CN101745665A - 弹簧冲击钻孔器 - Google Patents

Abstract

一种工程钻孔用弹簧冲击钻孔器，其特征在于它由冲击器芯轴(1)、冲击器壳体(2)、止动长坡牙坎(3)、滚动爬坡钢球(5)、钢球隔离架(4)、运动长坡牙坎(6)、运动牙坎支承体(7)、塔簧(8)、冲击杆(9)、冲击钻卡头(10)、冲击传力横销(11)和动力电机快速连接头(12)十二部分组成，冲击机构部件以冲击器芯轴为轴，串装在冲击器壳体内，冲击器壳体(2)和前置止动长坡牙坎(3)受止动别杆(16)阻挡被止动是不转的，动力电机(23)带动冲击器芯轴(1)及运动长坡牙坎(6)旋转，滚动爬坡钢球(5)在对置的牙坎间进行滚动爬坡至高点到跌落谷底的循环动作，运动牙坎支承体携带冲击传力横销(11)向右位移压缩塔簧蓄能，落向谷底时产生锤击效应，实施冲击钻孔，这种功能机具和电机的分离方式使一机多用成为可能。

Description

弹簧冲击钻孔器

所属技术领域

本发明涉及一种弹簧冲击钻孔器，特别适用于将传统自成体系又经常同时使用的冲击钻和工程手持水钻之间打破界线，进行模块式功能分离为可以自由组合的多功能机具。

背景技术

专利申请号2009200099098钻孔撞击器，不足之处在于止动、运动两组钢球镶嵌的撞击盘之间设置了一组无隔离架保障的浮动钢球组，实际运转中当钢球处于高点时，浮动钢球理想状态是都向前顺序递进入谷底，再在钢球面之间爬坡循环，事实是由于没有保证钢球均衡自动前行的制约，各钢球实际处在高点时各球的阻力不同而出现了可向前也可能向后滚落的无序状态，实验证明经常出现钢球混乱阻塞状态。另一个不足之处是钢球间的冲击力依赖施工者持撞击器的有效推力来维持，而且仅是一种对待钻工作面的波动压力，这样的钻孔效率远低于现有冲击钻，或称电锤应用的***原理产生的高频率的锤击效应来得轻便和高效。第三个不足之处是和动力电机的接卸连接选用钢球锁套快接方式，由于使用中因冲击震动易使钢球锁套失效，因而该专利申请没有实用意义，因此需要在弥补上述不足之处之后设计出一种实用的冲击钻孔器。

发明内容

针对专利申请2009200099098钻孔撞击器存在的不足之处，设计一种弹簧冲击钻孔器，用一对长坡牙坎，夹一组有隔离架控制的滚动爬坡钢球，利用钢球运动中轴向胀开牙坎，压缩弹簧蓄能，当钢球过牙坎高点跌落时产生锤击的机理，撞击冲击钻头，取得冲击钻功能的有效发挥。弹簧冲击钻孔器和动力电机相连方案上应用锥体对中，键式销柱传递扭矩和快速由任相结合的电机连接头，达到既快速连接又能适应冲击钻工况避免工作中震松的可能。本发明解决其技术问题所采用的具体技术方案是弹簧冲击钻孔器由冲击器芯轴，冲击器壳体，止动长坡牙坎，一组滚动爬坡钢球，钢球隔离架，运动长坡牙坎，运动牙坎支承体，塔簧，冲击杆，冲击钻卡头，冲击传力横销和动力电机快速连接头十二部分组成，冲击机构部件以冲击器芯轴为轴串装，冲击器芯轴通过轴承承架在冲击器壳体前腔内，冲击器壳体后腔即冲击机构腔室前壁上装止动长坡牙坎并用定位钢珠固定，后面是由钢球隔离架承架的一组滚动爬坡钢球，钢球数量和牙坎牙数相同，一般在10～15个，再后面是牙坎齿面和止动长坡牙坎相对的运动长坡牙坎，它镶装在运动牙坎支承体的台阶上，牙坎背面同样用定位钢珠和支承体固定为一体随动，运动长坡牙坎外径和冲击器壳体的冲击机构腔室间设有间隙可以转动，运动牙坎支承体上设内六方孔，套装在冲击器芯轴的六方段上，可以滑移并传递扭矩，运动牙坎支承体背面设止口，塔簧大端坐在其中，塔簧小端则坐在冲击器芯轴的止位台阶上。为了解决弹簧冲击力向冲击钻头的传递，在运动牙坎支承体的轴颈段钻横穿的销孔装一个冲击传力横销，它穿过冲击器芯轴上设的横销活动长槽，用冲击传力横销推动冲击杆，再间接冲击可以在冲击钻芯轴中窜动的冲击钻头，实施冲击钻孔作业，弹簧冲击钻孔器运转中，钢球滚动爬坡至顶点，亦即运动长坡牙坎体达到最大行程，当钢球过牙坎高点跌落时弹簧蓄能瞬间释放，将产生需要的锤击效应，众多的牙坎牙数，滚动爬坡效率又较高，冲击钻孔效果得到有效发挥。实现弹簧冲击钻孔器和动力电机间快速连接的方案是，电机主轴轴端设扶正对中用公锥体，它和冲击器芯轴口部设的母锥相插配，在母锥口部的直径线上，平行于轴线镶一个键式销柱，为了提高插接入槽的机率，在轴端公锥体上对应开3-6个供销柱***的圆弧键槽，在母锥体外径上设反扣螺纹和电机轴端设的反扣三爪式由任相配。这种可快速置换的弹簧冲击钻孔器，冲击力不依赖施工者的推力，只需维持钻头抵于墙体即可，使用省力、方便，具有良好的实用价值。

实践证明长坡牙坎的坡角θ宜在11°～15°之间，牙坎的齿高e值宜设在选用钢球直径的1/4～1/3之间。

本发明的有益效果在于冲击钻的撞击功能机构和动力电机分离后，动力电机相对简化单一，可以和各类功能机具搭配使用，配上本弹簧冲击钻孔器，它就是冲击钻，置换上独立的自动给水器，它就是自动给水钻，直接接钻筒它就是干式钻孔机，电机轴孔中装钻卡头，它就是手电钻，实现施工机具一机多用，减少累赘，节省投资，有很好的社会经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明

图1是弹簧冲击钻孔器整体结构示意图，本图亦是摘要附图；

图2是弹簧冲击钻孔器冲击机构的轴侧示意图；

图3是冲击钻孔器壳体结构示意图；

图4是冲击钻孔器芯轴结构示意图；

图5是图4的A-A剖面示意图；

图6是图4的B-B向视图；

图7是钢球隔离架结构示意图；

图8是图7的轴向视图；

图9是止动长坡牙坎3的结构示意图；

图10是运动牙坎支承体的结构示意图；

图11是图10的轴向视图；

具体实施方式

如图1所示，弹簧冲击钻孔器整体结构示意图，冲击钻孔器芯轴1通过轴承30，承架在冲击钻孔器壳体2的前腔内，31是孔用卡簧，32是轴用卡簧，止动长坡牙坎3，通过定位钢珠29固定在冲击机构腔室的前壁52上，运动长坡牙坎6的齿面和止动长坡牙坎相对置，其相对的牙坎之间夹持着一组滚动爬坡钢球5，滚动爬坡钢球5受钢球隔离架4承架控制，运动长坡牙坎6镶装在运动牙坎支承体7的装配台阶69上，运动牙坎支承体的轴颈部位设横穿销孔68，用于装冲击传力横销11，钢球隔离架的筒体套在运动牙坎支承体轴颈67上，封堵了冲击传力横销，防止冲击传力横销的径向窜动，而在牙坎支承体套装的对应芯轴六方体上顺轴向设横销活动长槽59，在运动牙坎支承体7的背面设塔簧止口，蓄能塔簧大端座于止口中，小端则坐于冲击器芯轴外螺纹39背面的止位台阶76上，在冲击传力横销前的冲击器芯轴内腔，设冲击杆9，图中e为单牙坎的高程，2e则是冲击器最大行程。图中序号10是示意传统的冲击钻卡头，28是冲击器芯轴装冲击钻头传递扭矩的内键，33是钻卡头压簧，34是锁垫，35是卡头罩，36是锁定钢球，37是钻头扶正橡胶头，手拉卡头罩35向右解锁可装入钻头或取出钻头。图中序号12是示意冲击钻孔器和动力电机连接的快速连接头，其特征是电机主轴27轴端设扶正对中公锥体74，它和冲击器芯轴口部内锥25相插配，在内锥口部的直径线上镶一个传递扭矩的键式销柱26，为了提高插接入槽的机率，在轴端公锥体74上开有3-6个供销柱***的圆弧键槽72。序号17是连接用反扣三爪式由任，由任内螺纹和冲击器芯轴头部的外螺纹相配，为了防止冲击震动工况出现由任丝扣松动，套在电机主轴上的由任17和电机主轴台阶之间设防松碟簧18，为了操作方便，使由任稳定，设稳定簧19，经常抵在由任背面，21是卡簧罩，22是钢丝卡簧，图中73是在电机主轴上设的钻卡头尾柄***孔，20是固定钻卡头尾柄的顶丝，此时可当手电钻使用。13是止动拨盘，它用顶丝24固定在电机壳轴颈上，16是止动拨盘支耳上平行于电机主轴伸出的止动别杆，用它挡住冲击器壳体上的钩形挡耳14，15是防尘垫，可以看出弹簧冲击钻孔器应用动力电机快速连接头12和动力电机23相接装后，电机带动冲击器芯轴旋转，而冲击器壳体连同止动长坡牙坎受止动别杆阻挡是被止动状态，冲击器芯轴的六方体通过运动长坡牙坎支承体7带动运动长坡牙坎6顺时针转动，两个对置牙坎间的钢球在受控状态下，进行滚动爬坡至跌落谷底的循环动作，这里所说的钢球滚动爬坡亦即以双倍单牙坎高度e带着冲击传力横销11如箭头所示向右位移，同时是压缩塔簧蓄能的过程，蓄能释放产生锤击效应推动冲击钻头38冲击钻孔。

如图2所示是弹簧冲击机构的轴侧示意图，它表明了冲击机构的装配关系，止动长坡牙坎3和运动长坡牙坎6齿面对置，其间夹持着一组滚动爬坡钢球5，而钢球5又受隔离架4的隔离爪48控制，保证有序运转，图中67是示意运动牙坎支承体7的轴颈，它套装在冲击钻孔器芯轴1的六方体段上，牙坎支承体背面止口中装塔簧8的大端，塔簧的小端抵在冲击钻孔器芯轴的外螺纹后面的止位台阶上，49示意长坡牙坎坡面，40是示意定位钢珠穴，41是装轴承30的轴颈，42是挡轴承的卡簧槽，43是传统冲击钻卡头附件的安装轴颈，44是冲击钻头锁定钢球穴，45是平面，46是橡胶扶正头的卡槽，47是冲击钻头装入孔。

如图3所示是冲击钻孔器壳体2的结构示意图，50是轴承腔段的外径，30是示意装入的轴承，52是壳体的冲击机构腔室54的前壁，53是定位钢珠穴，51是腔室54的外壁，75是腔室口部加固带，14是止动用的钩形挡耳，55是装防尘垫15的止口。

如图4所示是冲击钻孔器芯轴1的结构示意图，图中43是传统冲击钻卡头附件的安装轴颈，44是装锁定钢球36的不通孔，钢球36装入穴孔44和轴颈持平但不脱落，46是卡扶正橡胶头37的弧形卡槽，47是示意装二槽二坑冲击钻头的轴孔，28是示意装二槽二坑冲击钻头的内键，41是装轴承30的轴颈，42是卡簧槽，58是套装运动牙坎支承体7的六方体段，76是塔簧8小端的止位台阶，59是供冲击传力横销11穿过并轴向运动的活动长槽，60是冲击杆9的活动腔室，39是和反扣三爪式由任17相配的反扣外螺纹，25是和电机轴端公锥体74相配的母锥体，56是平行于轴线装键式销柱26的孔，θ是锥面角，一般宜在9°～11°之间。

如图5所示是图4的A-A剖面示意图，图面显示六方体58的六方角宜圆钝，不出锐角，活动长槽59它垂直一对六方面，活动长槽呈长圆形状。

如图6所示是图4的B-B向视图，图面显示26是扭矩传递用的键式销柱，键式销柱的分布圆心设在母锥25口部的直径线上。图面看到的28是内键，47是冲击钻头装入孔。

如图7所示是钢球隔离架4的结构示意图，隔离架体62呈筒状，63是隔离架的内腔，它套装在运动牙坎支承体的轴颈67上，它正好封住冲击传力横销11，防其径向窜动，61是半敝口的钢球穴，48是半敝口钢球穴之间形成的钢球隔离齿。

如图8所示是图7的轴向视图，48是钢球隔离齿，齿数和牙坎牙数相同，62是隔离架体，呈筒状，其内腔63套装在运动牙坎支承体的轴颈67上。

如图9所示是止动长坡牙坎3的结构示意图，运动长坡牙坎6的结构和其完全相同，仅是安装位置、方向不同，牙坎为薄片环状单面牙坎，49示意长坡牙坎的坡面，所谓长坡是说明使用的坡角θ角较小，为便于钢球滚动爬坡，坡道较长，θ角宜在10°～15°之间，牙坎高度e值宜在1/4～1/3钢球直径之间，图中5是示意钢球，40是设在牙坎背面的定位钢珠穴，64是钢球5的谷底，57是牙坎环孔。

如图10所示是运动牙坎支承体结构示意图，69是运动长坡牙坎6的装配台阶，66是定位钢珠穴，67是套装钢球隔离架的轴颈，轴颈67上钻有装冲击传力横销的销孔68，70是套装到冲击器芯轴1上的内六方，71是装塔簧8大端的止口，65是示意和牙坎直径相当的盘体外径，它和壳体上冲击机构腔室54之间留运动间隙。

如图11所示是图10的轴向视图，70是内六方，角部用圆过渡，横穿的销孔68应和一对六方面垂直，66是牙坎的定位钢珠穴。

本发明弹簧冲击钻孔器的实施例如图1至图11以及图1至图11的附图说明，它已是传统冲击钻，进行功能机构和动力电机分离后产生的独立的弹簧冲击钻孔器的产品形态。由于具有防松功能的锥体对中键式销柱传递扭矩和快速由任相结合的快速电机连接机构作保证，这类独立的功能机构将会相继出现，成为极其方便的模块式自由组合方式，将达到随意作冲击钻到自动给水钻的二合一转换，空调安装人员过去出勤要携带冲击钻，水钻两机变为带一机的进步。

具体接卸弹簧冲击钻孔器是左手持弹簧冲击钻孔器，在钩形挡耳14和止动别杆16错开的情况下，使母锥套上电机轴头公锥体，略作转动使键式销柱导入轴头公锥面的任一弧形键槽，锥面相靠拧反扣三爪由任上紧，再用扳手反时针敲击一下反扣三爪由任。再顺时针转冲击钻孔器壳体，使钩形挡耳14靠向止动别杆16即可使用。需解体更换功能时，用扳手顺时针振击由任爪敲松由任再手动卸开即可，十分方便。

Claims (3)

1.一种工程钻孔用弹簧冲击钻孔器，其特征在于它由冲击器芯轴(1)、冲击器壳体(2)、止动长坡牙坎(3)、滚动爬坡钢球(5)、钢球隔离架(4)、运动长坡牙坎(6)、运动牙坎支承体(7)、塔簧(8)、冲击杆(9)、冲击钻卡头(10)、冲击传力横销(11)和动力电机快速连接头(12)十二部分组成，冲击机构部件以冲击器芯轴(1)为轴串装，冲击器芯轴(1)通过轴承(30)承架在冲击器壳体(2)的前腔内，冲击器壳体(2)的冲击机构腔室的前壁(52)上装止动长坡牙坎(3)并用定位钢珠(29)固定，由钢球隔离架(4)承架滚动爬坡钢球(5)，钢球数量和牙坎牙数相同，一般在10～15个之间，牙坎齿面和止动长坡牙坎(3)齿面相对的运动长坡牙坎(6)，镶装在运动牙坎支承体(7)的台阶(69)上，运动长坡牙坎(6)背面用定位钢珠(29)和运动牙坎支承体(7)固定，运动长坡牙坎(6)外径和冲击器壳体的冲击机构腔室(54)设有间隙可以转动，运动牙坎支承体(7)上设内六方孔(70)套装在冲击器芯轴的六方段(58)上，可以滑移并传递扭矩，运动牙坎支承体(7)背面设止口(71)，塔簧(8)的大端坐在其中，塔簧小端坐在冲击器芯轴(1)的止位台阶(76)上，在运动牙坎支承体的轴颈(67)上钻有横穿的销孔(68)，销孔(68)中装一个冲击传力横销(11)，冲击传力横销(11)穿过冲击器芯轴上设的横销活动长槽(59)，用冲击传力横销(11)传力给冲击杆活动腔室(60)中的冲击杆(9)，再间接冲击可以在冲击器芯轴中窜动的冲击钻头(38)，冲击钻孔器芯轴(1)的母锥(25)和动力电机轴(27)的公锥(74)插接，母锥体的反扣外丝扣(29)和动力电机快速连接头(12)的由任(17)相接，母锥(25)口部的直径线上，平行轴线设有一个键式销柱(26)，在电机轴端公锥体(74)上设3-6个供键式销柱(26)***的圆弧键槽(72)，套在电机主轴上的由任(17)和电机主轴台阶之间设防松碟簧(18)，设稳定压簧(19)抵在由任(17)的背面，止动拨盘(13)上平行于电机主轴伸出的止动别杆(16)挡住冲击器壳体上的钩形挡耳(14)实施对冲击器壳体(12)连同止动长坡牙坎(3)的止动。

2.按照权利要求1所述的弹簧冲击钻孔器，其特征在于长坡牙坎的爬坡坡角θ宜设在11°～15°之间。

3.按照权利要求1所述的弹簧冲击钻孔器，其特征在于牙坎齿高e值，宜设在所选用滚动爬坡钢球直径的1/4～1/3之间。

Images