CN119973177A - 一种钻头高效排屑与冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻头高效排屑与冷却装置，涉及钻孔工具领域。一种钻头高效排屑与冷却装置，包括安装架，还包括：滑动连接在所述安装架上的滑动架；安装板，升降连接在所述滑动架上，其中，所述安装板上转动连接有转动套，所述转动套上拆卸连接有钻头，所述钻头的外壁上开设有排屑槽；本发明，通过钻头外壁的螺旋状排屑槽配合喷液孔倾斜向上喷出的冷却液，冷却液对切屑产生向上的冲刷力，极大地增强了排屑能力，有效防止切屑堵塞，提高了排屑效率和钻孔质量；冷却液通过供液泵经输液管和旋转接头进入螺旋状的冷却腔，增大了冷却液与钻头的接触面积和停留时间，显著提升了冷却效果，降低钻刃温度，延长了钻头使用寿命。

Description

一种钻头高效排屑与冷却装置

技术领域

本发明属于钻孔工具技术领域，具体地说，涉及一种钻头高效排屑与冷却装置。

背景技术

在钻头进行钻孔作业过程中，钻头与被加工材料之间会产生剧烈的摩擦，这种摩擦会迅速产生大量的热量，导致钻头温度急剧升高，过高的温度会对钻头的性能和使用寿命产生诸多负面影响，因此，对钻头进行有效的冷却，成为保障钻孔作业顺利进行、提高加工质量和降低成本的关键环节。

现有的钻头设备在排屑和冷却方面还存在以下缺陷：

在排屑方面，多数传统钻头仅依靠简单的螺旋排屑槽进行排屑，然而，在实际钻孔过程中，尤其是在加工一些粘性较大或切屑形状不规则的材料时，切屑容易在排屑槽内堆积、缠绕，难以顺利排出，这不仅会阻碍钻头的继续钻进，降低钻孔效率，还可能导致切屑对钻头切削刃产生额外的磨损，进一步影响钻头寿命；

在冷却方面，部分现有设备采用的冷却方式较为单一且低效，一些设备仅通过自然风冷进行冷却，无法快速有效地带走钻孔过程中产生的大量热量，冷却效果不佳，而另一些设备虽然采用了冷却液冷却，但冷却液在设备内部的循环路径设计不合理，冷却液与钻头的接触面积小、停留时间短，不能高效地吸收和带走热量，难以满足对钻头进行高效冷却的需求，进而影响钻孔质量和钻头使用寿命，鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种钻头高效排屑与冷却装置。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种钻头高效排屑与冷却装置，包括安装架，还包括：滑动连接在所述安装架上的滑动架；安装板，升降连接在所述滑动架上，其中，所述安装板上转动连接有转动套，所述转动套上拆卸连接有钻头，所述钻头的外壁上开设有排屑槽，所述排屑槽呈螺旋状设置，所述钻头、转动套上均开设有相连通的冷却腔，所述排屑槽的槽壁上开设有与冷却腔相连通的喷液孔，所述喷液孔位于排屑槽靠近钻刃的位置，所述喷液孔呈倾斜向上设置；冷却介质供给部件，设置在所述安装架上，且用于向所述冷却腔内输送冷却介质。

优选地，所述安装架上转动连接有丝杆，所述安装架上开设有导向槽，所述滑动架滑动连接在导向槽中，且与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆上固定连接有手柄。

为了便于钻头的拆装，优选地，所述钻头插接于转动套内，所述钻头上固定连接有紧固环，所述转动套的下端部螺纹连接有锁止环，所述锁止环插接于转动套内的一端与紧固环的下端面相抵。

为了用于驱动钻头的升降，优选地，所述滑动架上固定连接有液压伸缩杆，所述安装板与液压伸缩杆的伸缩端固定连接。

为了驱动转动套带动钻头进行转动，优选地，所述转动套贯穿安装板上端部的一端固定连接有齿轮一，所述安装板上固定安装有电机，所述电机的输出端上固定连接有与齿轮一啮合连接的齿轮二。

优选地，所述冷却介质供给部件包括储液箱、供液泵，所述安装架固定连接在储液箱上，所述供液泵固定连接在安装架上，所述供液泵的输入端与储液箱相连通，所述储液箱的上端面固定安装有漏液板，所述供液泵的输出端上固定连通有输液管，所述输液管远离供液泵的一端通过旋转接头与冷却腔相连通，所述旋转接头设置在转动套贯穿安装板上端部的一端上。

为了延长冷却介质流经冷却腔的时间，进一步地，所述钻头上的冷却腔呈螺旋状设置。

为了用于对冷却介质进行过滤循环使用，从而减少冷却介质的浪费，更进一步地，还包括过滤网，所述过滤网固定安装在储液箱内，且位于所述漏液板的下方，所述储液箱的两侧均开设有与过滤网表面相齐平的清污口。

为了能够对钻孔过程中产生的切屑进行收集，优选地，所述安装板上固定连接有风琴套管，所述钻头位于风琴套管内，所述风琴套管的上端部圆周等距设置有多个吸尘罩，所述安装架上固定安装有吸尘泵、过滤箱，所述吸尘泵的输入端与过滤箱相连通，所述过滤箱通过吸尘管与吸尘罩相连通。

为了便于对过滤阻隔在过滤箱内的切屑进行收集清理，进一步地，所述过滤箱内插接有活性炭滤芯、收集框，所述收集框位于活性炭滤芯的下方，所述吸尘泵与过滤箱相连通的一端位于活性炭滤芯的上方，所述吸尘管与过滤箱相连通的一端位于活性炭滤芯、收集框之间。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明，通过钻头外壁的螺旋状排屑槽配合喷液孔倾斜向上喷出的冷却液，冷却液对切屑产生向上的冲刷力，极大地增强了排屑能力，有效防止切屑堵塞，提高了排屑效率和钻孔质量；

冷却液通过供液泵经输液管和旋转接头进入螺旋状的冷却腔，增大了冷却液与钻头的接触面积和停留时间，显著提升了冷却效果，降低钻刃温度，延长了钻头使用寿命；

通过风琴套管能有效阻挡冷却液和切屑飞溅，保持工作区域相对清洁；

通过吸尘泵、吸尘罩、过滤箱、活性炭滤芯和收集框组成的吸尘系统，可高效收集钻孔过程中产生的切屑，较大颗粒切屑落入收集框便于清理，活性炭滤芯净化空气，改善工作环境，保护操作人员呼吸系统健康。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是本发明储液箱、漏液板、过滤网的剖视图；

图4是本发明的部分结构示意图一；

图5是本发明的部分结构示意图二；

图6是本发明转动套、钻头的剖视图；

图7是本发明转动套、钻头的结构示意图；

图8是本发明过滤箱内部的结构示意图；

图9是本发明的图3中A部分的放大图；

图10是本发明的图6中B部分的放大图。

图中：1、储液箱；101、漏液板；102、过滤网；103、安装架；2、安装板；201、转动套；202、钻头；203、锁止环；204、齿轮一；205、电机；206、齿轮二；3、排屑槽；301、冷却腔；302、喷液孔；303、供液泵；304、输液管；305、旋转接头；4、液压伸缩杆；401、滑动架；402、导向槽；403、丝杆；404、手柄；5、风琴套管；501、吸尘罩；502、吸尘泵；503、过滤箱；504、吸尘管；505、活性炭滤芯；506、收集框。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：参照图1-图10，一种钻头高效排屑与冷却装置，包括安装架103，还包括：滑动连接在安装架103上的滑动架401；安装板2，升降连接在滑动架401上，其中，安装板2上转动连接有转动套201，转动套201上拆卸连接有钻头202，钻头202的外壁上开设有排屑槽3，排屑槽3呈螺旋状设置，钻头202、转动套201上均开设有相连通的冷却腔301，排屑槽3的槽壁上开设有与冷却腔301相连通的喷液孔302，喷液孔302位于排屑槽3靠近钻刃的位置，喷液孔302呈倾斜向上设置；冷却介质供给部件，设置在安装架103上，且用于向冷却腔301内输送冷却介质。

安装架103上转动连接有丝杆403，安装架103上开设有导向槽402，滑动架401滑动连接在导向槽402中，且与丝杆403螺纹连接，丝杆403上固定连接有手柄404。

滑动架401上固定连接有液压伸缩杆4，安装板2与液压伸缩杆4的伸缩端固定连接。

转动套201贯穿安装板2上端部的一端固定连接有齿轮一204，安装板2上固定安装有电机205，电机205的输出端上固定连接有与齿轮一204啮合连接的齿轮二206。

冷却介质供给部件包括储液箱1、供液泵303，安装架103固定连接在储液箱1上，供液泵303固定连接在安装架103上，供液泵303的输入端与储液箱1相连通，储液箱1的上端面固定安装有漏液板101，供液泵303的输出端上固定连通有输液管304，输液管304远离供液泵303的一端通过旋转接头305与冷却腔301相连通，旋转接头305设置在转动套201贯穿安装板2上端部的一端上。

钻头202上的冷却腔301呈螺旋状设置。

还包括过滤网102，过滤网102固定安装在储液箱1内，且位于漏液板101的下方，储液箱1的两侧均开设有与过滤网102表面相齐平的清污口。

使用时，将待加工的工件平稳放置在漏液板101上，漏液板101不仅为工件提供了稳定的支撑平台，还能在后续钻孔过程中使冷却液顺利通过，回流至储液箱1中，实现冷却液的循环利用，节约资源；

随后，转动丝杆403上的手柄404，丝杆403随之转动。由于滑动架401与丝杆403螺纹连接且在导向槽402中滑动，丝杆403的旋转运动转化为滑动架401的直线运动，从而带动安装板2和钻头202在横向方向上移动，导向槽402起到了精准导向的作用，保证了滑动架401移动的平稳性和准确性，使操作人员能够轻松、精确地将钻头202对准工件上的钻孔位置，提高了钻孔的定位精度和效率；

然后，启动液压伸缩杆4，向液压伸缩杆4输入液压油，推动其伸缩端伸出或缩回，进而带动安装板2及钻头202升降，液压伸缩杆4能够提供稳定且较大的驱动力，实现安装板2的平稳升降，方便精确调整钻头202的高度，以适应不同的钻孔深度要求，确保钻孔深度的准确性；

开启安装板2上的电机205，电机205的输出轴带动齿轮二206旋转，通过齿轮二206与转动套201上的齿轮一204的啮合传动，将电机205的动力传递给转动套201，带动钻头202高速旋转，齿轮传动具有传动比准确、传动效率高、传递动力大等优点，能够稳定地驱动钻头202旋转，保证钻孔作业的顺利进行，同时，可根据不同的钻孔需求，通过更换不同齿数的齿轮来调整钻头202的转速，提高了设备的适用性；

启动供液泵303，供液泵303将储液箱1内的冷却液抽出，通过输液管304输送到旋转接头305，旋转接头305安装在转动套201贯穿安装板2上端部的一端，它能够保证在转动套201旋转的过程中，冷却液依然可以顺利地进入冷却腔301，冷却液进入呈螺旋状设置的冷却腔301后，沿着螺旋通道流动，增加了与钻头202的接触面积和停留时间，提高了冷却效果，使其能够更有效地带走钻削热量，降低钻刃温度，提高钻头202的使用寿命和钻孔质量，最终，冷却液从排屑槽3槽壁上靠近钻刃位置的喷液孔302倾斜向上喷出，喷出的冷却液一方面直接冷却钻刃，降低钻削过程中产生的热量，减少刀具磨损，延长钻头202的使用寿命，另一方面，冷却液对切屑产生向上的冲刷力，配合螺旋状的排屑槽3，能够更有效地将切屑排出钻孔，防止切屑堵塞排屑槽3，提高排屑效率，进而提高钻孔质量；

在电机205带动钻头202旋转、供液泵303输送冷却液的同时，再次操作液压伸缩杆4，使钻头202逐渐下降，开始对工件进行钻孔作业，在钻孔过程中，操作人员可以根据实际情况，通过液压伸缩杆4微调钻头202的高度，以确保钻孔深度符合要求；

钻孔过程中产生的冷却液和切屑落到漏液板101上，冷却液通过漏液板101上的孔洞回流至储液箱1内，在储液箱1内，位于漏液板101下方的过滤网102对回流的冷却液进行过滤，拦截其中的切屑等杂质，防止杂质进入供液泵303，避免供液泵303堵塞和磨损，延长供液泵303的使用寿命，同时保证冷却介质的清洁度，维持冷却效果和喷液孔302的畅通，确保装置能够持续稳定地运行；

当钻孔作业完成后，先关闭供液泵303，停止冷却液的供应，然后关闭电机205，使钻头202停止旋转，最后，操作液压伸缩杆4，将钻头202升起，远离工件，然后将加工好的工件从漏液板101上取下即可。

需要补充说明的是，如果过滤网102上拦截的杂质较多，操作人员可储液箱1两侧与过滤网102表面相齐平的清污口，清理过滤网102上的杂质，保证过滤网102的过滤效果；

输液管304采用的是可拉伸收缩的软管，因此输液管304不会对滑动架401带动安装板2进行移动造成干涉。

实施例2：参照图1、图2、图3、图4、图5、图8，一种钻头高效排屑与冷却装置，与实施例1基本相同，更进一步的是，安装板2上固定连接有风琴套管5，钻头202位于风琴套管5内，风琴套管5的上端部圆周等距设置有多个吸尘罩501，安装架103上固定安装有吸尘泵502、过滤箱503，吸尘泵502的输入端与过滤箱503相连通，过滤箱503通过吸尘管504与吸尘罩501相连通。

过滤箱503内插接有活性炭滤芯505、收集框506，收集框506位于活性炭滤芯505的下方，吸尘泵502与过滤箱503相连通的一端位于活性炭滤芯505的上方，吸尘管504与过滤箱503相连通的一端位于活性炭滤芯505、收集框506之间。

启动电机205带动钻头202旋转开始钻孔作业时，启动吸尘泵502，吸尘泵502工作使过滤箱503内形成负压，通过吸尘管504传导至风琴套管5上端圆周等距设置的多个吸尘罩501处，在吸尘罩501周围形成吸力，且多吸尘罩501的设计能全面覆盖钻头202周围区域，有效收集切屑和粉尘颗粒；

冷却介质供给部件开始工作，冷却液从喷液孔302喷出，冷却钻刃并辅助排屑，冷却液和切屑在钻孔过程中可能会飞溅，因此，通过风琴套管5可阻挡它们四处飞溅，使工作区域保持相对清洁；

钻孔产生的切屑在吸尘罩501的吸力作用下，被迅速吸入吸尘管504，切屑随着气流进入过滤箱503，首先，较大颗粒的切屑由于重力作用直接落入收集框506中，便于集中清理，减少对后续过滤部件的负担；

细小颗粒的切屑随空气继续向上流动，经过活性炭滤芯505，由于活性炭滤芯505具有强大的吸附作用，能有效过滤和吸附空气中的细小颗粒，进一步净化空气，经过净化后的清洁空气从吸尘泵502排出，改善了工作环境，保护了操作人员的呼吸系统健康；

钻孔作业完成后，先关闭电机205停止钻头202旋转，再关闭吸尘泵502停止吸尘作业，随后检查收集框506，若其中切屑较多，抽出收集框506清理切屑，然后定期检查活性炭滤芯505的使用情况，若其吸附效果下降，及时更换活性炭滤芯505，以保证下次使用时仍能高效工作。

需要补充说明的是，吸尘管504采用的是可拉伸收缩的软管，因此，吸尘管504不会对滑动架401带动安装板2进行移动造成干涉。

实施例3：参照图5、图6、图7，一种钻头高效排屑与冷却装置，与实施例1基本相同，更进一步的是，钻头202插接于转动套201内，钻头202上固定连接有紧固环，转动套201的下端部螺纹连接有锁止环203，锁止环203插接于转动套201内的一端与紧固环的下端面相抵。

使用时，根据工件的材质、钻孔要求等因素，选择合适规格的钻头202，将钻头202插入转动套201内，使钻头202上的紧固环与转动套201内壁贴合，然后旋紧锁止环203，使其与紧固环的下端面相抵，将钻头202牢固固定在转动套201上，拆卸时，反向旋转锁止环203，即可取出钻头202；

此种可拆卸连接方式方便快捷，能够根据不同的加工任务迅速更换钻头202，提高了设备的通用性和加工效率，同时，可靠的固定方式确保了钻孔过程中钻头202的稳定性，有利于提高钻孔的精度和质量。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。

Claims (10)

1.一种钻头高效排屑与冷却装置，包括安装架（103），其特征在于，还包括：

滑动连接在所述安装架（103）上的滑动架（401）；

安装板（2），升降连接在所述滑动架（401）上，

其中，所述安装板（2）上转动连接有转动套（201），所述转动套（201）上拆卸连接有钻头（202），所述钻头（202）的外壁上开设有排屑槽（3），所述排屑槽（3）呈螺旋状设置，所述钻头（202）、转动套（201）上均开设有相连通的冷却腔（301），所述排屑槽（3）的槽壁上开设有与冷却腔（301）相连通的喷液孔（302），所述喷液孔（302）位于排屑槽（3）靠近钻刃的位置，所述喷液孔（302）呈倾斜向上设置；

冷却介质供给部件，设置在所述安装架（103）上，且用于向所述冷却腔（301）内输送冷却介质。

2.根据权利要求1所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述安装架（103）上转动连接有丝杆（403），所述安装架（103）上开设有导向槽（402），所述滑动架（401）滑动连接在导向槽（402）中，且与所述丝杆（403）螺纹连接，所述丝杆（403）上固定连接有手柄（404）。

3.根据权利要求1所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述钻头（202）插接于转动套（201）内，所述钻头（202）上固定连接有紧固环，所述转动套（201）的下端部螺纹连接有锁止环（203），所述锁止环（203）插接于转动套（201）内的一端与紧固环的下端面相抵。

4.根据权利要求1所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述滑动架（401）上固定连接有液压伸缩杆（4），所述安装板（2）与液压伸缩杆（4）的伸缩端固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述转动套（201）贯穿安装板（2）上端部的一端固定连接有齿轮一（204），所述安装板（2）上固定安装有电机（205），所述电机（205）的输出端上固定连接有与齿轮一（204）啮合连接的齿轮二（206）。

6.根据权利要求1所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述冷却介质供给部件包括储液箱（1）、供液泵（303），所述安装架（103）固定连接在储液箱（1）上，所述供液泵（303）固定连接在安装架（103）上，所述供液泵（303）的输入端与储液箱（1）相连通，所述储液箱（1）的上端面固定安装有漏液板（101），所述供液泵（303）的输出端上固定连通有输液管（304），所述输液管（304）远离供液泵（303）的一端通过旋转接头（305）与冷却腔（301）相连通，所述旋转接头（305）设置在转动套（201）贯穿安装板（2）上端部的一端上。

7.根据权利要求6所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述钻头（202）上的冷却腔（301）呈螺旋状设置。

8.根据权利要求6所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，还包括过滤网（102），所述过滤网（102）固定安装在储液箱（1）内，且位于所述漏液板（101）的下方，所述储液箱（1）的两侧均开设有与过滤网（102）表面相齐平的清污口。

9.根据权利要求1所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述安装板（2）上固定连接有风琴套管（5），所述钻头（202）位于风琴套管（5）内，所述风琴套管（5）的上端部圆周等距设置有多个吸尘罩（501），所述安装架（103）上固定安装有吸尘泵（502）、过滤箱（503），所述吸尘泵（502）的输入端与过滤箱（503）相连通，所述过滤箱（503）通过吸尘管（504）与吸尘罩（501）相连通。

10.根据权利要求9所述的一种钻头高效排屑与冷却装置，其特征在于，所述过滤箱（503）内插接有活性炭滤芯（505）、收集框（506），所述收集框（506）位于活性炭滤芯（505）的下方，所述吸尘泵（502）与过滤箱（503）相连通的一端位于活性炭滤芯（505）的上方，所述吸尘管（504）与过滤箱（503）相连通的一端位于活性炭滤芯（505）、收集框（506）之间。