CN116921728B - 一种工件换向钻孔工装 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种工件换向钻孔工装，涉及机械加工设备的技术领域，包括装夹组件和钻孔机构，装夹组件包括间隔的第一钻模板和第二钻模板，钻孔机构设置于第一钻模板和第二钻模板之间；钻孔机构包括钻杆、用于驱动钻杆旋转的驱动组件，以及用于驱动钻杆滑动的调节组件，钻杆包括钻头和套设固定于钻头一端的钻套，第一钻模板上开设有供钻头穿过的穿设孔；驱动组件包括传动件和传动齿轮，传动件连接于钻床主轴上，传动件用于带动传动齿轮转动；传动齿轮同轴套设于钻套上，钻套滑动连接于传动齿轮内，传动齿轮一侧设置有用于限制自身位置的限位件。本申请具有提高钻床的适用性，降低螺纹孔修复成本的效果。

Description

一种工件换向钻孔工装

技术领域

本申请涉及机械加工设备的技术领域，尤其是涉及一种工件换向钻孔工装。

背景技术

井下采煤机、掘进机等设备在采掘过程中，因采掘工作面复杂多样，采掘过程中受载不均匀产生振动，导致各部件间用于连接的螺纹及媒纹孔局部受力，长期在交变载荷作用下，螺纹孔产生磨损及变形，甚至超出螺纹抗拉强度值，导致螺栓拉断或螺纹孔底部螺纹断裂。而采煤机喷洒的用于降低煤尘浓度的水分与煤尘混合后也会渗入到螺栓与螺纹孔配合的间隙中，导致锈蚀的产生，使螺纹孔损坏。

常见的螺纹孔修复工艺是将螺孔用电焊堆焊后再重新钻孔和攻丝。由于摇臂钻床的钻床主轴呈纵向进给，螺纹孔所处的位置钻床无法加工。若需加工螺纹孔，则需要另外购置专用设备才能对螺纹孔进行修复，成本较高。

发明内容

为了实现提高钻床的适用性，降低螺纹孔修复成本，本申请提供一种工件换向钻孔工装。

本申请提供一种工件换向钻孔工装，采用如下的技术方案：

一种工件换向钻孔工装，包括装夹组件和钻孔机构，所述装夹组件包括间隔的第一钻模板和第二钻模板，所述钻孔机构设置于所述第一钻模板和所述第二钻模板之间；

所述钻孔机构包括钻杆、用于驱动所述钻杆旋转的驱动组件，以及用于驱动所述钻杆滑动的调节组件，所述钻杆包括钻头和套设固定于所述钻头一端的钻套，所述第一钻模板上开设有供所述钻头穿过的穿设孔；

所述驱动组件包括传动件和传动齿轮，所述传动件连接于钻床主轴上，所述传动件用于带动所述传动齿轮转动；

所述传动齿轮同轴套设于所述钻套上，所述钻套滑动连接于所述传动齿轮内，所述传动齿轮一侧设置有用于限制自身位置的限位件。

通过采用上述技术方案，第一钻模板和第二钻模板对调节组件和钻杆进行夹紧，使得钻头一端位于第一钻模板的穿设孔内以对准待加工位点；传动件将钻床主轴的垂直转动传递给传递齿轮后转化为水平转动，以驱动转头旋转。在钻头旋转的过程中，调节组件对转杆的长度进行调节，使得钻套在旋转的同时相对于传动齿轮进行水平移动，钻套水平移动的过程中带动钻头移动，从而实现钻头钻孔时的轴向进给。

限位件和传动件同时作用，对传动齿轮的位置进行限位，使得钻头进行钻孔作业时传动齿轮的位置得以保持不变，有利于驱动组件的顺利运行。将一种工件换向钻孔工装设置于钻床上，无需添设其他专业设备即可满足加工要求，降低了螺纹孔修复成本。

可选的，所述钻套外侧壁上设置有配合键，所述传动齿轮内侧壁上开设有供所述配合键滑动的进给槽。

通过采用上述技术方案，配合键通过进给槽与传动齿轮滑动连接，以实现钻套与传动齿轮之间的滑动连接；配合键卡接于进给槽内，使得传动齿轮带动配合键进行旋转，从而驱动钻套转动。

可选的，所述传动件包括与所述传动齿轮啮合的锥齿轮，所述锥齿轮同轴固定于钻床主轴上。

通过采用上述技术方案，锥齿轮同轴固定于钻床主轴上，启动钻床驱动钻床主轴转动以驱动锥齿轮转动；传动齿轮与锥齿轮相啮合，将钻床主轴的垂直转动转化为水平转动使得传动齿轮驱动钻杆旋转。

可选的，所述传动件包括与所述传动齿轮啮合的蜗杆，所述蜗杆同轴固定于钻床主轴上。

通过采用上述技术方案，螺杆同轴固定于钻床主轴上，启动钻床驱动钻床主轴转动以驱动蜗杆转动；传动齿轮与蜗杆相啮合，将钻床主轴的垂直转动转化为水平转动使得传动齿轮驱动钻杆旋转。

可选的，所述限位件包括用于与所述第一钻模板相抵的挡套，所述挡套内设置有供所述钻头穿过的贯穿通道，所述挡套与所述传动齿轮转动连接。

通过采用上述技术方案， 在使用时，挡套一端与第一钻模板相抵，挡套和传动件共同作用对传动齿轮的位置进行限制，使得传动齿轮难以发生轴向移动，利于驱动组件的正常运行。贯穿通道的设置用于供钻头穿过。

可选的，所述第一钻模板靠近挡套的一端设置有限位环，所述限位环能够卡接于所述贯穿通道内。

通过采用上述技术方案，将钻孔机构装夹于第一钻模板与第二钻模之间时，限位环卡接于贯穿通道内与贯穿通道内侧相抵，便于装配的同时对钻套的竖直位置进行限位，以降低钻套在竖直方向上发生偏移的可能。

可选的，所述调节组件包括调节丝杆和套设于所述调节丝杆外的调节丝母，所述调节丝杆与所述调节丝母螺纹连接；

所述调节丝母用于与所述第二钻模板相抵，所述调节丝杆一端与所述钻套转动连接。

通过采用上述技术方案，驱动组件驱动钻杆旋转时，调节丝杆与调节丝母相啮合使得调节丝母进行水平方向的移动，以驱动钻头进行轴向进给；钻头在进行轴向进给的过程中，调节丝母抵紧第二钻模板，以保持第一钻模板和第二钻模板对钻孔机构的夹紧状态，便于钻孔作业的顺利进行。

可选的，所述调节丝母一端设置有定位块，所述第二钻模板上开设有供所定位块卡接的定位孔，所述定位块朝远离所述调节丝母的方向渐缩。

通过采用上述技术方案，定位块卡接于定位孔内，使得调节组件进行定心，对钻孔机构进行调平处理，以提高钻孔质量。

可选的，所述调节丝母外侧壁上可拆卸连接有锁定杆，所述锁定杆用于锁定所述调节丝母。

通过采用上述技术方案，锁定杆的设置用于锁定调节丝母，在丝杆转动时阻碍调节丝母发生转动，便于调节丝杆相对于调节丝母进行水平移动，有助于钻头的轴向进给顺利进行。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.本申请运用于摇臂钻床上，以钻床主轴为驱动源，将钻床主轴的垂直转动转化为水平转动以满足螺纹孔修复时的钻孔要求，提高了钻床的适用性，降低了螺纹修复成本；

2.本申请中在调节丝母一端设置有定位块，且第二钻模板上开设有供所定位块卡接的定位孔，定位块卡接于定位孔内有助于对调节组件和钻杆定心，利于钻头对准待加工点；

3.本申请中的调节丝母外侧壁上可拆卸连接有锁定杆，当驱动组件驱动钻孔机构运行时，锁定杆对调节丝母进行锁定，阻碍调节丝母发生转动，有助于钻头的轴向进给顺利进行。

附图说明

图1是本申请实施例1的剖视结构示意图；

图2是本申请实施例2的剖视结构示意图；

图3是本申请实施例3的整体结构示意图。

附图标记说明：1、第一钻模板；11、穿设孔；12、限位环；2、第二钻模板；21、定位孔；22、抵接套；3、钻杆；31、钻头；32、钻套；321、限位环沿；33、配合键；4、驱动组件；41、传动齿轮；411、进给槽；42、传动件；5、调节组件；51、调节丝杆；511、连接头；5111、连接转盘；5112、连接杆；52、调节丝母；521、定位块；522、插接槽；6、挡套；61、贯穿通道；7、锁定杆；71、抵紧柱；72、套筒；8、轴承；9、钻床主轴；10、待加工工件。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开的一种工件换向钻孔工装，包括设置于钻床上的装夹组件和钻孔机构。装夹组件包括相对设置的第一钻模板1和第二钻模板2，第一钻模板1和第二钻模板2均焊接固定于钻床的加工台（图中未示出）上。

参照图1，钻孔组件位于第一钻模板1和第二钻模板2之间。钻孔机构包括钻杆3、驱动组件4，以及调节组件5。钻杆3包括钻头31和套设固定于钻头31一端的钻套32，在本实施例中钻头31靠近钻套32的一端通过过盈配合固定于钻套32内。第一钻模板1上开设有穿设孔11，穿设孔11内侧壁上同轴固定有限位环12，钻头31远离钻套32的一端穿入限位环12以实现在穿设孔11内的卡接。

参照图1，驱动组件4包括同轴固定于钻床主轴9上的传动件42和与传动件42相啮合的传动齿轮41，在本实施例中驱动件具体设置为锥齿轮，相应地传动齿轮41也设置为锥齿轮。传动齿轮41同钻套32设于钻套32上，传动齿轮41靠近第一钻模板1的一侧转动连接有挡套6，传动齿轮通过轴承8实现与挡套6的转动连接。在本实施例中挡套6具体设置为圆柱状，且挡套6与传动齿轮41同轴设置。挡套6内设置有供钻头31穿过的贯穿通道61。限位环12靠近挡套6的一端延伸出第一钻模板1外，挡套6远离传动齿轮41的一端套设于限位环12延伸出第一钻模板1的环段上，实现限位环12对挡套6的竖直位置进行限制。

参照图1，为了在实现转杆与传动齿轮41滑动连接的同时，不影响传动齿轮41驱动钻杆3旋转。在钻套32外侧壁上固定有配合键33，配合键33呈条形板状。在本实施例中配合键33通过螺钉固定于钻套32外侧壁上，且配合键33平行于钻套32轴线设置。传动齿轮41内侧壁上开设有供配合键33滑动的进给槽411。当驱动组件4驱动钻套32旋转的同时，钻套32通过配合键33相对于传动齿轮41进行滑动，从而带动钻头31移动，以实现钻头31的轴向进给。为了降低钻套32滑动过程中与传动齿轮41脱离的概率，钻套32远离钻头31的一端一体成型有限位环沿321，当钻套32朝靠近传动齿轮41的方向移动时，限位环沿321能够将与传动齿轮41相抵。

参照图1，调节组件5位于钻套32靠近第二钻模板2的一侧，调节组件5包括调节丝杆51和螺纹连接于调节丝杆51上的调节丝母52。调节丝杆51一端一体成型有连接头511，连接头511包括一体成型环的连接转盘5111和连接杆5112。连接杆5112外套设固定有轴承8并穿设于钻套32一端，且连接杆5112轴线与钻套32轴线共线设置，以实现与钻套32之间的转动连接；转盘与钻套32端面之间也连接有一个轴承8，使得钻套32与调节丝杆51的连接更加稳定。在本实施例中连接杆5112上的轴承8间隔设置有两个，且两个轴承8之间设置有隔离环，隔离环套设于连接杆5112上。

参照图1，调节丝母52远离调节丝杆51的一端一体成型有定位块521，且定位块521朝远离调节丝杆51的一端渐缩，在本实施例中定位块521具体设置为圆锥状。第二钻模板2上开设有定位孔21。定位孔21内侧壁上固定有抵接套22，定位块521卡接与抵接套22内。当驱动组件4驱动钻杆3旋转时，操作人员旋转调节丝杆51使调节丝杆51朝靠近或远离调节丝母52的方向移动，即可推动钻杆3沿自身轴线方向滑动，以实现钻杆3的轴向进给。

本申请实施例一种工件换向钻孔工装的实施原理为：使用夹具将待加工工件10夹持固定于钻床的工作台上，使待加工位点对准穿设孔11。再将锥齿轮通过过盈配合固定于钻床主轴9上。随后，将处于连接状态的转杆和调节组件5放置于第一钻模板1和第二钻模板2之间，将钻头31的一端置于穿设孔11内；将定位块521对准定位孔21后，旋转调节丝杆51使得定位块521卡接于定位孔21内，使得调节组件5和钻杆3被夹紧于第一钻模板1和第二钻模板2之间。随后移动钻床主轴9，使得钻床主轴9上的锥齿轮与传动齿轮41相啮合。最后启动钻床主轴9旋转，与此同时转动调节丝杆51，使得钻头31对待加工工件的待加工位点进行钻孔作业。

实施例2：

参照图2，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的调节丝母52上可拆卸连接有锁定杆7，锁定杆7包括抵紧柱71和螺纹连接于抵紧柱71外的套筒72。调节丝母52上开设有供抵接柱插接的插接槽522，当需要进行钻孔作业时，将抵紧柱71卡接于插接槽522内，再转动套筒72使得套筒72抵紧钻床的工作台，从而限制调节丝母52发生旋转。利于调节组件5驱动钻杆3进行轴向进给。

在其他实施例中，还可选择其他锁定方式以阻碍调节丝母52旋转。

实施例3：本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中传动件42具体设置为同轴固定于钻床主轴9上的螺杆；相应地，传动齿轮41具体设置为与传动件42相啮合的涡轮。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种工件换向钻孔工装，其特征在于：包括装夹组件和钻孔机构，所述装夹组件包括间隔的第一钻模板（1）和第二钻模板（2），所述钻孔机构设置于所述第一钻模板（1）和所述第二钻模板（2）之间；

所述钻孔机构包括钻杆（3）、用于驱动所述钻杆（3）旋转的驱动组件（4），以及用于驱动所述钻杆（3）滑动的调节组件（5），所述钻杆（3）包括钻头（31）和套设固定于所述钻头（31）一端的钻套（32），所述第一钻模板（1）上开设有供所述钻头（31）穿过的穿设孔（11）；

所述驱动组件（4）包括传动件（42）和传动齿轮（41），所述传动件（42）连接于钻床主轴上，所述传动件（42）用于带动所述传动齿轮（41）转动；

所述传动齿轮（41）同轴套设于所述钻套（32）上，且所述钻套（32）滑动连接于所述传动齿轮（41）内，所述传动齿轮（41）一侧设置有用于限制自身位置的限位件；

所述钻套（32）外侧壁上设置有配合键（33），所述传动齿轮（41）内侧壁上开设有供所述配合键（33）滑动的进给槽（411）；

所述调节组件（5）包括调节丝杆（51）和套设于所述调节丝杆（51）外的调节丝母（52），所述调节丝杆（51）与所述调节丝母（52）螺纹连接；

所述调节丝母（52）用于与所述第二钻模板（2）相抵，所述调节丝杆（51）一端与所述钻套（32）转动连接；

所述限位件包括用于与所述第一钻模板（1）相抵的挡套（6），所述挡套（6）内设置有供所述钻头（31）穿过的贯穿通道（61），所述挡套（6）与所述传动齿轮（41）转动连接；

所述第一钻模板（1）靠近挡套（6）的一端设置有限位环（12），所述限位环（12）能够卡接于所述贯穿通道（61）内；

所述调节丝母（52）一端设置有定位块（521），所述第二钻模板（2）上开设有供所述定位块（521）卡接的定位孔（21），所述定位块（521）朝远离所述调节丝母（52）的方向渐缩；

所述调节丝母（52）外侧壁上可拆卸连接有锁定杆（7），所述锁定杆（7）用于锁定所述调节丝母（52）。

2.根据权利要求1所述的一种工件换向钻孔工装，其特征在于：所述传动件（42）包括与所述传动齿轮（41）啮合的锥齿轮，所述锥齿轮同轴固定于钻床主轴上。

3.根据权利要求1所述的一种工件换向钻孔工装，其特征在于：所述传动件（42）包括与所述传动齿轮（41）啮合的蜗杆，所述蜗杆同轴固定于钻床主轴上。