CN221336664U - 自动进给钻孔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铁路钢轨钻孔机的技术领域，提供一种自动进给钻孔机，包括钻孔机本体、进给机构、感测模块和控制模块；钻孔机本体的输出端设有钻头组件，进给机构与钻头组件连接，进给机构用于驱动钻头组件往复运动；感测模块和控制模块设于钻孔机本体上，感测模块和控制模块电连接；感测模块用于获取钻头组件的运行状态，控制模块用于根据感测模块的反馈控制进给机构运行进给操作或退出操作。本实用新型通过感测模块和控制模块的设置，使得在钻孔机进行钻孔的过程中能够对于钻头的运行状态进行感测，并通过在控制模块控制进给机构的运行，以实现钻头的自动进给和自动由钻孔中脱离，简化了钻孔过程中的工序，提升了连续钻孔的效率。

Description

自动进给钻孔机

技术领域

本实用新型涉及铁路钢轨钻孔机技术领域，尤其涉及一种自动进给钻孔机。

背景技术

铁路钢轨在施工阶段以及后续的养护阶段都需要用到钢轨钻孔机。钢轨钻孔机通常由动力、减速箱、夹紧系统、冷却系统和其他辅助系统构成。在工作时，动力经减速箱传递给钻头，通过钻头旋转进行钻孔作业，而夹紧系统用于将整个设备固定到钢轨上。

现有的对于钻孔机钻头的进给通常是单向进给操作，或通过人工手动施加作用力操作。也就是，现有进给系统在进行钢轨钻孔完成后，需要施加反向力使得钻头从钻孔中脱离，以便于进行下一钻孔操作，这种方式使得钻孔加工的工序繁琐，连续钻孔加工的效率低。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动进给钻孔机，用以解决现有技术中钻孔完成后需要施加作用力以退出钻头从而导致加工工序繁琐，连续钻孔加工效率低的缺陷。

本实用新型提供一种自动进给钻孔机，包括：钻孔机本体、进给机构、感测模块和控制模块；

所述钻孔机本体的输出端设有钻头组件，所述进给机构与所述钻头组件连接，所述进给机构用于驱动所述钻头组件往复运动；

所述感测模块和所述控制模块设于所述钻孔机本体上，所述感测模块和所述控制模块通讯连接；

其中，所述感测模块用于获取所述钻头组件的运行状态信息，所述控制模块用于控制所述进给机构运行进给操作或退出操作。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，还包括手动操作杆，所述手动操作杆与所述进给机构传动连接，所述手动操作杆用于控制所述进给机构运行进给操作或退出操作。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述进给机构包括驱动部和传动部，所述驱动部和所述传动部传动连接，所述传动部用于将驱动部的旋转运动转化为直线运动。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述传动部包括齿轮齿条传动组件，所述齿轮齿条传动组件设于所述驱动部和所述钻头组件之间用于将驱动部的旋转运动转化为钻头组件的直线运动。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述齿轮齿条传动组件包括主动齿轮和从动齿条套，所述主动齿轮与所述驱动部的输出端连接，所述从动齿条套套设于所述钻头组件上。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述驱动部和所述传动部之间设有减速装置。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述钻头组件包括连接轴，所述连接轴一端与所述钻孔机本体的输出端连接，所述连接轴的另一端设有钻头。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述连接轴与所述钻孔机本体的输出端连接的一端具有花键结构。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述感测模块包括第一位置感测件和第二位置感测件；

所述第一位置感测件与所述控制模块电连接，用于当所述钻头组件位于第一位置时输出第一感测信号；

所述第二位置感测件与所述控制模块电连接，用于当所述钻头组件位于第二位置时输出第二感测信号。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，所述控制模块包括数据接收器和驱动器，所述数据接收器与所述感测模块连接，所述驱动器与所述驱动部电连接，以通过所述驱动器控制所述驱动部的转动方向。

根据本实用新型提供的自动进给钻孔机，还包括夹紧机构，所述钻孔机本体设置于所述夹紧机构上，且所述钻孔机本体能够在所述夹紧机构上沿竖直方向滑动。

根据上述任一实施例提供的自动进给钻孔机，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种自动进给钻孔机，通过感测模块和控制模块的设置，使得在钻孔机进行钻孔的过程中能够对于钻头的运行状态进行感测，并通过在控制模块控制进给机构的运行，以实现钻头的自动进给和自动由钻孔中脱离，简化了钻孔过程中的工序，提升了连续钻孔的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的自动进给钻孔机的整体结构图之一；

图2是本实用新型提供的自动进给钻孔机的整体结构图之二

图3是本实用新型提供的自动进给钻孔机的整体结构图之三；

图4是本实用新型提供的自动进给钻孔机的结构示意图。

附图标记：

1、钻孔机本体；

2、进给机构；21、驱动部；22、减速装置；23、传动部；231、主动齿轮；232、从动齿套；

3、夹紧机构；31、第一夹紧件；32、第二夹紧件；

4、控制模块；

5、感测模块；

6、钻头组件；61、连接轴；

7、钻头；

8、手动操作杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“轴向”、“前”、“后”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“具体的实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1描述本实用新型的一种自动进给钻孔机，该自动进给钻孔机构造为适于钢轨钻孔。包括钻孔机本体1、进给机构2、感测模块5和控制模块4；钻孔机本体1的输出端设有钻头组件6，进给机构2与钻头组件6连接，进给机构2用于驱动钻头组件6往复运动；感测模块5和控制模块4设于钻孔机本体1上，感测模块5和控制模块4电连接进行数据传输；其中，感测模块5用于获取钻头组件6的运行状态，控制模块4用于控制进给机构2运行进给操作或退出操作。

如图4所示，感测模块5获取的钻头组件6的运行状态可以是多种的。基于处于状态的不同能够输出不同的电信号，控制模块4基于不同的电信号以驱动进给机构2的进给或退出。其中，运行的状态可以是钻头组件6的位置组状态，可以是钻头组件6中钻头7的压力状态等。本实施例优选采用位置状态，通过感测模块5感测钻头组件6的位置状态，通过不同位置的来输出控制信号，以控制进给机构2进行进给或退出的操作。具体的示例，在钻头组件6处于原点位置和进给极限位置分别感测两个信号，通过两个信号反馈到控制模块4中以输出不同的控制信号，进而驱动钻头组件6进给或退出，实现钻头组件6的往复运动。

具体的示例中，如图3、图4所示，其中图3中为了图示简洁未示出手动操作杆8。感测模块5和控制模块4可以通过导线进行电连接，也可以通过电路板集成的方式将感测模块5和控制模块4，当感测模块5和控制模块4集成布置时，感测模块5通过设置检测端的方式与钻头组件6配合实现对于钻头组件6状态的感测。例如，设置传感器作为其检测端。

具体地，钻孔机本体1可以是交流电动式、内燃机式、液压式和锂电式，各种不同类型的钻孔机本体1均设置有动力源、减速箱夹紧系统、冷却系统和其他的辅助系统。

进一步地，进给机构2可以是直线驱动部21件，例如气缸装置，液压缸装置等。通过直线驱动部21件直接与钻头组件6连接，实现对于钻头组件6的往复运动操作。

如图2所示，在一些实施例中，钻机还包括有手动操作杆8，手动操作杆8与进给机构2传动连接，手动操作杆8用于手动控制进给机2构运行进给操作或退出操作。在本实施例中，手动操作杆8能够控制进给机构2进行进给作业或退出作业。例如，转动手动操作杆8实现钻头7的进给或退出。

具体设置时，手动操作杆8设置在钻机本体1的一侧上，使其能够实现通过手动操作杆8直接实现对于进给机构2的操作。进一步地，手动操作杆8与进给机构2的传动连接为独立的传动系统，控制模块4控制的进给机构2运行的为另一独立的传动系统，通过这种方式能够避免在进给机构2通过电控自动运行时影响到手动操作杆8。可以理解的是，通过手动操作杆8的设置，使得在感测模块5以及控制模块4的自动控制进给失效时能够通过该手动操作杆5实现钻头7的进给或退出，提升了钻机的适用性。

本实施例中，通过手动操作杆8与进给机构2的传动连接为常规的连接方式，而本实施例是通过设置手动操作杆8的方式为钻机的运行提供多一重的保障。手动操作杆8与进给机构2的具体的连接方式为常规的传动连接，其具体连接结构本领域技术人员能够轻易获取，故在此不再赘述。

一些实施例中，进给机构2包括驱动部21和传动部23，驱动部21和所述传动部23传动连接，所述传动部23用于将驱动部21的旋转运动转化为直线运动。

上述实施例中，驱动部21能够输出旋转运动，传动部23能够与驱动部21传动配合以用于将驱动部21的旋转运动输出为直线运动，进而带动钻头进行直线往复运动操作。

具体地，驱动部21可以是电机和内燃机等。进一步地，本实施例优选电机作为驱动部21。更具体地示例中，电机的类型可以是步进电机也可以是伺服电机或关节电机。

其中，传动部23包括齿轮齿条传动组件。通过齿轮齿条的传动方式实现旋转运动与直线运动的转化。

上述实施例中，齿条与钻机本体滑动连接，且齿条与钻头组件6连接，齿条在齿轮的带动下进行移动，进而实现了钻头组件6的移动。

具体的示例中，齿轮齿条传动组件包括主动齿轮231和从动齿条套，主动齿轮231与驱动部21的输出端连接，从动齿条套套设于钻头组件6上。

钻头组件6设置于齿条套的内部，钻头组件6与齿条套转动连接，使得钻头组件6能够相对于齿条套转动，齿条套以滑动连接的方式进行配置，钻头组件6的整体通过齿条套进行支撑。在需要进给时通过齿条套的移动来带动钻头组件6进行往复移动。也就是，钻头组件6的转动与齿条套的移动能够同时操作，相互不会产生干涉。

其中，对于钻头组件6和从动齿轮套的设置可以有多种方式实现，只要能够使得钻头组件6的转动与齿轮套的移动互不干涉即可。

在具体的示例中，如图3所示，驱动部21和传动部23之间设有减速装置22。

继续如图3所示，减速装置22包括壳体，在壳体内部设有多级的减速齿轮，其壳体的上部设有动力输入轴，壳体的底部设有动力输出轴，在动力输入轴端上连接有驱动电机，通过驱动电机驱动减速齿轮转动进而驱动动力输出轴转动。通过减速装置22的设置提升了输出的扭矩，进而提升了钻头组件6的输出扭矩。

具体的示例中，钻头组件6包括连接轴61，连接轴61一端与钻孔机本体1的输出端连接，连接轴61的另一端设有钻头7。

钻机本体的输出端为主输出轴，连接轴61通过插接的方式与主输出轴配合，且主输出轴能够对连接轴61的周向进行限位，而对于连接轴61的轴向不作限制，以使得主输出轴在转动时带动连接轴61进行转动，且使得连接轴61在轴向能够实现往复运动。

上述实施例中，钻头组件6为连接轴61，连接轴61穿过从动齿条套形成套接配合。在具体的应用中，连接轴61与从动齿条套通过轴承等转动部件进行连接，使得从动齿条套的直线运动与连接轴61的转动互不影响。

更具体的示例，连接轴61与钻孔机本体1的输出端连接的一端具有花键结构。

其中，花键结构作为连接轴61的输入端输入动力，通过花键的方式实现了对于连接轴61周向的限定，且对于轴向没有进行限定，使得连接轴61在转动的同时能够在轴向进行位移操作，进而实现了整个进给的过程。

一些示例中，感测模块5包括第一位置感测件和第二位置感测件；第一位置感测件与控制模块4电连接，用于当钻头组件6位于第一位置时输出第一感测信号；第二位置感测件与控制模块4电连接，用于当钻头组件6位于第二位置时输出第二感测信号。

其中，对于第一位置可以限定为原点位置，第二位置可以限定为进给极限的位置。也就是，在原点位置时输出第一感测信号使得控制模块4能够控制进给机构2进行进给以及在退出过程中停止运动，同理在进给的极限位置时通过控制模块4控制进给机构2停止进给并进行退出动作。

具体的示例中，如图4所示，在从动齿套232靠近花键端设置有第一位置传感器，在从动齿套232靠近钻头7一端设置有第二位置传感器，两个传感器之间的距离就是钻头7的进给量。

上述实施例中，初始时，第一位置传感器检测到钻头组件6处于第一位置并传递给控制模块4，控制模块4接收信息并输出控制信号控制钻头组件6进给，使得钻头7与钢轨接触钻孔，当钻孔完成时处于进给量的最大位置，也就是上述的进给的极限位置，此时第二位置传感器感测到位置信息，并将第二位置信息传输至控制模块4，控制模块4接收第二位置信息并输出控制信号，通过输出的控制信号控制进给机构2停止进给并运行退出操作。

可以理解的是，通过驱动部21正向转动使得钻头7前进从而实现了钻头组件6的进给，通过驱动部21的反向转动使得钻头7后退从而实现了钻头组件6的退出。而整个过程中通过两个不同位置的两个传感器进行感测信息传递，进而实现了对于原点位置和进给量最大位置的感测，使其能够自动实现进给和退出的操作。

其中，控制模块4包括数据接收器和驱动器，数据接收器与感测模块5连接，驱动器与驱动部21电连接，以通过驱动器控制驱动部21的转动方向。

在具体的应用中，驱动部21为直流电机，通过直流电机能够实现转和反转，驱动器输入控制信号来控制直流电机的正转与反转。而对于如何实现正转和反转的具体方式为现有常规技术，本领域技术人员能够轻易获取，故对此不作赘述。

一些示例中，还包括夹紧机构3，钻孔机本体1设置于夹紧机构3上。

如图2、图3所示，本实施例方式中的夹紧机构3为夹爪卡接式夹持机构。具体地，夹紧机构3包括第一夹紧件31和第二夹紧件32，其中，钻机本体固定安装于第一夹紧件31上，用于作用于钢轨的一侧面；第二夹紧件32一端以转动方式连接于钻机本体上，用于作用于钢轨的另一侧面，以通过第一夹紧件31和第二夹紧件32对钢轨夹紧。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式通过感测模块5和控制模块4的设置，使得在钻孔机进行钻孔的过程中能够对于钻头7的运行状态进行感测，并通过在控制模块4控制进给机构2的运行，以实现钻头7的自动进给和自动由钻孔中脱离，简化了钻孔过程中的工序，提升了连续钻孔的效率。进一步，通过主动齿轮231和从动齿套232的设置使得传动更加稳定，且获取更加便捷，降低了制作难度以及制造成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动进给钻孔机，其特征在于，包括：钻孔机本体(1)、进给机构(2)、感测模块(5)和控制模块(4)；

所述钻孔机本体(1)的输出端设有钻头组件(6)，所述进给机构(2)与所述钻头组件(6)连接，所述进给机构(2)用于驱动所述钻头组件(6)往复运动；

所述感测模块(5)和所述控制模块(4)设于所述钻孔机本体(1)上，所述感测模块(5)和所述控制模块(4)通讯连接；

其中，所述感测模块(5)用于获取所述钻头组件(6)的运行状态信息，所述控制模块(4)用于控制所述进给机构(2)运行进给操作或退出操作。

2.根据权利要求1所述的自动进给钻孔机，其特征在于，还包括手动操作杆(8)，所述手动操作杆(8)与所述进给机构(2)传动连接，所述手动操作杆(8)用于手动控制所述进给机构(2)运行进给操作或退出操作。

3.根据权利要求1或2所述的自动进给钻孔机，其特征在于，所述进给机构(2)包括驱动部(21)和传动部(23)，所述驱动部(21)和所述传动部(23)传动连接，所述传动部(23)用于将驱动部(21)的旋转运动转化为直线运动。

4.根据权利要求3所述的自动进给钻孔机，其特征在于，所述传动部(23)包括齿轮齿条传动组件，所述齿轮齿条传动组件设于所述驱动部(21)和所述钻头组件(6)之间用于将驱动部(21)的旋转运动转化为钻头组件(6)的直线运动。

5.根据权利要求4所述的自动进给钻孔机，其特征在于，所述齿轮齿条传动组件包括主动齿轮(231)和从动齿条套，所述主动齿轮(231)与所述驱动部(21)的输出端连接，所述从动齿条套套设于所述钻头组件(6)上。

6.根据权利要求3所述的自动进给钻孔机，其特征在于，所述驱动部(21)和所述传动部(23)之间设有减速装置(22)。

7.根据权利要求1或5所述的自动进给钻孔机，其特征在于，所述钻头组件(6)包括连接轴(61)，所述连接轴(61)一端与所述钻孔机本体(1)的输出端连接，所述连接轴(61)的另一端设有钻头(7)。

8.根据权利要求1所述的自动进给钻孔机，其特征在于，所述感测模块(5)包括第一位置感测件和第二位置感测件；

所述第一位置感测件与所述控制模块(4)电连接，用于当所述钻头组件(6)位于第一位置时输出第一感测信号；

所述第二位置感测件与所述控制模块(4)电连接，用于当所述钻头组件(6)位于第二位置时输出第二感测信号。

9.根据权利要求3所述的自动进给钻孔机，其特征在于，所述控制模块(4)包括数据接收器和驱动器，所述数据接收器与所述感测模块(5)连接，所述驱动器与所述驱动部(21)电连接，以通过所述驱动器控制所述驱动部(21)的转动方向。

10.根据权利要求1所述的自动进给钻孔机，其特征在于，还包括夹紧机构(3)，所述钻孔机本体(1)设置于所述夹紧机构(3)上。