CN107824838A - 一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液压传动技术领域的一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，包括钻头、钻头夹、蜗杆、液压泵、外壳、径向球塞液压马达、液压回路和双摇杆机构，本发明由***外形设计理念而来，通过双摇杆机构将握力放大，对手动泵里面的液压油产生挤压，从而产生液压***需要的高压油，产生的高压油经过单向阀流经油管到达液压马达，液压马达带动涡轮、蜗杆转动，最后通过钻头夹将动力传递给钻头，实现对目标物体的钻孔目的，本发明具有输出扭矩大、冲击力小、转速稳定、重量轻、易于手动操作、能够调速换向等优点。

Description

一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机

技术领域

本发明涉及液压传动技术领域，具体为一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机。

背景技术

钻孔机是指利用钻头通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械统称，通过对目标物进行钻孔来达到预期的效果。

常用的手持便携式钻孔机一般采用电力驱动或是人手的握力驱动，进而带动钻头工作。电力驱动一般分为两种方式：一是采用外接电源驱动，使用场合受限制，如在野外等无电源情况下难以使用；二是采用电池作为动力源驱动，使用时间受限制，长时间工作的情况下，则需要携带较多的电池，以便及时更换供电，同时电池作为动力源提供的转矩较小，对于较为坚硬的物体钻孔较为困难；以人手的握力为动力源时，人手的握力较小，输出转矩不够，因此采用此方案时需要通过传动部件对人手的握力进行放大，采用机械传动，则机械传动装置不易作缓冲处理，冲击力大，钻孔时可能对使用者的手造成损伤，同时人手的握力也无法像电机一样稳定工作，转速不稳定，而液压传动***在实施机械机构放大力的基础上，易于减小冲击，稳定转速。

基于此，本发明设计了一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，包括钻头、钻头夹、蜗杆、液压泵、外壳、径向球塞液压马达、液压回路和双摇杆机构；

所述双摇杆机构包括把手，所述把手的上端固定有椭圆板，所述椭圆板的中心处设有圆孔，焦点处转动连接有把手连杆，所述把手连杆的一端转动连接有短连杆，并通过短连杆与液压泵对应连接，所述外壳的右侧下端设有握把，所述把手的下部伸出外壳，伸出端设有弹簧，并通过弹簧与握把对应连接；

所述液压泵包括泵缸体和挤压片，所述挤压片对称设置于泵缸体中，且挤压片的顶部设为斜面，底部设有销轴固定孔，所述泵缸体的内侧底部对应设有销轴固定底座，所述销轴固定孔与销轴固定底座通过销轴对应连接，所述泵缸体的底部还设有油口，并通过油口与液压回路连接；

所述液压回路中还连接有蓄能器、径向球塞液压马达和三位四通手动换向阀；

所述径向球塞液压马达包括转子、定子和马达外壳，所述定子与马达外壳固定连接，所述转子上沿圆周方向均匀设置有多个柱塞，且中心处设有配流盘，所述柱塞内设有钢球，转子通过钢球与定子对应连接，所述径向球塞液压马达通过花键与连接轴连接，所述连接轴上还固定连接有蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，所述蜗杆的一端与钻头夹固定连接，且钻头夹与钻头固定连接。

优选的，所述外壳的腔体中设有支撑轴，所述支撑轴套接于椭圆板的圆孔中，所述把手通过支撑轴和圆孔与外壳转动连接，且把手与把手连杆通过销轴转动连接，所述短连杆的一端伸入液压泵中并与挤压片对应连接。

优选的，所述外壳的内腔中设有圆形底座，圆形底座的四周均匀设有四个螺孔，所述径向球塞液压马达通过螺栓与圆形底座固定连接。

优选的，所述握把上设有圆形凹槽，所述弹簧的底部与圆形凹槽的底面固定连接，所述外壳的内侧上下对应蓄能器设有两个圆柱形凹槽，所述蓄能器通过圆柱形凹槽与外壳固定连接。

优选的，所述蓄能器包括壳体、重物和蓄能弹簧，所述蓄能弹簧的一端与重物固定连接，另一端与壳体固定连接，所述重物的两侧开有润滑油槽，所述蓄能器的顶部还设有油孔塞。

优选的，所述蜗杆的前端为梯形轴结构，后端通过轴承一与外壳转动连接，所述钻头夹与蜗杆的前端通过花键对应连接，所述外壳的前端为空心圆柱结构，钻头夹上设有轴承二，轴承二与外壳前端的空心圆柱结构过盈配合，钻头夹通过轴承二径向固定。

优选的，所述液压回路包括输出回路和进油回路，且输出回路和进油回路中均设有单向阀，所述输出回路的一端与液压泵连接，另一端与径向球塞液压马达连接，所述进油回路的一端与径向球塞液压马达连接，中间连接有蓄能器，另一端连接有液压泵。

优选的，所述外壳包括左端外壳和右端外壳，所述液压泵位于右端外壳的内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过双摇杆机构将人手握力放大，对手动液压泵里面的液压油产生挤压，产生的高压油驱动径向球塞液压马达转动，径向球塞液压马达带动蜗轮旋转，进而驱动钻头实现对目标物体的钻孔目的；本发明具有输出扭矩大、冲击力小、转速稳定、重量轻、易于手动操作、能够调速换向等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明原理图；

图2是本发明的半剖图；

图3是本发明的***结构图；

图4是本发明液压泵三维结构图；

图5是本发明双摇杆机构三维结构图；

图6是本发明径向球塞液压马达工作原理图；

图7是本发明液压回路图；

图8是本发明手动换向阀原理图；

图9是本发明手动换向阀结构图；

图10是本发明蓄能器半剖结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-钻头，2-钻头夹，3-蜗杆，4-油孔塞，5-三位四通手动换向阀，6-液压泵，601-泵缸体，602-销轴固定底座，603-销轴固定孔，604-挤压片，7-外壳，701-左端外壳，702-右端外壳，8-弹簧，9-蓄能器，901-壳体，902-重物，903-蓄能弹簧，10-径向球塞液压马达，1001-钢球，1002-转子，1003-定子，1004-配流盘，1005-柱塞，1006-马达外壳，11-蜗轮，12-支撑底座，13-液压回路，1301-单向阀，14-轴承一，15-双摇杆机构，1501-把手，1502-短连杆，1503-把手连杆，16-连接轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-10，本发明提供一种技术方案：一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，包括钻头1、钻头夹2、蜗杆3、油孔塞4、三位四通手动换向阀5、液压泵6、外壳7、弹簧8、蓄能器9、径向球塞液压马达10、蜗轮11、支撑底座12、液压回路13、轴承一14、双摇杆机构15、连接轴16。

如附图1、2、3、5所示，双摇杆机构15包括把手1501、短连杆1502、把手连杆1503；当人手握下把手1501时，弹簧8被压缩，握手上端的椭圆板与把手连杆1503连接，把手1501在握力的作用下，绕椭圆板的中心旋转，把手连杆1503通过销轴与椭圆板的焦点处转动连接，从而形成杠杆机构；握力经过把手1501和把手连杆1503后被放大，放大后的力通过短连杆1502传递给液压泵6；当人手松开把手时，在弹簧8的作用下，把手1501复位，完成一次动力的传输。

如附图1、2、3、4所示，液压泵6包括泵缸体601、销轴固定底座602、销轴固定孔603、挤压片604；液压泵6位于左端外壳701和右端外壳702的内部，挤压片604与短连杆1502连接，短连杆1502与把手连杆1503连接；挤压片604底部设有销轴固定孔603，在泵缸体601内侧底部设有销轴固定底座602；销轴固定孔603安装在销轴固定底座602上，通过销轴连接，挤压片604与泵缸体601连接，且挤压片604能够绕销轴旋转一定角度。

当人手握下把手1501时，挤压片604在短连杆1502的作用下绕销轴旋转，挤压片604顶部相互靠近，对泵缸体601中的液压油形成挤压，液压泵6中的液压油在受到挤压后，由输出回路经过单向阀1301进入径向球塞液压马达10；当人手松开后，把手在弹簧8的作用下复位，挤压片604顶部相互远离，径向球塞液压马达10中的液压油经过进油回路进入到泵缸体601中；液压油在挤压片604的循环挤压下，形成了一条单向循环的液压回路13，驱动径向球塞液压马达10工作。

如附图1、6所示，径向球塞液压马达10包括钢球1001、转子1002、定子1003、配流盘1004、柱塞1005和马达外壳1006；液压油经液压回路13进入径向球塞液压马达10各个柱塞缸口，柱塞1005在压力油的作用下，通过钢球1001给定子1003施加正压力，定子1003同时给钢球1001以同值的反向作用力；反向作用力可分解为径向和切向2个分力，其中径向力与液压油的压力相平衡，切向力通过柱塞1005作用在转子1002上，转子1002在切向力的作用下绕配流盘1004旋转，因在同一瞬时有几个柱塞1005处于压力油的作用下，因而可以产生很大的扭矩，当柱塞1005随着转子1002旋转到定子1003曲面的顶点后，柱塞1005在定子1003曲面的推动下向轴心回程，将柱塞缸中的液压油经配流盘1004的进油口排回低压流道中。

蜗轮11通过键与连接轴16连接，径向球塞液压马达10与连接轴16通过花键连接；径向球塞液压马达10通过连接轴16将动力传递给蜗轮11，蜗轮11与蜗杆3啮合，动力和扭矩通过蜗轮11传递给蜗杆3。最后，由蜗杆3通过钻头夹2将扭矩和动力传递给钻头1。

如附图1、7、8、9所示，三位四通手动换向阀5在中间位置时油口A，油口B，油口P，油口T四个油口均处于关闭状态，此时液压回路13实现自锁，钻孔机处于关闭状态；当三位四通换向阀5向左滑动时，液压油由进油口T进入阀体内，液压油由工作油口B经径向球塞液压马达10进入工作油口A，由回油口P经由单向阀1301再回到液压泵6中，形成一个回路进而驱动径向球塞液压马达10的旋转；当三位四通手动换向阀5向右滑动时，液压油由进油口P进入阀体内，液压油由工作油口A经径向球塞液压马达10进入工作油口B，由回油口T经由单向阀1301再回到液压泵6中，形成一个回路进而驱动径向球塞液压马达10的反向旋转；这样通过三位四通手动换向阀5的滑动切换，就可以实现液压回路13的自锁与液压油流向的切换，进而实现钻孔机的开关和正反转的功能。

如附图10所示，蓄能器9由蓄能弹簧903、壳体901和重物902组成；当液压回路13中的液压油出现过剩压力时，用液压油进入蓄能器的壳体901内，将重物902向上顶起；蓄能弹簧903在重物902的作用下被压缩，液压回路13中过剩的压力就转化为重物902的重力势能和蓄能弹簧903的弹性势能存储起来；当径向球塞液压马达10不工作或者运转的速度很低时，液压回路13中的液压油对重物902压力降低，在自身重力和蓄能弹簧903压力的作用下，重物902向下移动，将存储的势能释放出来，以达到补充和稳定液压回路13流量和压力的目的。

使用时，人手的握力经过双摇杆机构15放大后，挤压液压油经由液压泵6输入径向球塞液压马达10达使其旋转，双摇杆机构15集握力传递、放大、输出功能，双摇杆机构15可以将人手供给的压力放大，弥补了握力不足导致输出扭矩不高的弊端；径向球塞液压马达10通过连接轴16与蜗轮11连接，蜗轮11带动蜗杆3旋转进而驱动钻头1达到钻孔的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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发明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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，包括钻头(1)、钻头夹(2)、蜗杆(3)、液压泵(6)、外壳(7)、径向球塞液压马达(10)、液压回路(13)和双摇杆机构(15)，其特征在于：

所述双摇杆机构(15)包括把手(1501)，所述把手(1501)的上端固定有椭圆板，所述椭圆板的中心处设有圆孔，焦点处转动连接有把手连杆(1503)，所述把手连杆(1503)的一端转动连接有短连杆(1502)，并通过短连杆(1502)与液压泵(6)对应连接，所述外壳(7)的右侧下端设有握把，所述把手(1501)的下部伸出外壳，伸出端设有弹簧(8)，并通过弹簧(8)与握把对应连接；

所述液压泵(6)包括泵缸体(601)和挤压片(604)，所述挤压片(604)对称设置于泵缸体(601)中，且挤压片(604)的顶部设为斜面，底部设有销轴固定孔(603)，所述泵缸体(601)的内侧底部对应设有销轴固定底座(602)，所述销轴固定孔(603)与销轴固定底座(602)通过销轴对应连接，所述泵缸体(601)的底部还设有油口，并通过油口与液压回路(13)连接；

所述液压回路(13)中还连接有蓄能器(9)、径向球塞液压马达(10)和三位四通手动换向阀(5)；

所述径向球塞液压马达(10)包括转子(1002)、定子(1003)和马达外壳(1006)，所述定子(1003)与马达外壳(1006)固定连接，所述转子(1002)上沿圆周方向均匀设置有多个柱塞(1005)，且中心处设有配流盘(1004)，所述柱塞(1005)内设有钢球(1001)，转子(1002)通过钢球(1001)与定子(1003)对应连接，所述径向球塞液压马达(10)通过花键与连接轴(16)连接，所述连接轴(16)上还固定连接有蜗轮(11)，蜗轮(11)与蜗杆(3)啮合，所述蜗杆(3)的一端与钻头夹(2)固定连接，且钻头夹(2)与钻头(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，其特征在于：所述外壳(7)的腔体中设有支撑轴，所述支撑轴套接于椭圆板的圆孔中，所述把手(1501)通过支撑轴和圆孔与外壳(7)转动连接，且把手(1501)与把手连杆(1503)通过销轴转动连接，所述短连杆(1502)的一端伸入液压泵(6)中并与挤压片(604)对应连接。

3.根据权利要求2所述的基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，其特征在于：所述外壳(7)的内腔中设有圆形底座，圆形底座的四周均匀设有四个螺孔，所述径向球塞液压马达(10)通过螺栓与圆形底座固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，其特征在于：所述握把上设有圆形凹槽，所述弹簧(8)的底部与圆形凹槽的底面固定连接，所述外壳(7)的内侧上下对应蓄能器(9)设有两个圆柱形凹槽，所述蓄能器(9)通过圆柱形凹槽与外壳(7)固定连接。

5.根据权利要求1所述的基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，其特征在于：所述蓄能器(9)包括壳体(901)、重物(902)和蓄能弹簧(903)，所述蓄能弹簧(903)的一端与重物(902)固定连接，另一端与壳体(7)固定连接，所述重物(902)的两侧开有润滑油槽，所述蓄能器(9)的顶部还设有油孔塞。

6.根据权利要求1所述的基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，其特征在于：所述蜗杆(3)的前端为梯形轴结构，后端通过轴承一(14)与外壳(7)转动连接，所述钻头夹(2)与蜗杆(3)的前端通过花键对应连接，所述外壳(7)的前端为空心圆柱结构，钻头夹(2)上(2)设有轴承二，轴承二与外壳(7)前端的空心圆柱结构过盈配合，钻头夹(2)通过轴承二径向固定。

7.根据权利要求1所述的基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，其特征在于：所述液压回路(13)包括输出回路和进油回路，且输出回路和进油回路中均设有单向阀(1301)，所述输出回路的一端与液压泵(6)连接，另一端与径向球塞液压马达(10)连接，所述进油回路的一端与径向球塞液压马达(10)连接，中间连接有蓄能器(9)，另一端连接有液压泵(6)。

8.根据权利要求1～7任一项所述的基于双摇杆机构的手持便携式液压钻孔机，其特征在于：所述外壳(7)包括左端外壳(701)和右端外壳(702)，所述液压泵(6)位于右端外壳(702)的内部。