CN115365546A - 一种用于立式钻床的钻头保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于钻床钻头配件技术领域，且公开了一种用于立式钻床的钻头保护装置，包括底座、液压缸、主轴箱、电机和主轴，所述底座的底部通过连接环固定连接有支撑柱，所述支撑柱的外表面活动套接有保护筒，所述保护筒的正面固定安装有二号反射镜，所述主轴箱的底部转动安装有一号反射镜，所述一号反射镜的底部活动套接有适配柱。本发明通过一号反射镜的角度同步转动并适配，使反射至二号反射镜的钻头底端工作区域始终能够呈现在工作人员眼前，工作人员可远离钻头底端可能发生断裂危险的区域，安全性高的同时，还能够通过二号反射镜和一号反射镜实时观察到钻头底端断裂的情况，有利于总结相关的经验教训。

Description

一种用于立式钻床的钻头保护装置

技术领域

本发明属于钻床钻头配件技术领域，具体为一种用于立式钻床的钻头保护装置。

背景技术

立式钻床的主轴采用竖直分布，带动钻头竖直向下移动并转动，对一些需要打孔的工件进行竖直打孔操作，钻头保护乃安全生产中的首要因素，主要是钻头在遇到硬度高于自身的材料时，由于高速的旋转钻头会断裂，此时，断裂的钻头部分携带着高动能向周围散去，安全威胁极大，因此，通常采用物理方式保护，即设置外保护筒机构并位于钻头周围，以封闭环境来规避钻头带来的飞散威胁；但这种方式会严重阻隔工作人员的视线，一些钻头断裂是具有参考价值的，可以通过观察归纳总结经验，申请号为CN202020349511.5的专利公开了一种数控钻床的钻头保护装置，通过设置有第一固定环主轴带动连接环电机、防护环钻头直接密封围堵在钻头外围，这会严重干扰视线，且不便于工作人员观察，以致在加工过程中出现偏差的问题，急需解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于立式钻床的钻头保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于立式钻床的钻头保护装置，包括底座、液压缸、主轴箱、电机和主轴，所述底座的底部通过连接环固定连接有支撑柱，所述支撑柱的外表面活动套接有保护筒，所述保护筒的正面固定安装有二号反射镜，所述主轴箱的底部转动安装有一号反射镜，所述一号反射镜的底部活动套接有适配柱，所述支撑柱的外表面活动套接有限位套，所述限位套的外表面固定连接有连接筒，所述适配柱通过一号弹簧弹性支撑于连接筒的内部，所述保护筒的顶部和内壁依次开设有放置槽和通气室，所述通气室的内部转动安装有转筒，所述转筒的外环面和内环面依次固定连接有转换板和限位环，所述保护筒的右侧固定安装有二号连通块和一号连通块，所述保护筒的底部胶粘有挤压套，所述放置槽的内部活动套接有二号弹簧。

优选地，所述转筒内环面中部的右侧开设有通口，所述通口的内壁固定安装有过滤网，所述保护筒的内壁开设有与二号连通块、一号连通块连通的连通槽，所述一号连通块和二号连通块的正面与通气室内壁的切线平行。

优选地，所述液压缸固定安装在底座顶部的后侧，所述主轴箱的底部与液压缸的伸缩端固定连接，所述电机的输出轴与主轴通过传送带传动连接，所述钻头卡合安装在主轴的内部。

优选地，所述限位套的底部与保护筒限位接触，所述连接筒的数量为两个且依次分布在钻头的左右两侧，所述适配柱的两端依次插接在左右两个连接筒的内部，所述一号弹簧被压缩设置在连接筒的内部。

优选地，所述挤压套的横截面形状和纵截面形状均为左右对称的半圆形，所述挤压套由橡胶块制成，所述挤压套的底部低于钻头的底端。

优选地，所述限位环的横截面形状为左右对称的内侧锯齿状，所述限位环的数量为两个且依次胶粘于转筒内环面的上下两侧。

优选地，所述二号弹簧的上下两端依次与支撑柱和放置槽弹性连接，所述二号弹簧被压缩设置在放置槽内部。

优选地，所述通口的水平截面形状为左大右小的喇叭形，所述过滤网固定连接在通口内壁的中部。

优选地，所述适配柱的形状为“U”形，所述适配柱所处平面与一号反射镜所处平面之间存在大于120°小于180°的夹角。

优选地，所述转换板的上下两端依次与通气室内壁的上下两侧留有10MM的间隙。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置有保护筒封堵在钻头的外表面，钻头底部的工作区域可通过一号反射镜反射至二号反射镜，然后工作人员只需观察二号反射镜即可实现钻头底端的同步观察，且可远离钻头的工作区域，安全性高，通过适配柱的两端在上下移动时同步压缩一号弹簧进行适配，一号反射镜的底部将绕着适配柱的外表面进行转动适配，随着主轴箱向下移动，一号反射镜的角度同步转动并适配，使反射至二号反射镜的钻头底端工作区域始终能够呈现在工作人员眼前，工作人员可远离钻头底端可能发生断裂危险的区域，安全性高的同时，还能够通过二号反射镜和一号反射镜实时观察到钻头底端断裂的情况，有利于总结相关的经验教训。

2、然后，通过设置有进气管外接气源(气泵或风机)，使转换板被出现推动并带动转筒和限位环转动，通过出气口形成内外气体流通，当钻头的底端发生断裂时，断裂的部分携带高动能并向四周飞散，钻头的断裂部分与限位环的内部接触时，一方面可以被限位环内壁的锯齿处卡合，直接停止，或者，断裂部分与高速转动的限位环接触时没有卡住，但是被带动而转动，使之偏离原来的运动轨迹，将钻头的断裂部分限制在保护筒的内部，起到防护作用。

3、通过在转筒的内壁开设有贯穿式的通口，使气源在通气室内部流动并推动转换板转动的过程中产生负压，通口处会产生朝向通气室内部的负压，将钻头进行钻孔工作过程中产生的热量和烟气吸进通气室、然后依次通过二号连通块、出气口排出，具有辅助散热和抑制烟尘的功能。

附图说明

图1为本发明结构的正面立体外观示意图；

图2为本发明结构的正面剖切示意图；

图3为本发明图2中A处结构的放大示意图；

图4为本发明连接环、一号反射镜、保护筒和二号反射镜的侧面剖切示意图；

图5为本发明结构的局部立体示意图；

图6为本发明保护筒的俯视剖切立体示意图；

图7为本发明图6中B处结构的放大示意图；

图8为本发明连接环、支撑柱、限位套、连接筒、一号弹簧、适配柱、一号反射镜和保护筒的分离示意图；

图9为本发明保护筒、限位环、挤压套、转筒和转换板的分离示意图；

图10为本发明保护筒内部剖切示意图；

图11为本发明图1中C处结构的放大示意图。

图中：1、底座；2、液压缸；3、主轴箱；4、电机；5、主轴；6、钻头；7、连接环；8、支撑柱；9、限位套；10、连接筒；11、一号弹簧；12、适配柱；13、一号反射镜；14、保护筒；15、二号反射镜；16、一号连通块；17、进气管；18、二号连通块；19、出气口；20、限位环；21、挤压套；22、放置槽；23、二号弹簧；24、通气室；25、转筒；26、转换板；27、通口；28、过滤网；29、连通槽。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图11所示，本发明实施例提供了一种用于立式钻床的钻头保护装置，包括底座1、液压缸2、主轴箱3、电机4和主轴5，底座1的底部通过连接环7固定连接有支撑柱8，支撑柱8的外表面活动套接有保护筒14，保护筒14的正面固定安装有二号反射镜15，主轴箱3的底部转动安装有一号反射镜13，一号反射镜13的底部活动套接有适配柱12，支撑柱8的外表面活动套接有限位套9，限位套9的外表面固定连接有连接筒10，适配柱12通过一号弹簧11弹性支撑于连接筒10的内部，保护筒14的顶部和内壁依次开设有放置槽22和通气室24，通气室24的内部转动安装有转筒25，转筒25的外环面和内环面依次固定连接有转换板26和限位环20，保护筒14的右侧固定安装有二号连通块18和一号连通块16，保护筒14的底部胶粘有挤压套21，放置槽22的内部活动套接有二号弹簧23；

本装置在工作时，连接环7与主轴箱3的底部固定连接，通过支撑柱8将保护筒14卡合套接在其外表面，实现保护筒14的支撑功能，在主轴箱3向下移动并带动钻头6和保护筒14下移时，钻头6底部的工作区域可通过一号反射镜13反射至二号反射镜15，然后工作人员只需观察二号反射镜15即可实现钻头6底端的同步观察，且可远离钻头6的工作区域，安全性高，在主轴箱3带动保护筒14下移至挤压套21与工件接触的高度时，限位套9相对于支撑柱8向上移动，并带动连接筒10和适配柱12上移，适配柱12的两端此时会同步压缩一号弹簧11进行适配，一号反射镜13的底部将绕着适配柱12的外表面进行转动适配，随着主轴箱3向下移动，一号反射镜13的角度同步转动并适配，使反射至二号反射镜15的钻头6底端工作区域始终能够呈现在工作人员眼前，工作人员可远离钻头6底端可能发生断裂危险的区域，安全性高的同时，还能够通过二号反射镜15和一号反射镜13实时观察到钻头6底端断裂的情况，有利于总结相关的经验教训。

然后，通过设置有进气管17外接气源气泵或风机，使转换板26被出现推动并带动转筒25和限位环20转动，通过出气口19形成内外气体流通，当钻头6的底端发生断裂时,断裂的部分携带高动能并向四周飞散，钻头6的断裂部分与限位环20的内部接触时，一方面可以被限位环20内壁的锯齿处卡合，直接停止，或者，断裂部分与高速转动的限位环20接触时没有卡住，但是被带动而转动，使之偏离原来的运动轨迹，将钻头6的断裂部分限制在保护筒14的内部，起到防护作用。

其中，转筒25内环面中部的右侧开设有通口27，通口27的内壁固定安装有过滤网28，保护筒14的内壁开设有与二号连通块18、一号连通块16连通的连通槽29，一号连通块16和二号连通块18的正面与通气室24内壁的切线平行；

通过进气管17吹入通气室24内部的高压气流，会与转换板26接触并推动其转动，实现风力到机械能的转换。

通过在转筒25的内壁开设有贯穿式的通口27，使气源在通气室24内部流动并推动转换板26转动的过程中产生负压，通口27处会产生朝向通气室24内部的负压，将钻头6进行钻孔工作过程中产生的热量和烟气吸进通气室24、然后依次通过二号连通块18、出气口19排出，具有辅助散热和抑制烟尘的功能。

其中，液压缸2固定安装在底座1顶部的后侧，主轴箱3的底部与液压缸2的伸缩端固定连接，电机4的输出轴与主轴5通过传送带传动连接，钻头6卡合安装在主轴5的内部；

液压缸2可直接控制主轴箱3上下移动，较为高效和稳定，主轴箱3的内部内置传送带，可将电机4的扭矩放大至主轴5和钻头6上面，提高工作时的稳定性和可靠性。

其中，限位套9的底部与保护筒14限位接触，连接筒10的数量为两个且依次分布在钻头6的左右两侧，适配柱12的两端依次插接在左右两个连接筒10的内部，一号弹簧11被压缩设置在连接筒10的内部；

限位套9活动设置在保护筒14的上面，在挤压套21的底部与工件接触时，限位套9将相对支撑柱8带动连接筒10向上移动。

其中，挤压套21的横截面形状和纵截面形状均为左右对称的半圆形，挤压套21由橡胶块制成，挤压套21的底部低于钻头6的底端；

挤压套21与工件接触并通过挤压形变，将保护筒14的底部封堵起来，避免钻头6的断裂部分从底部出来，也便于将断裂部分保存下来，方便后续的研究和总结。

其中，限位环20的横截面形状为左右对称的内侧锯齿状，限位环20的数量为两个且依次胶粘于转筒25内环面的上下两侧；

如图2、3、4所示，内壁呈锯齿状设计的限位环20能够对向上飞散的钻头6的断裂部分进行有效限位，由于钻头6的断裂部分外表面肯定有锐角部分，这就更好地契合了限位环20的内部。

其中，二号弹簧23的上下两端依次与支撑柱8和放置槽22弹性连接，二号弹簧23被压缩设置在放置槽22内部；

当挤压套21的底部与工件接触时，支撑柱8继续向下移动并压缩二号弹簧23，使保护筒14整体保持对工件的压力，维持保护筒14的稳定。

其中，通口27的水平截面形状为左大右小的喇叭形，过滤网28固定连接在通口27内壁的中部；

通口27的喇叭形设计，一方面便于对热空气和烟尘进行吸收导流，提高装置的散热效果，同时，通口27的敞开设计也能对钻头6的断裂部分进行卡接限位，从而避免钻头6的断裂部分乱跑，过滤网28的设计能够避免钻头6的断裂部分进入通气室24的内部。

其中，适配柱12的形状为“U”形，适配柱12所处平面与一号反射镜13所处平面之间存在大于120°小于180°的夹角；

适配柱12的两端依次插接设置在左右两个连接筒10的内部，在连接筒10上移时会通过一号弹簧11带动适配柱12向上移动，并通过适配柱12的伸缩运动适配一号反射镜13的转动。

其中，转换板26的上下两端依次与通气室24内壁的上下两侧留有10MM的间隙；

转换板26上下两侧与通气室24内壁之间间隙能够减小转换板26在转动时的摩擦阻力，提高费力到机械能的转化效率。

工作原理及使用流程：

首先，将钻头6卡合安装于主轴5的内部，通过主轴5内部的螺纹连接件将钻头6的顶端锁住，完成安装，将工件放置在底座1顶部，启动液压缸2并带动主轴箱3向下移动，启动电机4并带动主轴5和钻头6高速转动，通过进气管17连接风机或气泵(下文称之为气源)，向一号连通块16内部通入高压气流并持续推动转换板26，带动转筒25和限位环20转动；

然后，主轴箱3持续向下移动并带动保护筒14和挤压套21下移，挤压套21与工件接触并被挤压，此时，限位套9被带动并向下移动，压缩二号弹簧23，钻头6底端的工作区域经过一号反射镜13的反射至二号反射镜15表面，工作人员通过观察二号反射镜15可同步观察钻头6底端的工作区域，随着支撑柱8向下移动，限位套9相对于支撑柱8上移，此时，一号反射镜13发生转动，随着限位套9带动连接筒10向上移动，适配柱12的两端经过转动适配向连接筒10的内部持续移动并压缩一号弹簧11，使一号反射镜13在转动时，持续对钻头6底端的工作区域进行观察，工作人员可通过一号反射镜13和二号反射镜15的反射远离钻头6底端的危险区域，大大提高了安全性；

最后，当钻头6在工作时发生断裂，其运动轨迹很可能会与工件表面呈大于0°的角度并斜向上快速移动，且携带巨大动能，断裂部分会与高速转动的限位环20内壁接触，根据钻头6断裂部分射出角度来看会出现两种情况；情况1：断裂部分刚好卡在限位环20内壁的锯齿内壁；情况2：断裂部分与限位环20接触后会消耗一大部分动能，且高速转动的限位环20会带动断裂部分转动，将钻头6的断裂部分彻底留存在保护筒14的内环面区域；

由于气源带动转换板26转动，使通口27的内部产生朝向通气室24内部的负压，将钻头6加工区域产生的热量，吸走，然后通过二号连通块18和出气口19排出，实现散热功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于立式钻床的钻头保护装置，包括底座（1）、液压缸（2）、主轴箱（3）、电机（4）和主轴（5），其特征在于：所述底座（1）的底部通过连接环（7）固定连接有支撑柱（8），所述支撑柱（8）的外表面活动套接有保护筒（14），所述保护筒（14）的正面固定安装有二号反射镜（15），所述主轴箱（3）的底部转动安装有一号反射镜（13），所述一号反射镜（13）的底部活动套接有适配柱（12），所述支撑柱（8）的外表面活动套接有限位套（9），所述限位套（9）的外表面固定连接有连接筒（10），所述适配柱（12）通过一号弹簧（11）弹性支撑于连接筒（10）的内部，所述保护筒（14）的顶部和内壁依次开设有放置槽（22）和通气室（24），所述通气室（24）的内部转动安装有转筒（25），所述转筒（25）的外环面和内环面依次固定连接有转换板（26）和限位环（20），所述保护筒（14）的右侧固定安装有二号连通块（18）和一号连通块（16），所述保护筒（14）的底部胶粘有挤压套（21），所述放置槽（22）的内部活动套接有二号弹簧（23）。

2.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述转筒（25）内环面中部的右侧开设有通口（27），所述通口（27）的内壁固定安装有过滤网（28），所述保护筒（14）的内壁开设有与二号连通块（18）、一号连通块（16）连通的连通槽（29），所述一号连通块（16）和二号连通块（18）的正面与通气室（24）内壁的切线平行。

3.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述液压缸（2）固定安装在底座（1）顶部的后侧，所述主轴箱（3）的底部与液压缸（2）的伸缩端固定连接，所述电机（4）的输出轴与主轴（5）通过传送带传动连接，所述钻头（6）卡合安装在主轴（5）的内部。

4.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述限位套（9）的底部与保护筒（14）限位接触，所述连接筒（10）的数量为两个且依次分布在钻头（6）的左右两侧，所述适配柱（12）的两端依次插接在左右两个连接筒（10）的内部，所述一号弹簧（11）被压缩设置在连接筒（10）的内部。

5.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述挤压套（21）的横截面形状和纵截面形状均为左右对称的半圆形，所述挤压套（21）由橡胶块制成，所述挤压套（21）的底部低于钻头（6）的底端。

6.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述限位环（20）的横截面形状为左右对称的内侧锯齿状，所述限位环（20）的数量为两个且依次胶粘于转筒（25）内环面的上下两侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述二号弹簧（23）的上下两端依次与支撑柱（8）和放置槽（22）弹性连接，所述二号弹簧（23）被压缩设置在放置槽（22）内部。

8.根据权利要求2所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述通口（27）的水平截面形状为左大右小的喇叭形，所述过滤网（28）固定连接在通口（27）内壁的中部。

9.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述适配柱（12）的形状为“U”形，所述适配柱（12）所处平面与一号反射镜（13）所处平面之间存在大于120°小于180°的夹角。

10.根据权利要求1所述的一种用于立式钻床的钻头保护装置，其特征在于：所述转换板（26）的上下两端依次与通气室（24）内壁的上下两侧留有10MM的间隙。

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