到所述第二弹簧的弹力上升，插进钻头26，并调整其角度，使所述安装槽221的位置与所述安装孔222对应，后松开所述锁紧套70，所述锁紧套70在所述第三弹簧72的拉力下回缩，在所述挡肩77的挤压下，所述锁位块71沿所述安装孔222下降，落入所述安装槽221内，限制并锁紧钻头26，避免其沿轴向和径向运动。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (5)

1.一种锂电轨道钻孔机，其特征在于，包括：

夹紧机构，用于夹紧轨道（100）；

钻孔机构，对所述轨道（100）钻孔；

钻头快换机构，快速更换钻头；

驱动机构，驱动所述钻孔机构对所述轨道（100）打孔；

锂电源，向所述驱动机构提供动力；

所述驱动机构包括传动牙箱座（40）和电机座（41），所述传动牙箱座（40）内设有传动机构，所述电机座（41）内设有马达（42）；其中，所述传动机构包括传动轴（43），所述传动轴（43）通过行星轮组件和锥齿轮组件向所述钻孔机构传递动力和扭矩；所述传动轴（43）与所述马达（42）的输出轴固定连接；

所述行星轮组件包括与所述传动轴（43）一端固定连接的太阳轮，以及行星轮（441）和内齿圈（440），所述行星轮（441）连接有行星架（442），所述行星架（442）的底端与所述锥齿轮组件固定连接；

所述钻孔机构包括内缸套（20）和花键传动轴（22），所述花键传动轴（22）的一端通过花键套（23）与所述锥齿轮组件固定连接，另一端开有冷却腔（220），并在外表面依次套设有组合轴承（24）和导向水套（25），所述导向水套（25）上开有铜水嘴（250），并与所述冷却腔（220）相通，所述铜水嘴（250）外接水管；所述冷却腔（220）内安装有钻头（26），所述钻头（26）内穿套有顶针（27），所述顶针（27）的尾部穿过所述钻头（26）和所述冷却腔（220）并连接有第一弹簧（28），所述第一弹簧（28）的另一端与所述冷却腔（220）的尾部固定连接；

所述锂电轨道钻孔机还包括支撑机构，所述支撑机构包括主机座（60），所述主机座（60）上分别设有电池包导向座（61）和支撑板（63）；其中，所述电池包导向座（61）上安装有锂电池（5），所述支撑板（63）用于安装所述夹紧机构；

所述夹紧机构包括：

锁杆（10），转动连接在所述支撑板（63）上，所述锁杆（10）铰接有连接座（11），所述连接座（11）的一端开有第一连接孔，所述连接孔内活动连接有夹紧螺杆（12），所述夹紧螺杆（12）的一端穿过所述第一连接孔，所述夹紧螺杆（12）的另一端开有第二连接孔，所述第二连接孔内横向穿套有手柄（13），所述夹紧螺杆（12）的外表面开有螺纹；

夹紧座（14），固定连接在所述支撑板（63）上，所述夹紧座（14）上铰接有夹紧摆杆（15），所述夹紧摆杆（15）的顶部开有与所述夹紧螺杆（12）相匹配的内螺纹，所述夹紧摆杆（15）的底部两侧均固定连接有顶块（16）；

卡轨片（17），固定设在所述支撑板（63）底部的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种锂电轨道钻孔机，其特征在于，所述锥齿轮组件包括与所述行星架（442）底端固定连接的第一锥齿轮（451），以及与所述第一锥齿轮（451）啮合的第二锥齿轮（452），所述第二锥齿轮（452）通过所述花键套（23）与所述花键传动轴（22）固定连接；所述花键套（23）通过轴承组件（453）安装在所述内缸套（20）内。

3.根据权利要求1所述的一种锂电轨道钻孔机，其特征在于，所述钻头快换机构包括套设在所述花键传动轴（22）外表面一端的锁紧套（70），所述锁紧套（70）内依次套设有挡圈（73）和第三弹簧（72），所述花键传动轴（22）依次穿过所述挡圈（73）和第三弹簧（72）并与所述钻头（26）连接；所述钻头（26）尾部的外表面开有安装槽（221）；所述冷却腔（220）的腔壁开有安装孔（222），所述安装孔（222）通过滑动副设有锁位块（71），所述锁位块（71）能够在所述安装孔（222）内沿竖直方向滑动，所述冷却腔（220）的腔壁两侧均开有沉孔（74），所述沉孔（74）内设有第二弹簧，所述第二弹簧的顶端与所述锁位块（71）的底部固定连接；所述花键传动轴（22）上位于所述安装孔（222）的一侧还固定设有挡环（76），用于阻挡所述第三弹簧（72），防止其轴向窜动；所述锁紧套（70）的挡肩（77）以及所述锁位块（71）上均开有斜面（78）。

4.根据权利要求1所述的一种锂电轨道钻孔机，其特征在于，所述支撑板（63）的顶部通过转动机构连接有提手（8）；所述转动机构包括：

连接孔（80），开在所述支撑板（63）上；

提手转轴（81），转动连接在所述连接孔（80）内；所述提手转轴（81）一端与所述提手（8）固定连接；所述提手转轴（81）是横截面为扇形的柱形结构；所述提手转轴（81）的外表面沿轴向开有限位槽（810）；

螺钉（82），穿过所述支撑板（63）与所述提手转轴（81）连接，避免所述提手转轴（81）沿轴向窜动；

波珠顶丝（83），其顶端穿过所述支撑板（63）嵌套在所述限位槽（810）内。

5.根据权利要求1所述的一种锂电轨道钻孔机，其特征在于，所述锂电轨道钻孔机还包括进给机构，所述进给机构包括：

齿条套（21），套设在所述花键传动轴（22）外表面，其中，所述齿条套（21）套设在所述内缸套（20）内；

进给杆座（30），所述进给杆座（30）内转动连接有进给转杆（31），所述进给转杆（31）的两端分别固定连接有进给齿轮（32）和进给手柄（33）；所述内缸套（20）和所述主机座（60）上均开有通孔，用于所述进给齿轮（32）与所述齿条套（21）啮合。