CN112536560A

CN112536560A - 一种用于pdc钻头焊接的固定装置

Info

Publication number: CN112536560A
Application number: CN202011199302.8A
Authority: CN
Inventors: 冯四锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Wuhan Eastar Tool Co ltd
Priority date: 2020-11-01
Filing date: 2020-11-01
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2040-11-01
Also published as: CN112536560B

Abstract

本发明公开了一种用于PDC钻头焊接的固定装置,包括固定外壳，所述固定外壳的顶壁固定设有机构箱，所述机构箱内设有机构槽，所述机构槽内设有驱动机构，所述机构箱的右侧壁设有移动槽，所述移动槽内滑动连接有连接杆，所述连接杆的外壁固定套设有上连接板。本发明将钻头尾部放在夹持槽内，伸缩弹簧回弹推动隔板在伸缩槽内滑动，此时抵杆带动弧形抵板向夹持槽内移动直至与钻头主体的外侧壁相抵，实现对钻头主体的夹持固定，然后由转动电机带动连接轴转动，进而带动夹持板转动，实现对钻头主体机械化、自动化的转动操作，有效保证稳定高效的焊接质量和焊接效率，避免了人工操作时存在因高温产生的安全隐患。

Description

一种用于PDC钻头焊接的固定装置

技术领域

本发明涉及PDC钻头加工技术领域，尤其涉及一种用于PDC钻头焊接的固定装置。

背景技术

聚晶金刚石复合体(PDC)锚杆钻头是在煤矿中为了固定锚杆使用的钻进工具，它一般由PDC刀片和刀杆组成。刀杆的顶端固定有刀片，一般在刀杆的端部设置有顶端面平直的刀片焊接槽，刀杆轴向边缘处还设有一个或几个排屑槽，用于把钻孔时产生的钻屑输送到钻孔外部，在刀杆轴为中空，用于输送泥浆液。目前PDC锚杆钻头一般采用手工焊接，在焊接时容易造成钻头刀杆与刀片的压紧用力不均匀，焊接的同轴度差，焊接质量不稳定，焊接成本高，焊接效率低等问题。

PDC钻头是将PDC复合片加热焊接到钻头基体上制成的切削型钻头，复合片的焊接是制造钻头的关键原材料。PDC片上的金刚石层的在焊接时的加热温度不能过高，因为聚晶金刚石有一个热稳定温度，为700℃，超过该温度，聚晶金刚石就会分解失效，金刚石与硬质合金衬底结合面易分层或金刚石层易崩刃，金刚石层的耐磨性也将因石墨化而下降。目前,国内PDC钻头普遍采用高频感应钎焊、真空扩散焊以及氧-乙炔火焰钎焊等方法进行，其中应用较多的就是高频感应钎焊。而现在国内钻头制造厂家生产钻头所采用的加工方法主要都是人工手动操作，所使用也一般都是一些陈旧老式的加工设备，因此普遍存在焊接质量不稳定，焊缝容易出现夹渣、气孔，工人劳动强度大，加热不均匀等问题，这些工艺方法和设备已经无法适应当今市场大规模、大批量生产经营的要求，已经成为钻头生产行业质量和效率提高的主要障碍。因此，研究和开发出满足现代化钻头批量化、规模化生产的工艺方法以及设备，对目前的钻头生产行业的工艺方法和设备进行更新换代和改造，已经成为提高钻头行业生产质量和效率的最为主要的任务。

现在一些小型加工厂采用人工的方式来转动钻头本体，其工作效率低，且在PDC钻头焊接的过程中具有一定的温度，容易出现工作人员烫伤的情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种用于PDC钻头焊接的固定装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于PDC钻头焊接的固定装置，包括固定外壳，所述固定外壳的顶壁固定设有机构箱，所述机构箱内设有机构槽，所述机构槽内设有驱动机构，所述机构箱的右侧壁设有移动槽，所述移动槽内滑动连接有连接杆，所述连接杆的外壁固定套设有上连接板，所述上连接板的底壁固定焊接有第一固定板，所述固定外壳的内底壁固定连接有下连接板，所述下连接板的顶壁固定焊接有第二固定板，所述固定外壳的后侧壁固定设有转动机构，所述驱动机构包括固定安装在机构槽内顶壁和内底壁上的轴承座，两个所述轴承座内共同转动有丝杆，所述机构箱的左侧壁设有通槽，所述通槽内转动连接有转轴，所述转轴位于机构槽内的一端外壁固定套设有第一锥形齿轮，所述丝杆的外壁固定套设有与第一锥形齿轮相啮合的第二锥形齿轮。

优选地，所述丝杆的外壁转动套设有滚珠螺母，所述连接杆贯穿延伸至机构槽内并固定套设有滚珠螺母的外壁上。

优选地，所述转轴位于机构箱左侧壁外的一端固定连接有转轮。

优选地，所述第一固定板的底壁固定焊接有两个对称相设的导杆，所述第二固定板的两端均设有与导杆大小位置相匹配的卡槽。

优选地，所述转动机构包括固定连接在固定外壳内侧壁上的两个横板，两个所述横板相对的一侧均固定连接有支撑杆，两个所述支撑杆共同固定有连接块，所述固定外壳的左侧外壁固定安装有转动电机，所述转动电机的输出端固定连接有连接轴。

优选地，所述连接块内设有转动槽，所述转动槽内转动连接有夹持板，所述夹持板内设有夹持槽，所述夹持板上设有夹持机构，所述连接轴贯穿延伸至转动槽内并与夹持板固定连接。

优选地，所述夹持机构包括设于夹持板上的三个伸缩槽，每个所述伸缩槽内均滑动连接有抵杆，每个所述抵杆均贯穿延伸至夹持槽内并固定连接有弧形抵板。

优选地，每个所述伸缩槽内均滑动连接有隔板，每个所述抵杆位于伸缩槽内的一端均与隔板固定连接，每个所述隔板与伸缩槽的内侧壁之间均固定连接有伸缩弹簧，每个所述伸缩槽的顶壁均螺纹连接有螺纹杆，每个所述隔板远离抵杆的一侧均设有凹槽，每个所述螺纹杆均螺纹连接在伸缩槽内并与凹槽相抵。

优选地，，所述第一固定板和第二固定板相对的一侧均设为弧形槽且固定粘接有海绵垫。

与现有的技术相比，本用于PDC钻头焊接的固定装置的优点在于：

1、手动转动转轮，第一锥形齿轮和第二锥形齿轮啮合转动，此时丝杆转动与滚珠螺母相配合带动连接杆移动，进而带动第一固定板移动调整与第二固定板之间的距离，以实现对钻头主体的放置和限位，同时也满足对不同规格大小的钻头的固定需求，有效提升了固定装置整体的实用性；

2、将钻头尾部放在夹持槽内，伸缩弹簧回弹推动隔板在伸缩槽内滑动，此时抵杆带动弧形抵板向夹持槽内移动直至与钻头主体的外侧壁相抵，实现对钻头主体的夹持固定，然后由转动电机带动连接轴转动，进而带动夹持板转动，实现对钻头主体机械化、自动化的转动操作，有效保证稳定高效的焊接质量和焊接效率，避免了人工操作时存在因高温产生的安全隐患；

3、导杆与卡槽相配合确保第一固定板和第二固定板在对钻头主体进行限位时位置准确，确保转动机构带动钻头主体转动时钻头主体不会产生偏移；

综上所述，本发明将钻头尾部放在夹持槽内，伸缩弹簧回弹推动隔板在伸缩槽内滑动，此时抵杆带动弧形抵板向夹持槽内移动直至与钻头主体的外侧壁相抵，实现对钻头主体的夹持固定，然后由转动电机带动连接轴转动，进而带动夹持板转动，实现对钻头主体机械化、自动化的转动操作，有效保证稳定高效的焊接质量和焊接效率，避免了人工操作时存在因高温产生的安全隐患。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于PDC钻头焊接的固定装置正面的剖视图；

图2为本发明提出的一种用于PDC钻头焊接的固定装置的侧视图；

图3为本发明提出的一种用于PDC钻头焊接的固定装置转动机构的侧视图；

图4为图1中A的放大图；

图5为图3中B的放大图。

图中：1固定外壳、2机构箱、3机构槽、4轴承座、5丝杆、6第二锥形齿轮、7第一锥形齿轮、8转轴、9转轮、10通槽、11滚珠螺母、12连接杆、13上连接板、14第一固定板、15下连接板、16第二固定板、17导杆、18横板、19支撑杆、20连接块、21转动电机、22连接轴、23夹持板、24夹持槽、25伸缩槽、26抵杆、27弧形抵板、28隔板、29螺纹杆、30伸缩弹簧、31海绵垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种用于PDC钻头焊接的固定装置，包括固定外壳1，固定外壳1的顶壁固定设有机构箱2，机构箱2内设有机构槽3，机构槽3内设有驱动机构，驱动机构包括固定安装在机构槽3内顶壁和内底壁上的轴承座4，两个轴承座4内共同转动有丝杆5，机构箱2的左侧壁设有通槽10，通槽10内转动连接有转轴8，转轴8位于机构箱2左侧壁外的一端固定连接有转轮9，转轴8位于机构槽3内的一端外壁固定套设有第一锥形齿轮7，丝杆5的外壁固定套设有与第一锥形齿轮7相啮合的第二锥形齿轮6，手动转动转轮9，此时转轴8转动带动第一锥形齿轮7转动，进而带动第二锥形齿轮6啮合转动。

机构箱2的右侧壁设有移动槽，移动槽内滑动连接有连接杆12，丝杆5的外壁转动套设有滚珠螺母11，连接杆12贯穿延伸至机构槽3内并固定套设有滚珠螺母11的外壁上，连接杆12的外壁固定套设有上连接板13，上连接板13的底壁固定焊接有第一固定板14，固定外壳1的内底壁固定连接有下连接板15，下连接板15的顶壁固定焊接有第二固定板16，第二锥形齿轮6带动丝杆5转动，丝杆5转动与滚珠螺母11相配合带动连接杆12升降移动，进而带动第一固定板14移动调整与第二固定板16之间的距离，以实现对钻头主体的放置和限位，同时也满足对不同规格大小的钻头的固定需求，有效提升了固定装置整体的实用性。

第一固定板14的底壁固定焊接有两个对称相设的导杆17，第二固定板16的两端均设有与导杆17大小位置相匹配的卡槽，第一固定板14和第二固定板16相对的一侧均设为弧形槽且固定粘接有海绵垫31，导杆17与卡槽相配合确保第一固定板14和第二固定板16在对钻头主体进行限位时位置准确，确保转动机构带动钻头主体转动时钻头主体不会产生偏移，而海绵垫31则可以增大与钻头主体外壁的摩擦力，避免钻头主体从第一固定板14和第二固定板16之间滑落的情况出现。

固定外壳1的后侧壁固定设有转动机构，转动机构包括固定连接在固定外壳1内侧壁上的两个横板18，两个横板18相对的一侧均固定连接有支撑杆19，两个支撑杆19共同固定有连接块20，固定外壳1的左侧外壁固定安装有转动电机21，转动电机21的输出端固定连接有连接轴22，连接块20内设有转动槽，转动槽内转动连接有夹持板23，夹持板23内设有夹持槽24，夹持板23上设有夹持机构，连接轴22贯穿延伸至转动槽内并与夹持板23固定连接，夹持机构包括设于夹持板23上的三个伸缩槽25，每个伸缩槽25内均滑动连接有抵杆26，每个抵杆26均贯穿延伸至夹持槽24内并固定连接有弧形抵板27，每个伸缩槽25内均滑动连接有隔板28，每个抵杆26位于伸缩槽25内的一端均与隔板28固定连接，每个隔板28与伸缩槽25的内侧壁之间均固定连接有伸缩弹簧30，每个伸缩槽25的顶壁均螺纹连接有螺纹杆29，每个隔板28远离抵杆26的一侧均设有凹槽，每个螺纹杆29均螺纹连接在伸缩槽25内并与凹槽相抵，将钻头尾部放在夹持槽24内，伸缩弹簧30回弹推动隔板28在伸缩槽25内滑动，此时抵杆26带动弧形抵板27向夹持槽24内移动直至与钻头主体的外侧壁相抵，实现对钻头主体的夹持固定，然后由转动电机21带动连接轴22转动，进而带动夹持板23转动，实现对钻头主体机械化、自动化的转动操作，有效保证稳定高效的焊接质量和焊接效率，避免了人工操作时存在因高温产生的安全隐患。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

现对本发明的操作原理作如下阐述：

手动转动转轮9，第一锥形齿轮7和第二锥形齿轮6啮合转动，此时丝杆5转动与滚珠螺母11相配合带动连接杆12移动，进而带动第一固定板14移动调整与第二固定板16之间的距离，以实现对钻头主体的放置和限位，同时也满足对不同规格大小的钻头的固定需求，有效提升了固定装置整体的实用性，同时将钻头尾部放在夹持槽24内，伸缩弹簧30回弹推动隔板28在伸缩槽25内滑动，此时抵杆26带动弧形抵板27向夹持槽24内移动直至与钻头主体的外侧壁相抵，实现对钻头主体的夹持固定，然后由转动电机21带动连接轴22转动，进而带动夹持板23转动，实现对钻头主体机械化、自动化的转动操作，有效保证稳定高效的焊接质量和焊接效率，避免了人工操作时存在因高温产生的安全隐患。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于PDC钻头焊接的固定装置，包括固定外壳（1），其特征在于，所述固定外壳（1）的顶壁固定设有机构箱（2），所述机构箱（2）内设有机构槽（3），所述机构槽（3）内设有驱动机构，所述机构箱（2）的右侧壁设有移动槽，所述移动槽内滑动连接有连接杆（12），所述连接杆（12）的外壁固定套设有上连接板（13），所述上连接板（13）的底壁固定焊接有第一固定板（14），所述固定外壳（1）的内底壁固定连接有下连接板（15），所述下连接板（15）的顶壁固定焊接有第二固定板（16），所述固定外壳（1）的后侧壁固定设有转动机构，所述驱动机构包括固定安装在机构槽（3）内顶壁和内底壁上的轴承座（4），两个所述轴承座（4）内共同转动有丝杆（5），所述机构箱（2）的左侧壁设有通槽（10），所述通槽（10）内转动连接有转轴（8），所述转轴（8）位于机构槽（3）内的一端外壁固定套设有第一锥形齿轮（7），所述丝杆（5）的外壁固定套设有与第一锥形齿轮（7）相啮合的第二锥形齿轮（6），所述丝杆（5）的外壁转动套设有滚珠螺母（11），所述连接杆（12）贯穿延伸至机构槽（3）内并固定套设有滚珠螺母（11）的外壁上，所述转轴（8）位于机构箱（2）左侧壁外的一端固定连接有转轮（9）。

2.根据权利要求1所述的一种用于PDC钻头焊接的固定装置，其特征在于，所述第一固定板（14）的底壁固定焊接有两个对称相设的导杆（17），所述第二固定板（16）的两端均设有与导杆（17）大小位置相匹配的卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种用于PDC钻头焊接的固定装置，其特征在于，所述转动机构包括固定连接在固定外壳（1）内侧壁上的两个横板（18），两个所述横板（18）相对的一侧均固定连接有支撑杆（19），两个所述支撑杆（19）共同固定有连接块（20），所述固定外壳（1）的左侧外壁固定安装有转动电机（21），所述转动电机（21）的输出端固定连接有连接轴（22）。

4.根据权利要求3所述的一种用于PDC钻头焊接的固定装置，其特征在于，所述连接块（20）内设有转动槽，所述转动槽内转动连接有夹持板（23），所述夹持板（23）内设有夹持槽（24），所述夹持板（23）上设有夹持机构，所述连接轴（22）贯穿延伸至转动槽内并与夹持板（23）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于PDC钻头焊接的固定装置，其特征在于，所述夹持机构包括设于夹持板（23）上的三个伸缩槽（25），每个所述伸缩槽（25）内均滑动连接有抵杆（26），每个所述抵杆（26）均贯穿延伸至夹持槽（24）内并固定连接有弧形抵板（27）。

6.根据权利要求4所述的一种用于PDC钻头焊接的固定装置，其特征在于，每个所述伸缩槽（25）内均滑动连接有隔板（28），每个所述抵杆（26）位于伸缩槽（25）内的一端均与隔板（28）固定连接，每个所述隔板（28）与伸缩槽（25）的内侧壁之间均固定连接有伸缩弹簧（30），每个所述伸缩槽（25）的顶壁均螺纹连接有螺纹杆（29），每个所述隔板（28）远离抵杆（26）的一侧均设有凹槽，每个所述螺纹杆（29）均螺纹连接在伸缩槽（25）内并与凹槽相抵。

7.根据权利要求2所述的一种用于PDC钻头焊接的固定装置，其特征在于，所述第一固定板（14）和第二固定板（16）相对的一侧均设为弧形槽且固定粘接有海绵垫（31）。