CN117161437B - 一种平铺式钢管打孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打孔技术领域，公开了一种平铺式钢管打孔机，包括台面，台面的上方安装有固定座，固定座上固定安装有支撑台，支撑台的上方设置有定位底座，定位底座上贯穿设置有呈平铺的钢管，定位底座的上方两侧安装有导柱，定位底座的上方还设置有升降台，升降台上安装有打孔机构；打孔机构包括安装在升降台上的驱动电机，驱动电机的输出端上传动连接打孔钻头；升降台的上方安装有用于控制升降台上下移动的驱动机构；台面的上方还固定连接有支撑横杆，支撑横杆的上方固定安装有用于支撑钢管的支撑辊，有助于减小方形钢管在打孔过程中的变形风险，保持其几何形状的稳定性。

Description

一种平铺式钢管打孔机

技术领域

本发明涉及打孔技术领域，具体涉及一种平铺式钢管打孔机。

背景技术

在现代工程和制造领域，钢管是不可或缺的材料，广泛应用于建筑、制造业以及其他各种领域。这是因为钢管具有卓越的强度、耐久性和多功能性，使其成为众多工程项目的核心材料之一。然而，为了满足不同应用的需求，通常需要对钢管进行加工，以改变其形状和尺寸，以便用于连接、固定或其他特定用途。

其中，一种常见的加工需求是在方管上进行打孔。方管是一种具有四个相等边的矩形截面的钢管，因其独特的形状而在许多应用中广泛使用，如建筑结构的支撑、制造业中的框架制作以及管道系统的组装。然而，传统的方法在处理方管打孔时面临一些技术挑战。

平铺式钢管打孔机作为一种专用设备，被开发出来以解决这些挑战。传统的钢管打孔机通常依赖于固定的夹具，将方管稳固地固定在适当的位置上。然后，通过旋转钻头或刀具，对方管进行精确的打孔操作，方管或矩形管的上壁相对较大，与下壁之间的距离较大，这使得在打孔或应用外部力时，上壁更容易受到弯曲或压力的影响。钢管内部相对较空旷，通常没有内部支撑结构或填充物来稳定上壁。这使得上壁在外部施加的力或压力下容易发生变形，尤其是在大型或长管道中更为明显。

发明内容

本发明提供了一种平铺式钢管打孔机，旨在解决上述现有技术提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种平铺式钢管打孔机，包括台面，所述台面的上方安装有固定座，所述固定座上固定安装有支撑台，所述支撑台的上方设置有定位底座，所述定位底座上贯穿设置有呈平铺的钢管，所述定位底座的上方两侧安装有导柱，所述定位底座的上方还设置有升降台，所述升降台的下方固定安装有两组与导柱滑动插接的定位套管，所述定位套管内安装有直线轴承，所述升降台上安装有打孔机构；

所述打孔机构包括安装在升降台上的驱动电机，所述驱动电机的输出端上传动连接打孔钻头；

所述升降台的上方安装有用于控制升降台上下移动的驱动机构；

所述台面的上方还固定连接有支撑横杆，所述支撑横杆的上方固定安装有用于支撑钢管的支撑辊。

优选的，所述定位底座包括安装在支撑台上方的台座，所述台座上设置有呈倒U形用于固定钢管的定位板，所述定位板上开设有与打孔钻头相匹配的开孔，所述台座上开设有落料孔，所述落料孔设置在开孔的正下方。

优选的，所述定位板位于开孔处设置有注油机构，所述注油机构包括呈圆环状设置在定位板上的注油管，所述注油管套在打孔钻头的外侧，所述注油管靠近打孔钻头的一侧均匀开设有出油孔，所述注油管上通过管道连接有用于盛装润滑油的供油机构；

所述供油机构包括安装在定位板上方呈圆柱形设置的储油壳体，所述储油壳体的一端通过管道与注油管连接，所述储油壳体的内部滑动设置有活塞，所述活塞的一侧转动连接有活塞杆，所述活塞杆的另一端连接有挤压机构。

优选的，所述挤压机构包括滑动安装在定位板上方的支撑杆，所述支撑杆的一端设置有固定耳，所述固定耳上转动连接有转动拨杆，所述转动拨杆呈三角形设置，所述转动拨杆的上侧固定连接有压杆，所述压杆与活塞杆的另一端转动连接，所述转动拨杆的一侧固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端连接在支撑杆上。

优选的，所述钢管的内部滑动设置有防止钢管打孔处变形的垫块，所述垫块上开设有与落料孔和开孔相匹配的通孔，所述垫块的一侧开设有第一楔形块，所述垫块的上表面开设有用于导油的条形槽。

优选的，所述台座上开设有定位孔，所述定位孔内滑动插接有定位销，所述定位销的下端连接有推拉弹簧，所述推拉弹簧的另一端抵在定位孔的内底部，所述定位销的上端开设有第二楔形块，所述第二楔形块与第一楔形块之间相互匹配滑动抵接；

所述定位销位于第二楔形块的尖端部安装有辊轴，所述垫块位于第一楔形块的斜面上开设有与辊轴相匹配的卡槽。

优选的，所述驱动机构包括设置在台面上方的U型框架，所述U型框架的上方安装有气缸，所述气缸下端的输出端与升降台的上表面连接，用于驱动升降台的升降。

优选的，所述台面上开设有下料口，所述下料口的下方连接有废料斗，所述废料斗可拆卸安装在台面的下方。

本发明的技术效果和优点：

1、本案中当需要对钢管打孔操作时，打第一个孔时挤压机构不工作，当打第二个孔时，钢管被推进，挤压机构开始工作，钢管的上壁可以与挤压机构的一部分（转动拨杆）接触，由于钢管的设置，钢管挡住转动拨杆，导致转动拨杆转动，转动拨杆的旋转会影响到压杆，压杆开始摆动，压杆与活塞杆的另一端连接，因此，压杆的摆动会施加压力在活塞杆上，由于压杆的作用，活塞杆被推动，向活塞传递力量，活塞杆的运动驱动活塞在储油壳体中移动，从而推动润滑油从储油壳体中释放并通过注油管注入到打孔钻头的外侧，以提供润滑，润滑油经过管道被注入到注油管中，注油管的出油孔位于打孔钻头与钢管接触的区域。在打孔过程中，润滑油会通过这些出油孔被释放到钻头与钢管之间，从而提供必要的润滑，以降低摩擦，从而减少磨损，帮助拔出打孔钻头，减小摩擦阻力，使其更容易拔出。

2、本案中当完成一个打孔后，钢管向前移动，钢管下方孔壁与第二楔形块接触，使定位销向下移出钢管，钢管继续向前移动的过程中，定位销与新打的孔匹配，插入到后面的新开的孔内，实现定位；与此同时，定位销的第二楔形块开始上升。这个运动导致定位销的辊轴滑入卡槽中，与第一楔形块相匹配，实现定位，而且可以挤压第一楔形块，使垫块移动到需要打孔的位置，确保了垫块的正确位置，有助于减小方形钢管在打孔过程中的变形风险，保持其几何形状的稳定性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的剖视结构示意图；

图4为本发明的立体结构示意图二；

图5为本发明的图3中A处放大结构示意图；

图6为本发明的图4中B处放大结构示意图；

图7为本发明的定位销结构示意图；

图8为本发明的供油机构结构示意图；

图9为本发明的供油机构和挤压机构内部结构示意图；

图10为本发明的垫块内部结构示意图。

图中标号说明：

1、台面；2、固定座；3、支撑台；4、定位底座；41、台座；411、定位孔；412、定位销；413、推拉弹簧；414、第二楔形块；415、辊轴；416、卡槽；42、定位板；43、开孔；44、落料孔；5、钢管；6、导柱；7、升降台；8、定位套管；9、直线轴承；10、打孔机构；11、驱动电机；12、打孔钻头；13、驱动机构；131、U型框架；132、气缸；14、注油机构；141、注油管；142、出油孔；15、供油机构；151、储油壳体；152、活塞；153、活塞杆；154、挤压机构；1541、支撑杆；1542、固定耳；1543、转动拨杆；1544、压杆；1545、复位弹簧；16、垫块；161、通孔；162、第一楔形块；163、条形槽；17、下料口；18、废料斗；19、支撑横杆；20、支撑辊。

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、完整的描述，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。

实施例1

本申请公开了一种平铺式钢管打孔机，参阅图1-图4，包括台面1，台面1的上方安装有固定座2，固定座2上固定安装有支撑台3，支撑台3的上方设置有定位底座4，定位底座4上贯穿设置有呈平铺的钢管5，定位底座4的上方两侧安装有导柱6，定位底座4的上方还设置有升降台7，升降台7的下方固定安装有两组与导柱6滑动插接的定位套管8，定位套管8内安装有直线轴承9，升降台7上安装有打孔机构10；

打孔机构10包括安装在升降台7上的驱动电机11，驱动电机11的输出端上传动连接打孔钻头12；

升降台7的上方安装有用于控制升降台7上下移动的驱动机构13，驱动机构13包括设置在台面1上方的U型框架131，U型框架131的上方安装有气缸132，气缸132下端的输出端与升降台7的上表面连接，用于驱动升降台7的升降；

台面1的上方还固定连接有支撑横杆19，支撑横杆19的上方固定安装有用于支撑钢管5的支撑辊20。

使用时，操作人员将待打孔的方形钢管5放置在台面1的定位底座4上，钢管5平铺在上面，其中一部分钢管5放置在支撑辊20上。

其中支撑台3和定位底座4确保钢管5被正确定位并保持稳定，便于钢管5在定位底座4内滑动。

升降台7负责上下移动，控制打孔机构10的位置。升降台7的升降由驱动机构13控制，使打孔钻头12能够沿着钢管的上壁上下移动。

驱动电机11与打孔钻头12连接，用于驱动打孔钻头12的运行。操作人员通过控制驱动电机11启动打孔过程。打孔钻头12被定位在所需的孔位置，并执行打孔操作。

具体的，定位底座4包括安装在支撑台3上方的台座41，台座41上设置有呈倒U形用于固定钢管5的定位板42，定位板42上开设有与打孔钻头12相匹配的开孔43，台座41上开设有落料孔44，落料孔44设置在开孔43的正下方。

钢管5滑动插入到定位板42的下方，当打孔钻头12向下移动进行钻孔时，首先穿过开孔43对钢管5的上壁进行打孔，然后进行深入对钢管5的下壁进行打孔，打孔完成后产生的废料通过落料孔44掉落到下方。

实施例2

结合图5-图9，本实施例是在实施例1的基础上作出的改进，另外在进行打孔时，打孔钻头12直接与钢管5接触，长时间摩擦，容易使打孔钻头12磨损，而且打孔钻头12打穿钢管5插入到钢管5内后，由于摩擦阻力的作用，不容易拔出。

本申请中定位板42位于开孔43处设置有注油机构14，注油机构14包括呈圆环状设置在定位板42上的注油管141，注油管141套在打孔钻头12的外侧，注油管141靠近打孔钻头12的一侧均匀开设有出油孔142，注油管141上通过管道连接有用于盛装润滑油的供油机构15；

供油机构15包括安装在定位板42上方呈圆柱形设置的储油壳体151，储油壳体151的一端通过管道与注油管141连接，储油壳体151的内部滑动设置有活塞152，活塞152的一侧转动连接有活塞杆153，活塞杆153的另一端连接有挤压机构154。

挤压机构154包括滑动安装在定位板42上方的支撑杆1541，支撑杆1541的一端设置有固定耳1542，固定耳1542上转动连接有转动拨杆1543，转动拨杆1543呈三角形设置，转动拨杆1543的上侧固定连接有压杆1544，压杆1544与活塞杆153的另一端转动连接，转动拨杆1543的一侧固定连接有复位弹簧1545，复位弹簧1545的另一端连接在支撑杆1541上。

具体工作时：检查储油壳体151内润滑油的储备，确保有足够的润滑油供应。当需要对钢管5打孔操作时，打第一个孔时挤压机构154不工作，当打第二个孔时，钢管5被推进，挤压机构154开始工作，钢管5的上壁可以与挤压机构154的一部分（转动拨杆1543）接触，由于钢管5的设置，钢管5挡住转动拨杆1543，导致转动拨杆1543转动，转动拨杆1543的旋转会影响到压杆1544，压杆1544开始摆动，压杆1544与活塞杆153的另一端连接，因此，压杆1544的摆动会施加压力在活塞杆153上，由于压杆1544的作用，活塞杆153被推动，向活塞152传递力量，活塞杆153的运动驱动活塞152在储油壳体151中移动，从而推动润滑油从储油壳体151中释放并通过注油管141注入到打孔钻头12的外侧，以提供润滑。

需要说明的是，转动拨杆1543可以卡在钢管5前一个被打的孔中，转动拨杆1543斜面与钢管5的管壁接触，拉动钢管5的时候，使转动拨杆1543转动。

其中，润滑油经过管道被注入到注油管141中，注油管141的出油孔142位于打孔钻头12与钢管5接触的区域。在打孔过程中，润滑油会通过这些出油孔142被释放到钻头与钢管之间，从而提供必要的润滑，以降低摩擦，从而减少磨损，帮助拔出打孔钻头12，减小摩擦阻力，使其更容易拔出。

当打孔操作完成后，转动拨杆1543卡在孔内，由于复位弹簧1545的作用，压杆1544和转动拨杆1543恢复到初始位置，以准备进行下一次驱动活塞152移动的操作。

需要说明的是，工作人员需要定期维护供油机构15，包括检查润滑油储存情况，确保活塞152和注油管141没有堵塞或损坏，以保持系统的稳定运行；

在打孔操作期间提供润滑，不是持续供应，可以减少润滑油的浪费。间断式注油，根据具体的打孔需求来控制润滑油的释放。这种操作有助于确保每次打孔都有足够的润滑，但不会过度使用润滑油。

实施例3

结合图7和图10，本实施例是在实施例2的基础上作出的改进，方形钢管5通常由金属材料制成，如钢铁。金属材料在加工中容易发生塑性变形，特别是在受到外力作用时，容易产生变形。上壁通常是受到较大的冲击力或挤压力，因此容易发生变形，方形钢管5的几何形状决定了在打孔过程中上壁受力的方式。上壁通常承受较大的挤压力，方管上壁的应力分布不均匀，容易导致上壁的压变形，由于方管上壁容易变形，操作人员通常需要采取较慢的进给速度，以减小变形的风险，这导致了生产效率的降低。

本申请中钢管5的内部滑动设置有防止钢管5打孔处变形的垫块16，垫块16上开设有与落料孔44和开孔43相匹配的通孔161，垫块16的一侧开设有第一楔形块162，垫块16的上表面开设有用于导油的条形槽163。

台座41上开设有定位孔411，定位孔411内滑动插接有定位销412，定位销412的下端连接有推拉弹簧413，推拉弹簧413的另一端抵在定位孔411的内底部，定位销412的上端开设有第二楔形块414，第二楔形块414与第一楔形块162之间相互匹配滑动抵接；

定位销412位于第二楔形块414的尖端部安装有辊轴415，垫块16位于第一楔形块162的斜面上开设有与辊轴415相匹配的卡槽416。

具体的，方形钢管5位于台座41上，垫块16在打孔时，从钢管5的一端放入，定位销412位于定位孔411内，并由推拉弹簧413连接，始终给予定位销412一个向上的弹力。

随着打孔操作的开始，钢管5开始受到冲击力或挤压力。上壁承受着较大的挤压力，但由于垫块16的存在，挤压力会在钢管5的打孔处得到分散，降低了变形的风险。

当完成一个打孔后，钢管5向前移动，钢管5下方孔壁与第二楔形块414接触，使定位销412向下移出钢管5，钢管5继续向前移动的过程中，定位销412与新打的孔匹配，插入到后面的新开的孔内，实现定位；

与此同时，定位销412的第二楔形块414开始上升。这个运动导致定位销412的辊轴415滑入卡槽416中，与第一楔形块162相匹配，实现定位，而且可以挤压第一楔形块162，使垫块16移动到需要打孔的位置，确保了垫块16的正确位置。

需要说明的是，辊轴415的设置可以减少第一楔形块162和第二楔形块414接触面积的摩擦阻力，而且辊轴415卡在卡槽416内时，垫块16的通孔161与落料孔44和开孔43正好上下对齐，有助于减小方形钢管在打孔过程中的变形风险，保持其几何形状的稳定性。

另外在垫块16上的条形槽163可以用于导油，流淌下来的润滑油，可以流入条形槽163内，使垫块16移动时，进一步减小了摩擦。

台面1上开设有下料口17，下料口17的下方连接有废料斗18，废料斗18可拆卸安装在台面1的下方。

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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种平铺式钢管打孔机，包括台面（1），其特征在于，所述台面（1）的上方安装有固定座（2），所述固定座（2）上固定安装有支撑台（3），所述支撑台（3）的上方设置有定位底座（4），所述定位底座（4）上贯穿设置有呈平铺的钢管（5），所述定位底座（4）的上方两侧安装有导柱（6），所述定位底座（4）的上方还设置有升降台（7），所述升降台（7）的下方固定安装有两组与导柱（6）滑动插接的定位套管（8），所述定位套管（8）内安装有直线轴承（9），所述升降台（7）上安装有打孔机构（10）；

所述打孔机构（10）包括安装在升降台（7）上的驱动电机（11），所述驱动电机（11）的输出端上传动连接打孔钻头（12）；

所述升降台（7）的上方安装有用于控制升降台（7）上下移动的驱动机构（13），所述驱动机构（13）包括设置在台面（1）上方的U型框架（131），所述U型框架（131）的上方安装有气缸（132），所述气缸（132）下端的输出端与升降台（7）的上表面连接，用于驱动升降台（7）的升降；

所述台面（1）的上方还固定连接有支撑横杆（19），所述支撑横杆（19）的上方固定安装有用于支撑钢管（5）的支撑辊（20）；

所述定位底座（4）包括安装在支撑台（3）上方的台座（41），所述台座（41）上设置有呈倒U形用于固定钢管（5）的定位板（42），所述定位板（42）上开设有与打孔钻头（12）相匹配的开孔（43），所述台座（41）上开设有落料孔（44），所述落料孔（44）设置在开孔（43）的正下方；

所述钢管（5）的内部滑动设置有防止钢管（5）打孔处变形的垫块（16），所述垫块（16）上开设有与落料孔（44）和开孔（43）相匹配的通孔（161），所述垫块（16）的一侧开设有第一楔形块（162），所述垫块（16）的上表面开设有用于导油的条形槽（163）；

所述台座（41）上开设有定位孔（411），所述定位孔（411）内滑动插接有定位销（412），所述定位销（412）的下端连接有推拉弹簧（413），所述推拉弹簧（413）的另一端抵在定位孔（411）的内底部，所述定位销（412）的上端开设有第二楔形块（414），所述第二楔形块（414）与第一楔形块（162）之间相互匹配滑动抵接；

所述定位销（412）位于第二楔形块（414）的尖端部安装有辊轴（415），所述垫块（16）位于第一楔形块（162）的斜面上开设有与辊轴（415）相匹配的卡槽（416）。

2.根据权利要求1所述的一种平铺式钢管打孔机，其特征在于：所述定位板（42）位于开孔（43）处设置有注油机构（14），所述注油机构（14）包括呈圆环状设置在定位板（42）上的注油管（141），所述注油管（141）套在打孔钻头（12）的外侧，所述注油管（141）靠近打孔钻头（12）的一侧均匀开设有出油孔（142），所述注油管（141）上通过管道连接有用于盛装润滑油的供油机构（15）；

所述供油机构（15）包括安装在定位板（42）上方呈圆柱形设置的储油壳体（151），所述储油壳体（151）的一端通过管道与注油管（141）连接，所述储油壳体（151）的内部滑动设置有活塞（152），所述活塞（152）的一侧转动连接有活塞杆（153），所述活塞杆（153）的另一端连接有挤压机构（154）。

3.根据权利要求2所述的一种平铺式钢管打孔机，其特征在于：所述挤压机构（154）包括滑动安装在定位板（42）上方的支撑杆（1541），所述支撑杆（1541）的一端设置有固定耳（1542），所述固定耳（1542）上转动连接有转动拨杆（1543），所述转动拨杆（1543）呈三角形设置，所述转动拨杆（1543）的上侧固定连接有压杆（1544），所述压杆（1544）与活塞杆（153）的另一端转动连接，所述转动拨杆（1543）的一侧固定连接有复位弹簧（1545），所述复位弹簧（1545）的另一端连接在支撑杆（1541）上。

4.根据权利要求1所述的一种平铺式钢管打孔机，其特征在于：所述台面（1）上开设有下料口（17），所述下料口（17）的下方连接有废料斗（18），所述废料斗（18）可拆卸安装在台面（1）的下方。