CN101525978B - 水压自动钻孔机构 - Google Patents

Abstract

一种工程钻孔用水压自动钻孔机构，其特征在于它由集污基座(1)，组合液缸(2)，同轴线随机给水泵(3)，旋转操作阀(4)，钻机滑架(5)，钻筒扶正滚轮机构(6)，动力电机(7)和导杆(8)八部分组成，平行装固在集污基座(1)上的导杆(8)和组合液缸(2)构成双管导轨方式进行导向钻孔，给水泵(3)作为水压钻孔动力源，用其回水携带钻孔岩屑，组合液缸在空心活塞杆(15)中套装一个较小截面积的柱塞型长顶出杆(16)，回退操作时实施快速回退，钻筒扶正滚轮机构(6)，扶正钻筒实施无震跳钻孔，用调压顶丝，操控自动钻孔速度，它超轻便携快速钻孔，有很好的社会经济效益。

Description

水压自动钻孔机构

所属技术领域

本发明是一种工程钻孔用水压自动钻孔机构，特别适合用于制造中小型水压自动钻孔机，它模块化组合机动，易解体便携，提高钻孔效率。它应用同轴线随机给水泵作为水压钻孔动力源并利用其回水携带钻孔岩屑，避免污染。用调定钻孔溢流压力控制钻孔的给进力亦即控制自动钻孔速度。水压自动钻孔机构集污彻底，保障安全杜绝钻孔反扭矩伤人。它瞬间可以解体的动力电机，又可另行组合当冲击钻、手持式自动给水钻用，一机多用十分方便。

背景技术

专利技术ZL200620159869.1手持水钻用自动钻孔器，它利用被动辊轮，控制螺旋倾角的变化实现自动钻孔，这在小型手持水钻上的应用是一个进步，但它的不足之处在于它利用的是摩擦力必然有滑移，传递钻孔给进力有限，限定了它难以函盖在中型钻机上应用。再则它的辊轮驱协机构较复杂，它还需要使用特殊加长钻筒，变化钻筒尺寸时调整不够方便等不足之处。在钻孔机具功能分类方面，水钻、冲击钻、电钻门类繁多，对于施工人员也是负担沉重，也有对钻孔机具为功能模块化组合的需求。

现实需要一种结构更加简洁，多功能合一，能全面提高作业效率，超轻便携安全的自动钻孔机构。

发明内容

本发明的目的是创造一种能函盖中小型工程钻机的超轻便携，能模块式组合的多功能自动钻孔机构，需要五个方面的技术创新支持，首先是要将经常要同时使用的冲击钻、自动给水钻功能机构和动力电机模块式分解，成可以瞬间组合的独立的钻孔冲击器，(关于钻孔冲击器将分案作专利申请)，独立高效率同轴线自动给水泵和独立的动力电机，为一机多用打下基础。第二是要有一种给进驱动用的组合水力液缸，用拉力进行钻孔自动给进和满足快速回退移动的功能。第三是有一个可调自动给进速度的旋转式分配操作阀，控制自动钻孔速度和快速回退。第四是钻孔导轨***要轻便简洁，以平行安装的双管式导轨方式，通过钻机滑架承架同轴线随机给水泵和动力电机，用组合液缸兼作一个辅助导杆和一个独立导杆实施导向钻孔。第五是有对墙体进行局部密封的集污机座，并作为载体，用于安装自动钻孔机构和钻筒扶正滚轮机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是液压***中，给水泵既是液压动力源，又是钻孔携岩屑水源，压力水流通过旋转分配阀，钻孔给进过程的溢流全部汇入钻筒的给水，回退动作靠小截面积柱塞型顶出杆，而回退操作时又无溢流可以全排量回退，得到快速回退效果。

水压自动钻孔机构由作为载体的集污基座、组合液缸、同轴线随机给水泵、旋转操作阀、钻机滑架、钻筒扶正滚轮机构、动力电机和一个独立导杆八部分组成，集污基座平面呈梨形状，基座大肚中间是钻筒通过的集污腔，在基座中线偏右位置上、下设安装组合液缸活塞杆和独立导杆的安装凸台，集污腔之上的中线上，设快速安装机构凸台和安装孔，装同轴线随机给水泵和动力电机的钻机滑架，架于组合液缸和独立导杆之上，组合液缸兼有一个导杆动能，构成双管导轨型，实施导向钻孔。钻机滑架呈带耳法兰状，与钻机同轴线的安装法兰盘面，均布6-12个止动桩穿孔，在安装用法兰盘中线的偏右位置，上、下设凸耳，对应组合液缸活塞杆和独立导杆的中心线，设组合液缸安装穿孔和导杆衬套的安装穿孔，组合液缸由液缸筒、活塞、安装锥头、空心活塞杆、回退顶出杆、活塞杆进水导套等组成，为了提高液缸密封可靠性，在液缸筒尾部设一段扩大缸筒内径的液缸主密封圈休息腔，为了解决空心活塞杆，起始时的放气和寒冷天气的放水需要，在活塞杆的头部杆体的上、下侧前后错位设放气孔和进、放水孔，设计进水导套可以轴向手动滑移，需要时将放气孔，进放水孔外露，旋转操作阀装在组合液缸的头部兼作缸头使用，簿壁液缸筒通过加固套，用丝扣和旋转操作阀体相接，空心活塞杆则穿过旋转操作阀阀芯穿孔。具有综合功能的旋转操作阀由阀体、阀芯、调压阀体、操作手柄、定位钢球、调压顶丝，调压簧和止回钢球等组成。其阀芯锥体上对称设各跨90度弧面的压力液分配槽和回流分配槽，在压力液分配槽和回流分配槽之间的同截面错开45度位置设给进和回退腔间的连通孔，以便需要时徒手移动钻机滑架，在阀芯体的中段和空心活塞杆之间设连通环沟槽，在回流分配槽的底部设液量平衡孔，在旋转操作阀体的回退控制口的右侧位，为方便操作，倾斜设置自动钻孔机调压阀，控制水力液缸工作压力，也就是调控钻孔速度，调压溢流由内置斜孔和回退液腔相连，在阀体的设计上，压力液接受口p、回退控制口b和回水引出口c均设有管线接口凸台，阀体上压力液供给进工作腔的a口则通过阀体内通道直接通液缸前腔。组合液缸设计是利用拉力给进钻孔，用空心活塞杆前端进水，使套装在空心活塞杆中的柱塞型顶出杆顶推液缸底达到快速回退目的，因此液缸后腔是不进液体的，在液缸底设通大气的呼吸孔，以消除阻力。按照要将整备利用的钻孔机具，例如用于打胀管孔的冲击钻、自动给水钻重新做功能机构和动力电机分解，便于模块式组合，达到一机多用的思路，本方案中首先将自动给水钻分解为同轴线随机给水泵，和带快接公接头的动力电机二部分，它既是水压自动钻孔机构的部件，也可以组合成为独立使用的手持式自动给水钻。关于作为功能部件的钻孔冲击器也将能和带快接公接头的动力电机相接配，已另案申请专利。

源自于ZL200420064236.3工程钻孔机用随机一体式自动给水***，依据本处的需要和原该给水***要借用水钻轴，由于给水器离水钻本身轴承较远，而且原来水钻轴承没有考虑受径向偏心轴承推动泵水隔膜的较大径向力的工况，必定使水钻轴产生挠弯，也就减少的隔膜泵的有效行程，降低了效率，本方案中对存在的不足之处于以改造。本水压自动钻孔机构使用的同轴线随机给水泵由有快接母接头的输入轴和有快接公接头的输出轴组成的组合轴和通过法兰轴承盒承架起整体型给水泵壳体为特征的，给水泵壳体就旋装在法兰轴承盒外缘丝扣上，法兰轴承盒又通过内腔设双排轴承，承架在输入轴的轴颈上，完全满足了隔膜泵产生径向力的工况需要，从而大大提高给水器的泵水效率。法兰轴承盒右端的法兰盘面，均布的6-12个止动插孔，止动插孔和钻机滑架安装法兰上的止动插孔相重叠，输出轴的右端轴颈，通过定位钢珠和偏心套，间接安装偏心驱动轴承，输入轴左端的轴颈除了用以装双排承架轴承外，该空心轴设内丝扣，将输出轴右端设相同的内丝扣，用带内六角扳手孔的载丝，将输入、输出两轴相连接为给水泵组合轴。输入轴右端做成经过改造了的快速安全连接机构的母接头，和动力电机上的快接公接头相接，输出轴的左端轴头做成快速安全连接机构的公接头，法兰轴承盒的法兰盘面和钻孔机同轴线，装在钻机滑架的法兰安装止口中，用摇擘型扳把将给水泵扣压装固在钻机滑架上，为了保证给水泵进水插接头的上水方位以及和钻机滑架上的止动插孔重叠一致，在钻机滑架安装法兰上均布的众多止动插孔中一个位置设定位螺丝孔，用内六角螺丝拧于其上，以内六螺丝头为桩，保证安装后各止动插孔重叠。在钻孔机具功能部件模块化改革中，希望尽可能紧凑的互换装配机构，本案中和动力电机轴之间的快接母接头为了减轻重量和缩短距离，快接母接头取消了原专利技术中的钢丝卡簧和卡簧罩，改用了塔形弹簧，在母接头体上，改设了锥体塔簧储槽和塔簧安装止位台阶。

本发明的有益效果在于它集污彻底，保障安全杜绝反扭矩伤人，快速自动钻孔，超轻便携，模块化组合可一机多用，高效安全的水压自动钻孔机构，将改善诸如空调安装工人装备繁杂状况而产生良好的经济效益。

说明书附图

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是水压自动钻孔机构整体结构示意图，本图亦是摘要附图；

图2是液压***图；

图3是水压自动钻孔机构机头部位正面装配关系示意图；

图4是自动钻孔机构钻机滑架部位装配关系示意图；

图5是组合液缸整体结构示意图；

图6是集污基座结构示意图；

图7是集污基座侧视示意图；

图8是同轴线随机给水泵整体结构示意图；

图9是给水泵法兰轴承盒结构示意图；

图10是整体型给水泵壳体主视图；

图11是整体型给水泵壳体腑视示意图；

图12是整体型给水泵壳体左视示意图；

图13是给水泵组合轴的输出轴结构示意图；

图14是输入轴结构示意图；

图15是自动钻孔机构钻机滑架结构示意图；

图16是钻机滑架的左视示意图；

图17是旋转操作阀的左视示意图；

图18是旋转操作阀阀芯结构示意图；

图19是图18的A-A剖面示意图；

图20是图3的A-A剖面示意图(本图主要显现自动钻孔机所使用的快速安装机构)；

图21是图3的B-B剖面图；

具体实施方式

如图1所示水压自动钻孔机构整体结构示意图，本水压自动钻孔机构再结合应用ZL200410083954.X快速安全连接机构技术和ZL200420064236.3随机一体式自动给水***技术就成为成套的水压自动钻孔机。水压自动钻孔机构它由作为载体的集污基座1，组合液缸2，同轴线随机给水泵3，旋转操作阀4，钻机滑架5，钻筒扶正滚轮机构6，动力电机7和导杆8八部分组成，图1可清楚看出，钻孔机构应用平行双管导轨方式中，用组合液缸2兼作一个辅助导杆和一个独立导杆8，以取得良好的刚性和承担抗扭矩效果。图中看出组合液缸2由液缸筒37，空心活塞杆15，活塞30，空心活塞杆内套装了快速回退用的长顶出杆16，以及进水导套14等组成，而旋转操作阀兼有液缸缸头功能，旋转操作阀跨在空心活塞杆上，又用丝扣旋接在液缸筒的头部，转操作阀柄18分配到a口的压力液，通过内置通道109直接进入水力液缸的前腔，逼活塞30回退，即给进钻孔动作，超压力时溢流顶开调压阀止回钢球22，溢流经阀体内连通孔19进入b口，从液压***图知道，给进工作时b口是和c口相通的，被引入给水泵回水口194，向钻筒供水，携带岩屑用，旋转操作阀上的P口和给水泵3上的出水口195用快插接软管相连，转操作阀柄18(参见***图II位置)P口和b口相连则全部压力液经弯头62和有橡胶插接头23的软管27引到活塞杆前端的进水导套14，注入空心活塞杆内，由于回退长顶出杆16和活塞之间有密封圈39密封着，顶出杆受压顶至液缸37的缸底，由于顶出杆截面积较小，又无溢流，使液缸筒带着钻孔机快速回退。给水泵它既是水压钻孔的动力源，又是水钻钻孔携带岩屑水源，动力电机7、钻筒58、给水泵3在同一轴线上，用法兰轴承盒72承载给水泵，并嵌装在钻机滑架5的法兰止口219中，给水泵输入轴44和动力电机相接，应用专利ZL200410083954.X快速安全连接机构技术，做成快接母接头233，输出轴端则做成快接公接头234，以保证使用中快速装卸、更换钻筒和装卸动力电机的方便，图中46是给水泵接泵吸管的进水插接头，195是泵的出水口，194是接收操作阀c口回水的回水接口，回水经水封盒注入给水泵输出轴水道168为钻筒供水，独立导杆8前端装固在集污基座1上，导杆穿过钻机滑架5上的导杆衬套45，以保证钻孔机运移平稳。空心活塞杆15、顶出杆16、液缸筒37和导杆8均用簿壁不锈钢管制造。图中序号59示意胀管螺丝，10是快速安装杆，11是快速安装座，12是调节摇擘锁帽扳把，6是示意钻筒扶正滚轮机构，9是快速安装机构，14是活塞杆进水导套，17是旋转操作阀阀芯，139是调压阀，20是调压顶丝，21是调压阀压簧，24是密封圈，25是钢丝卡簧，26是簿壁液缸37的加固套，28是示意动力电机上设的止动别杆。在本自动钻孔机构上止动别杆28将把动力电机工作时的反扭矩传到机架上，图中看出法兰轴承盒上的止动插孔和钻机滑架5上的止动插孔是重桑的，29是示意止动别杆用丝扣安装在动力电机壳体上，36是卡簧，33是活塞衬套，34是内密封圈，35是外密封圈，31是活塞密封圈，32是Y型主密封圈，38是示意液缸37底部一段经扩径做成的主密封圈休息室，以减少主密封圈不工作时的弹性疲劳，图中41是动力电机轴上设的扳孔，扳动电机轴可方便锁定钢球进入螺旋卡扣沟槽(61)的谷底，43是快接锁套，44是给水泵的输入轴，46是给水泵进水插接头，47是指给水泵的输出轴，48所指双点划线零件，是示意自动钻孔机不装钻筒需要调试演示时，接收输出轴甩出的排水的橡胶集水罩，49是扶正滚轮，50是轴承，51是滚轮轴，60是定位摇擘锁定螺丝，61是指快接公接头上的螺旋卡扣沟槽，54是橡胶排污插接头，53是排污口，52是便于扎排污布带用的凸缘，55是基座上的集污腔，56是集污密封垫，57是基座侧面排污接插口，正常情况用胶堵封住，58示意钻筒，液缸底部位114是呼吸孔。

如图2所示，水压自动钻孔机构液压***图，双点划线框3示意给水泵，双点划线框4内示意旋转操作阀，17示意阀芯，139示意调压阀，22示意调压阀止回钢球，21是调压阀压簧，20是调压顶丝，135示意压力分配槽，15是示意旋转操作阀所套跨的空心活塞杆，95是阀芯内腔挖出的环沟连通槽，134是液缸回流分配槽，27是b口至活塞杆前端的软引管，从图中I阀芯位置看是自动钻孔机给进钻孔状态，给水泵出水至P口经分压力配槽135和a口连通，又经阀体内置通道109直接引入液缸前腔，推动活塞30，实际是缸筒前移带动钻机钻孔，超过设定的自动钻孔压力，则压力液顶开钢球22，溢流经阀体内连通道19(参见图1)进入b口，而I位给进工作时，回流分配槽134已将b口和c口连通，c口溢流如箭头所示全引作钻筒用水。II位所示相当于阀芯17顺时针转90°，压力分配槽135将P口和b口相连通，是钻机回退操作，压力液经软管27，注入空心活塞杆，将逼长顶出杆16，抵住液缸筒底，使钻机快速回退，钻机回退操作中a口和c口受回流分配槽控制实施连通，即回退时液缸前腔液体排向箭头所示钻筒用水。图中阀芯处III位，即阀芯从II位回退45°，此时一般在停泵状态操作，可以看出P口压力液没有出路，而a、b腔，经连通孔137和环沟连通槽95连通，也就是空心活塞杆和液缸前腔连通，连通槽95又由于液量平衡孔136和c腔连通，以达到钻孔机构在阀芯III位时可以徒手自由移动。由于呼吸孔114通大气，活塞移动阻力较小。

如图3所示自动钻孔机构机头部位正面装配关系示意图，梨形状集污基座1大肚中间55示意集污腔，钻筒从中间通过，58是钻筒，64是钻筒扶正滚轮机构的调节摇擘，63是定位摇，一种规格钻筒确定后作一次调整锁定后是不动的，进出钻筒仅松紧调节摇擘64即可，图中12是调节摇擘锁帽的手柄，序号9是指快速安装机构，它是和调节摇擘旋转中心同轴心的，快速安装机构在本图的A-A剖面图中有清楚表述，228是快安机构操作簧，集污基座中线偏右的上、下位置，平行安装组合液缸空心活塞杆15和导杆8，14是进水导套，66是进水导套的进水口，用90°弯头62接插软管27，图中49是扶正滚轮，57是集污基座两侧面排污接头插口，当钻孔机侧转安装时接插排污接头54，一般情况用胶堵封住。摇擘上的箭头是示意变化钻筒规格时的调整，B-B将表达导杆8的装配结构。

如图4所示，钻机滑架部位装配关系，可以看出钻机滑架5下面的耳柄是通过减磨衬套45架在导杆8上的，上面的耳柄是由液缸筒穿入和旋转操作阀4(对照图1)是夹持的装配关系，液缸运动将带着钻机滑架运动，前进钻孔或是回退。而随机给水泵、动力电机、钻筒是都以0为圆心同轴线地利用给水泵3的法兰轴承盒72装卡到钻机滑架5上并用上扳把84，下板把140固定的，图面看出，旋转操作阀4之P-C分布线为了布管的顺畅，对于钻孔机断面是倾斜约45°布置的，使整机背面无管线，89是回退操作软管的穿孔。图面看操作阀手柄18所处位置应是钻机回退状态，按手柄18上箭头所示，转45°是ab腔连通可徒手移动钻机，再转45°即手柄18处在水平状态，应是钻机给进状态，92是手柄定位钢球，调压阀139调压，旋调节顶丝20来完成，P口90°弯接头(62)和给水泵出水口直接头(87)之间用短软管相连，C口用弯接头62和软管88连到给水泵回水口的直接头87上，23是紧箍在软管头部的橡胶接头，240是硬衬管，从图4还可清楚看到给水泵横断面显现的结构特征，47是给水泵输出轴，67是偏心套，68是偏心套定位钢珠，69是拧在钻机滑架体上的内六角定位螺丝桩，在保持给水泵进水插接头46基本朝下方向情况下，法兰轴承盒72上的众多止动插孔71之一，套在定位螺丝桩69上。70是偏心驱动轴承，73是顶杆凸台，74是隔膜泵顶杆，75是含油轴套，76是隔膜下垫片，77是泵水隔膜，82是隔膜上垫片，83是给水泵壳体，186是隔膜泵腔体，85是出水阀玻璃球，86是压簧，81是复位压簧，79是泵盖，用丝扣拧于泵体上，同时完成隔膜裙边和泵壳间密封，78是“0”形圈，80是扳把孔，141是进水止回玻璃球，图中143是回水口凸台，可以看出，输出轴47经偏心套67带动偏心轴承70运转，推动顶杆74又推动泵水隔膜77运动，不断完成吸水和泵出水循环，达到供给液缸以动力，回水又利用到向钻筒供携岩屑用水，一举两得，138是扳把固定螺丝。

如图5所示，组合液缸2整体结构示意图，由于旋转操作阀还兼作液缸缸头，旋装在液缸加固套26上，本图亦对旋转操作阀4作详细说明，组合液缸2由簿壁液缸筒37，缸筒加固套26，空心活塞杆15，柱塞型长顶出杆16，活塞30，活塞衬套33，Y型主密封圈32和活塞杆进水导套14等部件组成，顶出杆16前端做封头，尾部设翻边115限位，顶出杆16套装在空心活塞杆15内腔中，顶出杆和活塞之间用两道密封圈39密封，簿壁钢管制造的空心活塞杆15和活塞30之间的装配是将活塞杆头做成翻边116来承担拉力，借助套在活塞杆15上的活塞衬套33装在活塞体内并用内卡簧36固定，活塞衬套33和活塞30以及活塞衬套33和活塞杆体之间是用密封圈35、34密封，本图可清楚看出，簿壁液缸筒37的尾部一段经过内径扩张处理，加大内径至大于所用密封圈唇边，成Y型主密封圈休息室38，密封圈长期禁固在缸筒内，会弹性疲劳，降低密封效果，而水压自动钻孔机的特点是工作时间占的比例少，非工作时间长，非工作时间让钻机退缩到底，使Y型主密封圈，32的密封唇边在休息室38中处于自由放松状态，将有利于工作时的可靠密封。31是“O”型密封圈，为操作柱塞型长顶出杆顶出，空心活塞杆15，在靠集污基座1部位设进水导套14，空心活塞杆15的前端上、下侧设前后错位的排气孔90和进、放水孔91，进水导套14的进水槽92将跨住90、91两孔，进水导套14前后用密封圈13和活塞杆15密封，进水导套腰部设进水凸台113，用90°弯插接头(62)和软管27与操作阀的b口相连，23是软管上紧箍的橡胶插接头，97是弯接头上的***样受头，橡胶插接头可以快速接卸，又能传送所需压力液，可以看出，进水导套14是可以手拉轴向移动，向右移，排气孔90露出则进水孔91进水，排气孔90可排出空心活塞杆中的空气，一般调试时用此法排气，而将进水导套右移使90、91两孔均外露，则可排净空心活塞杆中的积水，这在寒冷地区钻孔机不使用时，作排水作业之一，118是活塞杆头的安装锥头，119是示意锥头与杆体间的焊缝，117是安装到集污基座1上用的拉紧螺孔。图中看出簿壁液缸筒37无法和操作阀4装配，103是示意簿壁缸筒37用滚压扩张法胀卡在液缸加固套的弧形凹槽内壁上，缸筒37管体和加固套内壁间可涂沾接剂以确保密封，加固套头部用丝扣104和旋转操作阀体旋接，100是卡在加固套26上的钢丝卡簧，24是加固套26、钻机滑架5和操作阀体225，三者之间的密封圈，当加固套26携液缸筒穿过钻机滑架5的液缸安装孔214(见图16)和操作阀体225旋接紧固后也就是将组合液缸牢固地安装到钻机滑架5上了，具有良好的传动刚性，101是扳手孔。进一步看到旋转操作阀4的结构特征，17是阀芯，和空心活塞杆15之间，前后用110、107密封圈密封，阀芯和阀体之间在分配槽段是锥面配合，阀芯17前面有一段装操作手柄的颈项和阀体之间还设密封圈94，95是阀芯上的环沟连通槽，操作阀柄18，凡处在工作或回退两个位置，操作阀柄18的板簧片93压在定位钢球92上，克服108的压簧力，使阀芯锥体贴合，则有效地进行压力液分配，其他位置或扳转阀柄过程，阀芯17均受压簧108的作用，阀芯17会向右轴向少许移动，分配阀各口串漏，可以避免非停泵状态如图2III位P口蹩压的情况，106是压簧座，105是钢丝卡簧，98是调压阀体，为了结构设计的需要它是斜置的，α角约12°～15°。96是调压顶丝20的密封填料，22是溢流阀止回钢球，21是压簧，19是溢流内通道，可以看出α口无外接管线，压力液至α口即从内置通道109引到液缸前腔102，液压高于调定钻孔工作压力，则自动溢流，顶开钢球22溢流至b口又至c口供钻筒用水。

如图6所示集污基座1结构示意图，平面呈梨形状的集污基座1，其大肚中间是供钻筒穿过的集污腔55，下面是排污接头插口凸台68，左右是侧面排污接头插口凸台127，在集污腔之上的中轴线上设快速安装机构凸台123，凸台中间是快速安装机构的安装孔124，钻筒扶正滚轮机构的调节摇擘的铰接点将借用快速安装机构座为转轴，另外两个定位摇擘安装螺孔129(129)和调节摇擘借用的铰接点124呈三角形布置，128(128)是两个定位摇擘安装螺孔凸台，120是集污基座向上的舌状延伸，121是中间加强筋，122是边筋，在集污腔中线偏右上、下设活塞杆安装凸台125和导杆安装凸台65，和活塞杆固定锥孔126，导杆固定锥孔67。

如图7所示是集污基座的侧视示意图，可以看出集污腔55供钻筒通过其两端做了集污收口，132是密封垫止口，133是密封垫扣在其上的卡口，下排污接头插口131为方便装排污布带可作些外倾，124是快速安装机构座安装孔，一般可紧配合加沾接处理，本图显示121是斜撑加固筋，177是防滑槽。

如图8所示同轴线随机给水泵3整体结构示意图，其主要特征是由组合轴202和法兰轴承盒(72)承架着整体型给水泵壳体(83)，双点划线7是示意已和功能机构分离的动力电机，双点划线框234、233是应用的ZL200410083954.X快速安全连接机构技术制造的公、母接头，本图可以清楚看出同轴线给水泵3的各部件装配关系，法兰轴承盒72，通过双排轴承147承架在输入轴44的轴颈上，为了安装偏心套67，和偏心驱动轴承70，给水泵轴做成组合轴202，用输入轴44和输出轴47，经带内六角扳孔的载丝156组装而成。68是偏心套定位钢珠，159是挡圈，158是轴用卡簧，144是阻止漏水的甩水片，143是本视图看到的回水接口凸台，167是和回水内通道相连通的集水槽，166是演示用装接水盒的突起，164是水封盒，165是轴用水封，163是轴进水孔，168是输出轴中心水道，161是水封盒上的进水口，162是扳手扁方，61是公接头上的螺旋卡扣沟槽，隔膜泵部分在图4中已有较清楚表述，就图面83是示意整体型给水泵壳体，79是泵盖，145是进水接头上的偏置进水口，它用以调节进水量，46是进水插接头，192是指法兰轴承盒的法兰，146是泵体旋接到法兰轴承盒外丝170上用的装配调节垫，法兰192它端面相靠卡装到钻机滑架的法兰止口219中，28是止动别杆，它装固在动力电机的壳体上，如233所示是快接母接头，205是塔形压簧止位台阶，150是塔形压簧，151是锁定钢球，一般是均布三个，152是解除锁定用钢球储槽，(61)是示意公接头上的螺旋卡扣沟槽，102是指母接头内锥体，43是锁套，149是锁套内锥面，154是塔簧储槽。

如图9所示法兰轴承盒72结构示意图，图中171是轴承腔，172是轴承挡，173是卡簧槽，170是轴承盒外丝扣，给水泵壳体旋在其上，169是调节垫颈，210是止动插孔分布径线，71是止动插孔，设6-12个，192是法兰盘面，155是安装时便于卡紧设的斜坡。

如图10所示整体型给水泵壳体83整体结构示意图，外形轮廓174是带锥形的给水泵体，垂直于其轴线的186是隔膜泵腔体，179是装泵盖的丝扣，73是垂直于泵体轴线的顶杆凸台，178是含油轴套孔，176是泵体丝扣口部加固突缘，175是泵出水口凸台，143是回水口凸台，180进水口凸台，166是卡接水盒的突起。

如图11所示是图10的腑视图，可以看清隔膜泵腔体186和锥形的给水泵体174之间的结合关系，175出水凸台处在隔膜泵腔体腰部，回水接口凸台143则坐于给水泵体174的小端，便于回水内通道193和集水槽167相连，181是水封盒腔，182是密封圈槽，183是泵体丝扣，184是偏心驱动轴承运动工作腔，185是水封漏水观察孔。

如图12所示是图10的侧视图，本图清楚表达了隔膜泵内腔结构特征，73是顶杆孔凸台，178是装含油轴套的孔，179是装泵盖的丝扣，187是泵盖密封段，188是泵水隔膜密封止口，189是泵壳进水孔，190是压簧座，191是沾接进水接头的锥座，85是出水阀玻璃球，86是压簧，外接出水口195是丝扣连接，193是回水内通道，它和集水槽167相通，194是回水接口，也是丝扣连接。

如图13是给水泵输出轴47结构示意图，双点划线234是快接公接头，162是轴的扳手扁方，235是水封轴颈，163是进水孔，168是输出轴水道，锥体小头是用缩小水道99，198是装偏心轴承轴颈，197是卡簧槽，68是偏心套定位钢珠，196是装连轴载丝156的输出轴内丝扣。

如图14所示输入轴44结构示意图，双点划线框是快接母接头体204，201是母锥体，200是止口，203是不钻透的锁定钢球穴孔，一般3个，205是塔簧止位台阶，154是塔簧储槽。206是装轴承的轴颈，207是卡簧槽，208是输出轴镶入的定位止口，209拉紧用内丝扣。

如图15所示钻机滑架5的结构示意图，钻机滑架以安装法兰211为主体，中线偏右位置上、下对应集污基座1上的活塞杆安装锥孔126和导杆安装锥孔67设液缸安装耳213和导杆衬套安装耳217，图中214是液缸安装孔，218是导杆衬套安装孔，212是边加强筋，215是后背加强筋，216是定位螺孔，210是止动插孔分布经线，71是止动插孔，由于和法兰轴承盒装配时定位螺孔216上拧的内六角螺丝头首先伸入到法兰轴承盒上的止动插孔71之中，止动插孔一般均布6-12个，在同一均布经线210上的止动插孔71和钻机滑架上的插孔71是重叠的。89是软管27的穿孔，237是扳把的安装螺孔，238是法兰中孔，供快接母接头穿过。

如图16所示钻机滑架5的侧视图，219是装法兰轴承盒72的止口，可以看出边筋212是斜撑加固筋，236是钢丝卡簧25的止口。

如图17所示旋转操作阀4的轴向正面视图，可以看出阀体225上P、b、c三个液压接口均有供外接管线的凸台，α口没有外接管线凸台，压力液直接经内置通道进入液缸前腔，92(92)是半嵌于体内操作定位钢球，18是操作阀手柄，图中15是空心活塞杆，它从阀芯中间穿过。

如图18旋转操作阀阀芯结构示意图，153是阀芯锥体，分配槽、孔设在锥体腰部，135是压力分配槽，134是回流分配槽，回流分配槽底设液量平衡孔136和环沟连通槽95相通，137是相同断面，设在压力分配槽和回流分配槽之间错位45°借道连通槽95的a-b口的连通孔，222是操作柄圈轴颈，239是阀芯压簧轴颈，224是手柄紧固穴，221是活塞杆穿孔，223是密封圈槽，220是卡簧槽。

如图19所示是图18的A-A剖视图，本图可以看清阀芯上各分配槽、孔的位置关系，135是压力分配槽，对面134是回流分配槽，136是液量差平衡孔，95是环沟连通槽，137是a-b口的连通孔。

如图20所示是一种已有技术快速安装机构，本图取自图3的A-A剖面，快速安装机构9，在专利ZL200620159869.1手持水钻用自动钻孔器中有详细表述，本处应用只作简单描述，220是正反扣螺丝，222是快安机构体，223是锁套，228是操作簧，箭头所示转90°扳顺为解除，垂直轴线为初步锁定，10是带成串锁定环沟229的快速安装杆，11是安装座，它紧配合加沾接剂镶在集污基座安装孔124中，其内是正反扣螺220拧在其中的反扣螺纹，图中63是调节摇擘，它借用安装座11的轴颈为铰接支点，227是调节摇擘锁定帽，12是锁定帽手柄，49是钻筒扶正滚轮，51是滚轮轴，226是焊缝。

如图21是图3的B-B剖面图，它表达了导杆8和集污基座1的装配关系，232是导杆头部镶焊的安装锥头，(119)是焊缝，230是拉紧螺丝，231是垫片，55示意集污腔，133示意钻机密封垫的卡口。

本发明水压自动钻孔机构的实施例如图1至图21以及图1至图21的附图说明，它已经构成了可以实用的产品，它和快速安全连接机构专利技术、随钻一体式自动给水***的部分专利技术加上手持水钻用自动钻孔器专利中的快速安装机构技术综合在一起即是一套功能先进的水压自动钻孔机，它一机多用，便携高效将大大提高钻孔作业效率并节省成本。

具体操作

一、安装钻孔机——拉松锁套43取动力电机7，向快接公接头上装独立成部件的钻孔撞击器。(钻孔撞击器已另案申请专利)在需要位置打胀管孔，装入锤铆胀管59，再拧上快速安装杆10，持自动钻孔机构，扳顺操作簧228，将快速安装机构9套上快速安装杆10，使集污基座1贴墙面，扳操作簧228垂直快速安装杆10，锁定钢球卡入环沟实现初步锁定，再扳正反扣螺丝220使集污基座1压贴墙面，完成密封垫56对墙面的钻孔局部密封。

二、调试钻机——操作阀在徒手移动位置，拉动钻机滑架，用带快接母接头的钻筒装在给水泵输出轴公接头234上。第二步是拉松锁套43，动力电机止动别杆28伸入止动插孔71，同时电机公接头42***母接头锥体102，手松锁套，略回转电机轴，锁定钢球会自动嵌入卡扣沟槽谷底，完成连接。第三步调节钻筒扶正滚轮组，定中扶在钻筒并锁定。第四步操作阀置给进位置，全部拧松调节顶20，备好水桶，给水泵进水插接头46上套接泵吸管(原自动给水器附件)捏泵吸球三、四下，向给水泵注水、排气，并无压启动电机，给水泵开始供水，因为是调压拧松状态，并不建立压力，供水注入液缸，首先空气顶开钢球22，完成排气，继而可以看到钻筒出水，经集污腔55，从排污口53流出。第五步正常自动钻孔，逐渐拧紧调压顶20建压，钻机启动给进钻孔，据钻孔对象条件使钻孔速度定在合适压力下，任其自动钻孔，遇硬质条件给进会自动减慢，松软条件则会自动加快给进，十分方便。在钻孔过程中可自由操作钻机回退或给进，还起修整孔壁作用。如果钻得较深，想中途清除岩芯，可操作钻机快速回退，停机从给水泵输出轴上快速卸下钻筒，清倒岩芯，再钻或接上加长杆再钻完成所需造孔任务。第六步钻机撤卸，完成钻孔后，如果位置方便，可直接松快速安装机构的正反扣螺丝220，扳顺操作簧2 28，自动钻孔机可以整机连钻筒卸下。如果在高位，施工者想省力，则可拉锁套43，摘下动力电机，还可快速卸下钻筒，再从墙面取下自动钻孔机构，都十分方便。应用水压自动钻孔机构，模块式自由组合，不仅一机多用，便携高效，特别在越来越强调文明安全生产的今天，自动钻孔机防污染、环保、高效、保障安全，绝无反扭矩伤人之虑，省力又经济值得推广使用。

Claims (4)

1.一种工程钻孔用水压自动钻孔机构，其特征在于水压自动钻孔机构由集污基座(1)、组合液缸(2)、同轴线随机给水泵(3)、旋转操作阀(4)、钻机滑架(5)、钻筒扶正滚轮机构(6)、动力电机(7)和导杆(8)八部分组成，集污基座(1)呈梨形状，集污基座大肚中间是集污腔(55)，在基座中线偏右位置上、下设安装组合液缸空心活塞杆(15)和导杆(8)的安装凸台(125、65)，集污腔(55)之上的中线上，设快速安装机构凸台(123)和安装孔(124)，钻机滑架(5)呈带耳法兰状，与钻机同轴线的安装法兰盘(211)，在其径线(210)上均布6-12个止动插孔(71)，在法兰盘(211)中线的偏右位置上、下凸耳(213、217)上，对应组合液缸空心活塞杆(15)和导杆(8)的中心线设组合液缸安装穿孔(214)和导杆衬套(45)的安装穿孔(218)，组合液缸(2)由液缸筒(37)、空心活塞杆(15)，活塞(30)，回退顶出杆(16)，进水导套(14)，和液压软管(27)组成，顶出杆(16)套装在空心活塞杆(15)内腔中，顶出杆和活塞之间用两道密封圈(39)密封，在液缸筒(37)的末端设Y型主密封圈(32)的休息腔(38)，在空心活塞杆(15)的头部杆体的上、下侧设放气孔(90)和进、放水孔(91)，旋转操作阀(4)装在组合液缸头部，液缸筒(37)通过液缸加固套(26)用丝扣(104)旋装在旋转操作阀(4)的阀体上，空心活塞杆(15)穿过旋转操作阀(4)的阀芯(17)的活塞杆通孔(221)，旋转操作阀(4)由阀体(225)，阀芯(17)，调压阀体(98)，操作手柄(18)，定位钢球桩(92)组成，其阀芯锥体(153)上对称设各跨90度弧面的压力液分配槽(135)和回流分配槽(134)，在压力液分配槽(135)和回流分配槽之间同截面上错开45°位置设a至b腔连通孔(137)，在阀芯(17)和空心活塞杆之间设连通环槽(95)，在回流分配槽(134)的底部设液量平衡孔(136)，旋转操作阀体(225)的b 口右侧位，α角斜置一个调压阀(139)，调压溢流通过内置斜孔(19)和b口相连，旋转操作阀体上a口通过阀体内通道(109)直接通液缸前腔(102)，同轴线随机给水泵(3)由输入轴(44)、输出轴(47)组成的组合轴(202)和法兰轴承盒(72)承架起整体型给水泵壳体(83)构成，法兰轴承盒通过内腔双排轴承(147)承架在输入轴(44)的轴颈(206)上，法兰轴承盒(72)右端的法兰盘面(192)的止动插孔分布径线(210)上，均布6-12个止动插孔(71)，输出轴(47)的右端轴颈(198)通过定位钢珠(68)和偏心套(67)间接安装偏心驱动轴承(70)，输入轴左端设内丝扣(209)，输出轴右端设相同内丝扣(196)，用带内六角扳手孔的载丝(156)将输入、输出两轴相连接为组合轴(202)，给水泵壳体(83)通过泵体丝扣(183)旋装在法兰轴承盒的外缘丝扣(170)上，输入轴右端做成快速安全连接机构的母接头(233)，和动力电机(7)的快接公接头(42)相接，输出轴的左端轴头做成快速安全连接机构的公接头(234)，法兰轴承盒(72)的法兰盘面(192)和钻孔机同轴线嵌装在钻机滑架(5)的法兰安装止口(219)中，用摇臂型扳把(84，140)扣压在钻机滑架(5)上，动力电机(7)的输出轴轴头做成和给水泵输入轴相配的快接公接头(42)，在动力电机壳体上设和法兰轴承盒上止动插孔(71)径向位置相对应的止动桩(28)，钻筒扶正滚轮机构(6)由定位摇臂(63)，调节摇臂(64)，滚轮轴(51)，扶正滚轮(49)组成，定位摇臂用锁定螺丝(60)锁定，调节摇臂用带操作手柄(12)的锁帽螺丝(227)锁定。

2.根据权利要求1所述的水压自动钻孔机构，其特征在于液缸筒(37)上的主密封圈休息腔(38)是簿壁液缸筒尾部一段将内径扩大至大于所用密封圈密封唇边直径的一段存室。

3.根据权利要求1所述的水压自动钻孔机构，其特征在于快速安全连接机构的母接头(233)，其母接头体(204)上设有塔形压簧(150)的锥体塔簧储槽(154)和设有塔簧止位台阶(205)。

4.根据权利要求1所述的水压自动钻孔机构，其特征在于整体型给水泵壳体(83)上，设外接出水口(195)，在给水泵锥形泵体(174)的小端对应集水槽(167)位置设回水接口(194)。 

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