CN104308222A - 一种钻头直径可调的电钻及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻头直径可调的电钻，其由机体总成、离合滑套、液压调节总成及可膨胀钻头构成。其采用可膨胀钻头，可根据需要利用充油量来调节钻头的粗细，可实现无级渐变调节，满足了一定范围内容易孔径的加工要求，而无需更换钻头，避免了频繁更换钻头存有安装不牢固情况的发生，提高了作业安全性，液压调节总成与可膨胀钻头同由一个输出轴来提供动力，通过离合滑套实现动力切换，减小了可膨胀钻头的调节难度，使其操作更加方便快捷，将部件利用率最大化的提高，使得机体总成可沿用现有的结构而无需进行改动，更易于加工实施。

Description

一种钻头直径可调的电钻及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种电动工具，尤其涉及一种用于开孔的电钻及其使用方法。

背景技术

电钻是一种常用的钻孔工具，其在建筑、工业、医学等领域均具有广泛的应用。目前的电钻通常由电钻主体及钻头构成，钻头通常设有多种不同直径规格，可根据需要选择适当的钻头与电钻主体组合进行使用。目前这种结构的电钻存在以下不足：电钻使用过程中往往需根据待加工孔径的不同，而来回的更换钻头，操作较为麻烦，且钻头频繁的更换增加了固定不牢固情况的发生，提高了其使用风险；尽管钻头设有多种直径不同的型号，但每种规格的钻头都仅对应特定的一个孔径，而钻头规格种类的数量也极为有限，也就是说利用现有的电钻无法实现对任意孔径加工的技术要求；外出携带电钻作业时，通常需配带多个不同规格的钻头，携带不便。由此可见，提供一种可根据需要对已安装钻头直径进行无级调节，且操作方便快捷的电钻，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻头直径可调的电钻，其钻头直径可根据需要进行无级调节，由此改善原有电钻更换钻头麻烦及携带多个钻头不便等不足。

本发明的另一目的在于提供一种钻头直径可调的电钻的使用方法。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种钻头直径可调的电钻，其包括：

机体总成，其在壳体内设有电源部分、电机部分、减速部分，壳体的前端设有输出轴及与输出轴同轴的固定轴套，固定轴套与壳体相对固定；

液压调节总成，其包括液压缸及位于其后侧的减速盒，两者固定连接，液压缸内设有活塞，活塞后侧设有驱动其移动的丝杠机构，液压缸的前端设有与其内腔相通的连接座，减速盒的输入端与机体总成的输出轴相连，输出端与丝杠机构相连，减速盒与固定轴套具有一定的间隙；

可膨胀钻头，其主体呈圆柱状，由橡胶材料制成，其后端面向前开有若干与其中心轴平行的充油孔，充油孔为盲孔，主体外侧设有实体耐磨层，实体耐磨层的外壁上固定有若干呈螺旋状分布的合金翅片，可膨胀钻头的后端与液压缸前端的连接座固定连接，充油孔与液压缸内腔相通，且空腔内填充有液压油；

离合滑套，其套置在减速盒与输出轴外，可前后来回移动，离合滑套与减速盒之间设有第一周向定位机构，离合滑套与输出轴之间设有第二周向定位机构，离合滑套与固定轴套之间设有第三周向定位机构；离合滑套移动至最前端时，第一周向定位机构与第二周向定位机构处于定位状态，输出轴与减速盒同步转动；离合滑套移动至最后端时，第一周向定位机构与第三周向定位机构处于定位状态，即减速盒与固定轴套保持相对固定，输出轴动力经减速盒减速后通过丝杠机构驱动液压调节总成内的活塞移动。

所述的主体的中心处设有金属芯杆，金属芯杆的四周另设有若干与其平行的金属加强丝。

所述的减速盒内部设有依次啮合的输入齿轮、中间齿轮及输出齿轮，其中输入齿轮与机体总成的输出轴同轴连接，而输出齿轮与丝杠机构中的螺杆同轴连接，丝杠机构中的螺母则通过推拉臂与活塞固定连接。

所述的输出齿轮由内齿环及底部构成，输入齿轮及中间齿轮均位于内齿环内部且三者位于同一平面，输出齿轮与输入齿轮的中心轴重叠，输出齿轮的底部与丝杠机构中的螺杆同轴连接。

所述的机体总成的输出轴可正转、反转双向输出。

所述的活塞后侧设有一与其相对固定、用于指示其位置的指针，而液压缸的侧壁开有供该指针移动的针槽，针槽的一侧设有指示刻度。

所述的离合滑套由一套筒及与其一体的后端板构成，滑套套置在减速盒外，后端板圆心处则设有供输出轴穿过的轴孔；所述的第一周向定位机构由滑动配合的滑槽及凸键两部件构成，滑槽与凸键可轴向发生相对移动，其中一部件设置在滑套内壁，另一部件则设置在减速盒外壁；所述的第二周向定位机构是指在后端板轴孔的内壁上开有滑槽，而在输出轴前端外壁上设有与滑槽滑动配合的凸键，离合滑套位于最前端时滑槽与凸键配合，离合滑套位于最后端时滑槽与凸键脱离；所述的第三周向定位机构由配合的定位榫与定位孔两部件构成，其中一部件设置在后端板的后侧壁上，另一部件则设置在固定轴套的前端面上，离合滑套位于最前端时，定位榫与定位孔处于分离状态，离合滑套位于最后端时，定位榫***定位孔内，使离合滑套与固定轴套无法相对转动。

所述的离合滑套的后端板采用磁性材料制成，而减速盒的后端面上设有磁吸片，同时固定轴套的前端面上亦设有磁吸片。

所述的离合滑套后部设有通过螺纹连接的导向套，导向套的后部套置在固定轴套外。

一种钻头直径可调的电钻的使用方法，包括如下步骤：

1)钻孔操作，将离合滑套向前推动并轻轻转动，使离合滑套移动至最前端，即第一周向定位机构与第二周向定位机构处于定位状态，开启电源后，输出轴依次经离合滑套、减速盒、液压缸将动力传递给可膨胀钻头，从而实现钻孔；

2)可膨胀钻头的直径调节操作，关闭电源后，将离合滑套向后推动并轻轻转动，使离合滑套移动至最后端，即第一周向定位机构与第三周向定位机构处于定位状态，开启电源后，减速盒、离合滑套与固定轴套无相对转动，输出轴的动力经减速盒内部齿轮减速后驱动丝杠机构工作，丝杠机构带动活塞移动，输出轴正转时活塞前移，可膨胀钻头内的充油量增多，直径变大，输出轴反转时活塞后移，可膨胀钻头内的充油量减少，直径变小。

本发明具有以下有益效果：其采用可膨胀钻头，可根据需要利用充油量来调节钻头的粗细，可实现无级渐变调节，满足了一定范围内容易孔径的加工要求，而无需更换钻头，避免了频繁更换钻头存有安装不牢固情况的发生，提高了作业安全性，可膨胀钻头虽然采用橡胶材料制成，但其外部设有实体耐磨层及合金翅片，可满足大部分软质材料及部分中等硬度材料的开孔操作；液压调节总成与可膨胀钻头同由一个输出轴来提供动力，通过离合滑套实现动力切换，减小了可膨胀钻头的调节难度，使其操作更加方便快捷，将部件利用率最大化的提高，使得机体总成可沿用现有的结构而无需进行改动，更易于加工实施。

附图说明

图1为本发明外部结构示意图。

图2为本发明的主剖视图。

图3为液压调节总成结构示意图。

图4为可膨胀钻头A-A剖面图。

图5为钻孔时离合滑套与减速盒及固定轴套配合示意图。

图6为可膨胀钻头调节直径时离合滑套与减速盒及固定轴套配合示意图。

图7为图6中B-B剖视图。

图8为图5中C-C剖视图。

图9为液压调节总成进一步改进后的结构示意图。

图中，1、可膨胀钻头，2、液压调节总成，3、离合滑套，4、机体总成，5、合金翅片，6、实体耐磨层，7、连接座，8、液压缸，9、减速盒，10、导向套，11、输出轴，12、开关，13、固定轴套，14、凸键，15、滑槽，16、活塞，17、底部，18、中间齿轮，19、输入齿轮，20、螺母，21、螺杆，22、推拉臂，23、充油孔，24、金属加强丝，25、主体，26、金属芯杆，27、滑槽，28、定位孔，29、定位榫，30、磁吸片，31、后端板，32、磁吸片，33、凸键，34、套筒，35、内齿环，36、输出齿轮，37、指针，38、针槽，39、第一周向定位机构，40、第三周向定位机构，41、第二周向定位机构，42、轴孔，43、丝杠机构。

具体实施方式

参看图1所示，本发明公开了一种钻头直径可调的电钻，其由机体总成4、离合滑套3、液压调节总成2及可膨胀钻头1构成。

参看图1、2所示，所述的机体总成4，其在壳体内设有电源部分、电机部分、减速部分，其内部结构与现有同类产品相同，机体总成4壳体的前端设有输出轴11及与输出轴11同轴的固定轴套13，固定轴套13与壳体相对固定，两者可采用一体结构，机体总成4上设有开关12，通过开关12可控制输出轴11正转、反转或停止。

参看附图2、3所示，所述的液压调节总成2，其包括液压缸8及位于其后侧的减速盒9，两者固定连接，液压缸8内设有活塞16，活塞16后侧设有驱动其移动的丝杠机构43，液压缸8的前端设有与其内腔相通的连接座7，减速盒9的输入端与机体总成1的输出轴11相连，输出端与丝杠机构43相连，减速盒9与固定轴套13之间具有一定的间隙。所述的减速盒9内部设有依次啮合的输入齿轮19、中间齿轮18及输出齿轮36；所述的输出齿轮36由内齿环35及底部17构成，输入齿轮19及中间齿轮18均位于内齿环35内部，且三者位于同一平面，输出齿轮36与输入齿轮19的中心轴重叠；其中输入齿轮19与机体总成4的输出轴11同轴连接，而输出齿轮36的底部17与丝杠机构43中的螺杆21同轴连接，丝杠机构43中的螺母20则通过推拉臂22与活塞16固定连接。

参看附图2、4所示，所述的可膨胀钻头1，其主体25呈圆柱状，由橡胶材料制成，其后端面向前开有若干与其中心轴平行的充油孔23，充油孔23为盲孔，主体25外侧设有实体耐磨层6，实体耐磨层6的外壁上固定有若干呈螺旋状分布的合金翅片5，可膨胀钻头1的后端与液压缸8前端的连接座7固定连接，充油孔23与液压缸8内腔相通，且空腔内填充有液压油；所述的主体25的中心处设有金属芯杆26，金属芯杆26的四周另设有若干与其平行的金属加强丝24，由此来提高可膨胀钻头1的整体强度；由于可膨胀钻头1具有一定的弹性，当活塞16向前移动时，液压油充入可膨胀钻头1中，使其直径变大，当活塞16向后移动时，液压油回流至液压缸8内，可膨胀钻头1自然收缩进而直径变小，从而起到在一定范围内无级调节直径的目的。

参看附图2、5、6所示，所述的离合滑套3，其套置在减速盒9与输出轴11外，可前后来回移动，离合滑套3与减速盒9之间设有第一周向定位机构39，离合滑套3与输出轴11之间设有第二周向定位机构41，离合滑套3与固定轴套13之间设有第三周向定位机构40；离合滑套3移动至最前端时，第一周向定位机构39与第二周向定位机构41处于定位状态，输出轴11与减速盒9同步转动；离合滑套3移动至最后端时，第一周向定位机构39与第三周向定位机构40处于定位状态，而第二周向定位机构41处于分离状态，即减速盒9与固定轴套13保持相对固定，输出轴11动力经减速盒9减速后通过丝杠机构43驱动液压调节总成2内的活塞16移动。

参看附图5-8所示，所述的离合滑套3由一套筒34及与其一体的后端板31构成，套筒34套置在减速盒9外，后端板31圆心处则设有供输出轴11穿过的轴孔42；所述的第一周向定位机构39由滑动配合的滑槽15及凸键33两部件构成，滑槽15与凸键33可轴向发生相对移动，其中凸键33设置在套筒34的内壁，滑槽15则设置在减速盒外壁，在滑槽15与凸键33的配合作用下，套筒34与减速盒9可在轴向发生相对移动，但两者无法发生相对转动，同理滑槽15与凸键33的安装位置也可调换；所述的第二周向定位机构41是指在后端板31的轴孔42的内壁上开有滑槽27，而在输出轴11前端外壁上设有与滑槽27滑动配合的凸键14，离合滑套3位于最前端时滑槽27与凸键14配合，即输出轴11通过离合滑套3可带动减速盒9同步转动，当离合滑套3位于最后端时滑槽27与凸键14脱离，即输出轴11无法带动减速盒9转动；所述的第三周向定位机构40由配合的定位榫29与定位孔28两部件构成，其中定位孔28设置在后端板31的后侧壁上，而定位榫29则设置在固定轴套13的前端面上，离合滑套3位于最前端时，定位榫29与定位孔28处于分离状态，离合滑套3位于最后端时，定位榫29***定位孔28内，使离合滑套3与固定轴套13无法相对转动。

参看附图5、6所示，离合滑套3的后端板31采用磁性材料制成，而减速盒9的后端面上设有磁吸片32，同时固定轴套13的前端面上亦设有磁吸片30；离合滑套3后部设有通过螺纹连接的导向套10，导向套10的后部套置在固定轴套13外。

参看图9所示，为了便于确定可膨胀钻头1的直径大小，活塞16后侧设有一与其相对固定、用于指示其位置的指针37，而液压缸8的侧壁开有供该指针37移动的针槽38，针槽38的一侧设有指示刻度。由于通过指针37可确认活塞16与液压缸8的相对位置，进而可明确可膨胀钻头1的充油量，最终可确定可膨胀钻头1的直径。

本发明公开的一种钻头直径可调的电钻，其使用方法如下。

钻孔操作：

将离合滑套3向前推动，并轻轻转动，使离合滑套3移动至最前端，即第一周向定位机构39与第二周向定位机构41处于定位状态，开启电源后，输出轴11依次经离合滑套3、减速盒9、液压缸8带动可膨胀钻头1转动，从而实现钻孔。

可膨胀钻头的直径调节操作：

关闭电源，将离合滑套3向后推动，并轻轻转动，使离合滑套3移动至最后端，即第一周向定位机构39与第三周向定位机构40处于定位状态，而第二周向定位机构41处于脱离状态，开启电源后，减速盒9、离合滑套3与固定轴套13无相对转动，输出轴11的动力经减速盒9内部齿轮减速后驱动丝杠机构43工作，丝杠机构43带动活塞16移动，输出轴11正转时活塞16前移，可膨胀钻头1内的充油量增多，直径变大，输出轴11反转时活塞16后移，可膨胀钻头1内的充油量减少，直径变小，而在此操作过程中可实时观察指针37对应的刻度，由此来判断可膨胀钻头1的直径大小。

Claims (10)

1.一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，其包括：

机体总成，其在壳体内设有电源部分、电机部分、减速部分，壳体的前端设有输出轴及与输出轴同轴的固定轴套，固定轴套与壳体相对固定；

液压调节总成，其包括液压缸及位于其后侧的减速盒，两者固定连接，液压缸内设有活塞，活塞后侧设有驱动其移动的丝杠机构，液压缸的前端设有与其内腔相通的连接座，减速盒的输入端与机体总成的输出轴相连，输出端与丝杠机构相连，减速盒与固定轴套具有一定的间隙；

可膨胀钻头，其主体呈圆柱状，由橡胶材料制成，其后端面向前开有若干与其中心轴平行的充油孔，充油孔为盲孔，主体外侧设有实体耐磨层，实体耐磨层的外壁上固定有若干呈螺旋状分布的合金翅片，可膨胀钻头的后端与液压缸前端的连接座固定连接，充油孔与液压缸内腔相通，且空腔内填充有液压油；

离合滑套，其套置在减速盒与输出轴外，可前后来回移动，离合滑套与减速盒之间设有第一周向定位机构，离合滑套与输出轴之间设有第二周向定位机构，离合滑套与固定轴套之间设有第三周向定位机构；离合滑套移动至最前端时，第一周向定位机构与第二周向定位机构处于定位状态，输出轴与减速盒同步转动；离合滑套移动至最后端时，第一周向定位机构与第三周向定位机构处于定位状态，即减速盒与固定轴套保持相对固定，输出轴动力经减速盒减速后通过丝杠机构驱动液压调节总成内的活塞移动。

2.根据权利要求1所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的主体的中心处设有金属芯杆，金属芯杆的四周另设有若干与其平行的金属加强丝。

3.根据权利要求1所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的减速盒内部设有依次啮合的输入齿轮、中间齿轮及输出齿轮，其中输入齿轮与机体总成的输出轴同轴连接，而输出齿轮与丝杠机构中的螺杆同轴连接，丝杠机构中的螺母则通过推拉臂与活塞固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的输出齿轮由内齿环及底部构成，输入齿轮及中间齿轮均位于内齿环内部且三者位于同一平面，输出齿轮与输入齿轮的中心轴重叠，输出齿轮的底部与丝杠机构中的螺杆同轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的机体总成的输出轴可正转、反转双向输出。

6.根据权利要求1所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的活塞后侧设有一与其相对固定、用于指示其位置的指针，而液压缸的侧壁开有供该指针移动的针槽，针槽的一侧设有指示刻度。

7.根据权利要求1所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的离合滑套由一套筒及与其一体的后端板构成，滑套套置在减速盒外，后端板圆心处则设有供输出轴穿过的轴孔；所述的第一周向定位机构由滑动配合的滑槽及凸键两部件构成，滑槽与凸键可轴向发生相对移动，其中一部件设置在滑套内壁，另一部件则设置在减速盒外壁；所述的第二周向定位机构是指在后端板轴孔的内壁上开有滑槽，而在输出轴前端外壁上设有与滑槽滑动配合的凸键，离合滑套位于最前端时滑槽与凸键配合，离合滑套位于最后端时滑槽与凸键脱离；所述的第三周向定位机构由配合的定位榫与定位孔两部件构成，其中一部件设置在后端板的后侧壁上，另一部件则设置在固定轴套的前端面上，离合滑套位于最前端时，定位榫与定位孔处于分离状态，离合滑套位于最后端时，定位榫***定位孔内，使离合滑套与固定轴套无法相对转动。

8.根据权利要求7所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的离合滑套的后端板采用磁性材料制成，而减速盒的后端面上设有磁吸片，同时固定轴套的前端面上亦设有磁吸片。

9.根据权利要求1所述的一种钻头直径可调的电钻，其特征在于，所述的离合滑套后部设有通过螺纹连接的导向套，导向套的后部套置在固定轴套外。

10.一种权利要求1所述的钻头直径可调的电钻的使用方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1)钻孔操作，将离合滑套向前推动并轻轻转动，使离合滑套移动至最前端，即第一周向定位机构与第二周向定位机构处于定位状态，开启电源后，输出轴依次经离合滑套、减速盒、液压缸将动力传递给可膨胀钻头，从而实现钻孔；

2)可膨胀钻头的直径调节操作，关闭电源后，将离合滑套向后推动并轻轻转动，使离合滑套移动至最后端，即第一周向定位机构与第三周向定位机构处于定位状态，开启电源后，减速盒、离合滑套与固定轴套无相对转动，输出轴的动力经减速盒内部齿轮减速后驱动丝杠机构工作，丝杠机构带动活塞移动，输出轴正转时活塞前移，可膨胀钻头内的充油量增多，直径变大，输出轴反转时活塞后移，可膨胀钻头内的充油量减少，直径变小。