CN114042705A - 一种深孔自动清理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深孔自动清理装置，包括清理与行进单元、锁紧单元和两位五通气控换向阀，所述清理与行进单元的后端与锁紧单元的前端连接，所述锁紧单元的后端与后挡盖连接，所述两位五通气控换向阀通过连接板与后挡盖连接，用于控制清理与行进单元的动作。本发明采用双作用气缸驱动刷头运动，并通过刷头同时完成行走和清理两大功能，从而大大降低了整个装置在结构上的复杂程度；本发明采用锁紧气缸驱动弧足伸缩实现沿深孔轴线的单向锁定，使本发明能够自动沿深孔轴线进行单向运动，降低了控制的复杂程度；由于本发明完全由气源驱动，且对双作用气缸和锁紧气缸部位加装了不锈钢套筒保护，因此提高了整个装置防水、防污垢侵入的能力。

Description

一种深孔自动清理装置
技术领域
本发明涉及一种深孔清理装置，特别涉及一种在清理过程中利用气缸动作、杠杆原理和摩擦原理对装置沿深孔轴向单向锁定的清理装置。
背景技术
现代对于深孔类零部件的清理，大多依然是靠人工完成。这一过程不仅十分耗时耗力，操作极为不便，且清理的最终效果也往往不尽如人意。而现存的与深孔自动清理装置相关的发明专利，大多依靠电机驱动，在污垢较多的深孔内不具备很好的防水、防污垢侵入的能力。
此外，现有发明专利对于清理装置行走和装置沿深孔轴向锁定的控制通常分开进行，导致装置控制步骤繁杂，且由于装置单独增加了沿深孔轴向锁定的动作，使得装置清理效率下降。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能够自动沿深孔轴线方向单向行进的全气动式深孔自动清理装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种深孔自动清理装置，包括清理与行进单元、锁紧单元和两位五通气控换向阀，所述清理与行进单元的后端与锁紧单元的前端连接，所述锁紧单元的后端与后挡盖连接，所述两位五通气控换向阀通过连接板与后挡盖连接，用于控制清理与行进单元的动作；
所述清理与行进单元包括刷头、喷液管、双作用气缸和连接螺母。所述刷头通过连接螺母与双作用气缸的活塞杆固定连接；所述双作用气缸的缸体前端固定在前阶梯座的后侧，双作用气缸的活塞杆穿过前阶梯座与刷头连接，驱动刷头连续往复运动；所述喷液管为带有喷淋头的普通塑料软管，并盘绕固定在前阶梯座的前侧；
所述刷头包括刷架、刷块、螺孔圈和弹簧件，具有同时实现带动整个装置前进和清理深孔内壁两个功能；所述刷架与双作用气缸活塞杆通过连接螺母固定连接，所述两位五通气控换向阀出口与双作用气缸的两个进气端通过气管相连，用于控制双作用气缸的活塞杆连续往复动作；所述刷块有六个且沿周向均布，并通过螺钉固定在刷架上；所述螺孔圈上周向均布六个孔，用于安装弹簧件；所述弹簧件有六个，均由相同的弹簧和螺钉组成，并安装在刷架与螺孔圈之间，用于将刷块张紧在深孔内壁上，提高刷块与深孔内壁之间的摩擦力；所述喷液管头部固定在前阶梯座上。
所述锁紧单元包括锁紧气缸、动作叉、小拉杆、弧足和圈架，所述动作叉与锁紧气缸的活塞杆固定连接，形状为十字形并在四个角开有椭圆形孔；所述小拉杆有四个，四个小拉杆的一端分别穿过动作叉四个角的椭圆形孔，并与动作叉之间通过销连接。所述圈架安装在后阶梯座的法兰盘后侧与前挡盖的前侧之间，表面开孔用于连接弧足。所述弧足数量与小拉杆数量相等，与小拉杆另一端和圈架之间均通过销轴连接，绕销轴左右摆动，并均布在圈架上。弧足与小拉杆之间设有扭簧。四个弧足分为两组，相对的两个弧足为一组，一组弧足的凹向朝里、另一组弧足的凹向朝外，从而保证锁紧气缸的活塞杆伸出和缩回的状态下，分别有一组弧足伸出，一组弧足缩回，实现对整个装置沿深孔轴线方向的锁定，即装置在前进状态下无法后退，在后退状态下无法前进。
所述后阶梯座与前阶梯座之间加装不锈钢套筒。后阶梯座相比前阶梯座除具有固定气缸、封堵不锈钢套筒的作用外，还用于安装圈架、前挡盖和后挡盖，且后阶梯座和前阶梯座均开轴向通孔，前阶梯座轴向通孔用于通过双作用气缸的活塞杆，后阶梯座轴向通孔用于通过小拉杆、喷液管和所有用于装置气路连接气管。所述后挡盖安装在后阶梯座的后端，前挡盖和后挡之间安装用于擦拭深孔内壁的毛毡或海绵材料。
进一步地，所述锁紧单元通过拨杆式手动换向阀进行控制。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用双作用气缸驱动刷头运动，并通过刷头同时完成行走和清理两大功能，从而大大降低了整个装置在结构上的复杂程度；
2、本发明采用锁紧气缸驱动弧足伸缩实现沿深孔轴线的单向锁定，使本发明能够自动沿深孔轴线进行单向运动，降低了控制的复杂程度；
3、由于本发明完全由气源驱动，且对双作用气缸和锁紧气缸部位加装了不锈钢套筒保护，因此提高了整个装置防水、防污垢侵入的能力。
附图说明
图1为本发明本体的机械结构图；
图2为本发明刷头部分的正视图(为便于观察刷架结构，将两个刷快进行隐藏)；
图3为本发明刷头部分的左视图；
图4为本发明前进时锁紧单元结构图(对上弧足701、下弧足703进行显示)；
图5为本发明前进时锁紧单元结构图(对右弧足702、左弧足704进行显示)；
图6为本发明进行深孔类零件清理工作时的示意图。
图中：1-刷头；101-螺孔圈；102-刷架；103-弹簧件；104-刷块；2-连接螺母；3-双作用气缸；4-小拉杆；5-动作叉；6-锁紧气缸；7-弧足；701-上弧足；702-右弧足；703-下弧足；704-左弧足；8-圈架；9-连接板；10-两位五通气控换向阀；11-后挡盖；12-前挡盖；13-后阶梯座；14-前阶梯座；15-喷液管；16-深孔类零件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-6所示，一种深孔自动清理装置，主要由清理与行进单元、锁紧单元组成。此外，该清理装置还包含连接板9、两位五通气控换向阀10、前阶梯座14、后阶梯座13、前挡盖12、后挡盖11等辅助零件。
所述清理与行进单元包括刷头1、连接螺母2、双作用气缸3和喷液管15。所述刷头1由螺孔圈101、刷架102、弹簧件103和刷块104等零部件组成，并与所述气动执行单元的双作用气缸3的活塞杆通过连接螺母2固定连接；所述刷块104有六个且沿周向均布，并固定在刷架102上；所述螺孔圈101上周向均布六个孔，用于安装所述弹簧件103；所述弹簧件103有六个，均由相同的弹簧和螺钉构成，并安装在刷架102与螺孔圈101之间，用于微调刷架102的外径；所述喷液管15的头部固定在前阶梯座14上，可将清理液雾化后喷洒在深孔类零件16的内壁上。
所述两位五通气控换向阀10通过所述连接板9固定在装置尾部，并控制双作用气缸3的动作。在不间断供气的情况下，双作用气缸3的活塞杆可以带动前端的刷头1连续往复运动，从而实现对深孔类零件16内膛的清理。
所述锁紧单元由小拉杆4、动作叉5、锁紧气缸6、弧足7和圈架8构成。所述动作叉5与所述锁紧气缸6的活塞杆固定连接，形状为十字形并在四个角开有椭圆形孔；所述小拉杆4有四个，其一端分别穿过动作叉5的四个角的椭圆形孔，并与动作叉5之间通过销连接。所述圈架8安装在后阶梯座13和前挡盖12之间，表面开孔用于连接弧足7。所述弧足7的数量与小拉杆4的数量相等，分别与小拉杆4的另一端和圈架8之间通过销连接，可绕连接点左右摆动，并均布在圈架8上。在锁紧气缸6不通气的状态下，由于扭簧的作用，四个弧足7处于收缩状态。
工作时，首先将装置从清理与行进单元的刷头1一端开始伸入深孔，接通气源使装置气动执行单元的双作用气缸3动作。随后连接清理液供应设备，使装置前端喷液管15喷洒清理液。接着调节手动换向阀，使装置处于前进状态，此时上弧足701与下弧足703伸出，右弧足702与左弧足704缩回，装置只能向前运动。
待装置行走至深孔另一端，调节拨杆式手动换向阀，使装置处于后退状态，此时弧足右702与左弧足704伸出，上弧足701与下弧足703缩回，装置只能向后运动，直至退出深孔。
装置在深孔内完整地行走一个来回即视为完成了一次清理。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种深孔自动清理装置，其特征在于：包括清理与行进单元、锁紧单元和两位五通气控换向阀(10)，所述清理与行进单元的后端与锁紧单元的前端连接，所述锁紧单元的后端与后挡盖(11)连接，所述两位五通气控换向阀(10)通过连接板(9)与后挡盖(11)连接，用于控制清理与行进单元的动作；
所述清理与行进单元包括刷头(1)、喷液管(15)、双作用气缸(3)和连接螺母(2)；所述刷头(1)通过连接螺母(2)与双作用气缸(3)的活塞杆固定连接；所述双作用气缸(3)的缸体前端固定在前阶梯座(14)的后侧，双作用气缸(3)的活塞杆穿过前阶梯座(14)与刷头(1)连接，驱动刷头(1)连续往复运动；所述喷液管(15)为带有喷淋头的普通塑料软管，并盘绕固定在前阶梯座(14)的前侧；
所述刷头(1)包括刷架(102)、刷块(104)、螺孔圈(101)和弹簧件(103)，具有同时实现带动整个装置前进和清理深孔内壁两个功能；所述刷架(102)与双作用气缸(3)活塞杆通过连接螺母(2)固定连接，所述两位五通气控换向阀(10)出口与双作用气缸(3)的两个进气端通过气管相连，用于控制双作用气缸(3)的活塞杆连续往复动作；所述刷块(104)有六个且沿周向均布，并通过螺钉固定在刷架(102)上；所述螺孔圈(101)上周向均布六个孔，用于安装弹簧件(103)；所述弹簧件(103)有六个，均由相同的弹簧和螺钉组成，并安装在刷架(102)与螺孔圈(101)之间，用于将刷块(104)张紧在深孔类零件(16)的内壁上，提高刷块(104)与深孔内壁之间的摩擦力；所述喷液管(15)头部固定在前阶梯座(14)上；
所述锁紧单元包括锁紧气缸(6)、动作叉(5)、小拉杆(4)、弧足(7)和圈架(8)，所述动作叉(5)与锁紧气缸(6)的活塞杆固定连接，形状为十字形并在四个角开有椭圆形孔；所述小拉杆(4)有四个，四个小拉杆(4)的一端分别穿过动作叉(5)四个角的椭圆形孔，并与动作叉(5)之间通过销连接；所述圈架(8)安装在后阶梯座(13)的法兰盘后侧与前挡盖(12)的前侧之间，表面开孔用于连接弧足(7)；所述弧足(7)数量与小拉杆(4)数量相等，与小拉杆(4)另一端和圈架(8)之间均通过销轴连接，绕销轴左右摆动，并均布在圈架(8)上；弧足(7)与小拉杆(4)之间设有扭簧；四个弧足(7)分为两组，相对的两个弧足(7)为一组，一组弧足(7)的凹向朝里、另一组弧足(7)的凹向朝外，从而保证锁紧气缸(6)的活塞杆伸出和缩回的状态下，分别有一组弧足(7)伸出，一组弧足(7)缩回，实现对整个装置沿深孔类零件(16)轴线方向的锁定，即装置在前进状态下无法后退，在后退状态下无法前进；
所述后阶梯座(13)与前阶梯座(14)之间加装不锈钢套筒；后阶梯座(13)相比前阶梯座(14)除具有固定气缸、封堵不锈钢套筒的作用外，还用于安装圈架(8)、前挡盖(12)和后挡盖(11)，且后阶梯座(13)和前阶梯座(14)均开轴向通孔，前阶梯座(14)轴向通孔用于通过双作用气缸(3)的活塞杆，后阶梯座(13)轴向通孔用于通过小拉杆(4)、喷液管(15)和所有用于装置气路连接气管；所述后挡盖(11)安装在后阶梯座(13)的后端，前挡盖(12)和后挡之间安装用于擦拭深孔内壁的毛毡或海绵材料。
2.根据权利要求1所述一种深孔自动清理装置，其特征在于：所述锁紧单元通过拨杆式手动换向阀进行控制。
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