手動多用途鑽孔裝置的製作方法

2023-05-10 19:20:51 1

專利名稱：手動多用途鑽孔裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能在金屬和非金屬材料表面實現手動鑽孔操作的裝置，屬於機械製造領域。
背景技術：
目前的鑽孔裝置大部分採用電力作為能源驅動，但在某些缺乏電力供應的作業場所，比如野外施工作業，或者用電被禁止地方，電動鑽孔裝置就無法發揮其作用，鑽孔就需要手工來完成。目前國內的手動鑽孔裝置發明仍較少，且缺乏能在金屬表面實現方便、精確鑽孔的裝置。在申請號為201120271695.9的實用新型專利中，發明裝置雖然實現了基本的金屬鑽孔操作，但鑽孔操作太過煩瑣，需要不停地輪流擰動兩個位置才能實現鑽孔，同時擰動的程度需要手動把握，過大的壓緊力容易壓壞鑽頭，過小則無法實現鑽削；且裝夾裝置不夠完善，不能適合於不同的工件裝夾。因金屬的硬度較大，鑽孔時需要較大的壓緊力，想要通過手工在上面精確、方便地鑽孔就有一定的難度。

發明內容
為了解決金屬材料上手動鑽孔的操作難度和精確度問題，本發明提供一種手動鑽孔裝置，能方便、準確地在不同金屬材料表面實現鑽孔操作，同時也能在非金屬材料上進行鑽孔，並能提供不同位置的鑽孔需求。在金屬材料鑽孔中，此裝置還能在化工管道和鋼板等常見形式上鑽孔，通過備用夾持架實現。
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本發明是通過以下技術實現的:一種手動多用途鑽孔裝置，其特徵在於，所述裝置包括鑽孔機構和支撐機構；所述的鑽孔機構是這樣的:一個手柄I與一個上端帶有刻度標14的鑽杆2連接，鑽杆2、安全聯軸器3、內螺旋轉筒4、外套筒6由內向外同軸布置,鑽杆2穿過安全聯軸器3的中心孔與安全聯軸器通過平鍵連接，內螺旋轉筒4為外壁帶有螺紋的套筒，內螺旋轉筒4上沿與安全聯軸器3通過螺釘16以法蘭連接，內螺旋轉筒4和外套筒6為螺紋連接，環形擋圈5位於鑽杆2和內螺旋轉筒4之間，其中心孔套在鑽杆2上固定連接，與內螺旋轉筒4的下沿滑動接觸，鑽杆2和鑽頭夾7用螺紋連接；所述的支撐機構包括:兩根雙頭螺杆8分別位於支架板10兩端的滑槽中，每根雙頭螺杆8上端的螺紋和一個位於支架板10上表面的螺母9配合，下端穿過夾持架15上部的框形夾板11並和框形夾板11螺紋連接，雙頭螺杆8的下端有一直徑大於雙頭螺杆8的凸臺置於活動夾板13上的碗形套12之中；支撐機構的支架板10與鑽孔機構的外套筒6同軸布置，支架板10與外套筒6接觸部分有一凸起的平鍵，和支架板10上的凹槽配合，外套筒6和支架板10活動連接。所述的安全聯軸器3可以為以下結構:帶有中心孔的內圈3.1和外圈3.2通過下端的軸承3.7連接，內圈3.1的外表面帶有一圈溝槽3.3，溝槽3.3內設有一凸起3.9 ;夕卜圈3.2上對稱設有兩個通孔，調節螺母3.4從外而內插入通孔，調節螺母3.4頂端有一彈簧3.5，彈簧3.5頂緊嵌入通孔中的鋼珠3.6，鋼珠3.6的另一側與溝槽3.3接觸。上述技術方案中，所述的支撐機構還可以為一個半框形的備用夾持架17，由頂板、豎板和底板焊接而成，在備用夾持架17頂板上帶有一個固定套筒18 ；所述的固定套筒18與鑽孔機構的外套筒6同軸布置，外套筒6與固定套筒18鍵連接。上述技術方案中，所述的鑽杆2的頂端截面為方形嵌入手柄I的方形凹槽內。上述技術方案中，所述的內螺旋轉筒4和外套筒6的螺紋連接為矩形、三角形、梯形、鋸齒形螺紋連接中的一種。本發明的有益效果是，在事先調節好力矩限制裝置的前提下，整個手動鑽孔過程只需轉動鑽杆一個動作就可完成，通過參照鑽杆上的刻度標，實現精確鑽孔，可更換的夾持架能靈活用在各種鑽孔地方。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明的裝配簡圖，右側採用全剖視圖。其中:1、轉動手柄，2、鑽杆，3、安全聯軸器，4、內螺旋轉筒，5、環形擋圈，6、外套筒，
7、鑽頭夾，8、雙 頭螺杆，9、螺母，10、支架板，11、框形夾板，12、碗形套，13、活動夾板，14、刻度標，15、夾持架。圖2是圖1的俯視圖，其中不包含圖1中的手柄。其中，3、安全聯軸器，4、內螺旋轉筒，5、環形擋圈，10、支架板，16、螺釘。圖3是安全聯軸器剖面圖。其中，3.1、內圈，3.2、外圈，3.3、溝槽，3.4、調節螺母，3.5、彈簧，3.6、鋼珠，3.7、軸承，3.8、定位孔，3.9、凸起。圖4是安全聯軸器內圈主視圖。其中，3.3、溝槽，3.9、凸起。圖5是安全聯軸器內圈左視圖。其中，3.3、溝槽，3.9、凸起。圖6是內螺旋轉筒剖面圖。其中，16、螺釘。圖7為環形擋圈圖示意圖。圖8是備用夾持架示意。其中，17、備用夾持架，18、固定套筒。
具體實施例方式在圖1中，手柄I裝在鑽杆2上端，為可活動連接，用於轉動鑽杆；鑽杆2和安全聯軸器3通過平鍵連結，並用定位螺釘定位；(即，在鑽杆上的相應位置開一個孔，和定位孔
3.8通過插銷固定)。內圈3.1和外圈3.2通過下端的軸承3.7連接，內圈3.1的外表面帶有一圈溝槽3.3，溝槽3.3內設有一凸起3.9 ;外圈3.2上對稱設有兩個通孔，調節螺母3.4從外而內插入通孔，調節螺母3.4頂端有一彈簧3.5，彈簧3.5頂緊嵌入通孔中的鋼珠3.6，鋼珠3.6的另一側與溝槽3.3接觸，轉動鑽杆時，安全聯軸器內圈3.1 一起轉動，鋼珠3.6在扭安全聯軸器內圈3.1的表面溝槽3.3中滑動並轉動，當任一鋼珠的運動受到溝槽內凸起3.9的阻擋時，內圈3.1會帶動外圈3.2 一起轉動，直至鋼珠3.6傳遞的扭矩足以使其克服彈簧3.5的彈力，繞過溝槽內凸起3.9繼續轉動為止。扭矩減小後，鋼珠3.將再次帶動安全聯軸器外圈3.2 一起轉動。調節螺母3.3用以調節；安全聯軸器外圈3.2和內螺旋轉筒4通過法蘭連接；內螺旋轉筒4和外套筒6通過螺紋連接，相互轉動時內螺旋轉筒4會向下壓緊環形擋圈5 ;鑽杆2和環形擋圈5通過焊接連結，螺紋轉動時內螺旋轉筒會通過環形擋圈間接向下壓緊鑽杆2 ;鑽杆2和鑽頭夾7通過螺紋連接，二者強行擰緊；外套筒6和支架10為可拆卸連接；螺杆8和螺母9直接擰緊；螺杆8穿過支架10的中心滑槽；框形架11和螺杆8之間有螺紋連接，轉動螺杆時框形架會上下活動，對工件進行夾緊；碗形圓臺12和活動夾板13為焊接連接，焊接前，先將圓形凸臺從螺杆的另一細端穿過。當為金屬材料鑽孔時，因金屬的硬度較大，鑽頭和工件表面需要較大的壓緊力，這一壓緊力由內螺旋轉筒和外套筒之間的螺紋連接提供，通過轉動內螺旋轉筒帶動鑽杆下壓，從而獲得壓緊力；內螺旋轉筒的內側通過一個力矩限制器(即安全聯軸器)與鑽杆相連，轉動鑽杆會帶動安全聯軸器和螺紋一起轉動，實現向下壓緊，同時工件和鑽頭的壓緊力通過鑽杆反饋給螺紋連接部分，使得螺紋轉動要克服的滑動摩擦力增大，這一滑動摩擦力以力矩的形式傳遞給力矩限制器(即安全聯軸器)，當這一力矩足夠大，到達某一設定值時，力矩限制裝置(即安全聯軸器)就產生相對滑 動，這時，鑽杆轉動而內螺旋轉筒停止轉動，壓緊力足夠進行鑽削，轉動鑽杆就會進行鑽削材料；當鑽削一定深度，壓力變小，螺紋滑動產生的摩擦力矩也變小，在連續轉動鑽杆的前提下，力矩限制器又會自動帶動內螺旋轉筒轉動，向下壓緊，實現連續鑽削操作。在鑽杆上還裝有刻度標，用以顯示鑽孔深度，實現精確鑽孔。裝夾時，有兩套不同的夾持架可供選擇，分別適用於窄邊薄板零件鑽孔和寬邊厚板零件鑽孔，使用時只需從支架板10上取下鑽孔機構，從固定圓筒18下面穿入，將外套筒6與固定套筒18鍵連接，即可實現不同夾持架的更換。實施例將一塊材料為長1000mm，寬250mm，厚IOmm的45號鋼板鑽孔。操作前，首先裝夾好8mm的機用鑽頭，並將鑽杆上的刻度標14歸零，然後調節螺母9，使得鑽頭位於鋼板上表面時，夾持架15剛好能從邊上夾持住鋼板，接著將手柄I裝到雙頭螺杆8的上端，旋動手柄I使得活動夾板13加緊鋼板。然後將手柄I移至鑽杆2的上端，旋轉手柄I開始鑽孔操作，直至結束。從操作前準備到結束，整個過程耗時約5分鐘。為了在板上鑽出和第一個孔沿同一直線分布的其他孔，只需反向旋轉手柄1，使鑽頭8移出第一個孔，然後移動支架10，使得雙頭螺杆9沿滑槽滑動，直至鑽頭到達新的鑽孔位置，重複上述鑽孔操作。在另一塊厚度20mm的較大尺寸的木板上，使用本裝置進行鑽孔時，選用備用夾持架，操作時先將裝置的鑽孔機構部分取下，再從備用夾持架的固定圓筒18下端裝進，鑽孔操作和上述相同，整個過程耗時約3分鐘。結合以上操作過程，本發明能夠快速、靈活、簡便地在常見的不同材料上實現鑽孔操作。在裝夾好後，整個鑽孔過程只需旋轉手柄，無額外操作，依據刻度標能實現指定深度的鑽孔操作。通過更換鑽頭、夾持架能適應不同材料、形狀大小的工件鑽孔，用途廣泛。
權利要求
1.一種手動多用途鑽孔裝置，其特徵在於，所述裝置包括鑽孔機構和支撐機構；所述的鑽孔機構是這樣的:一個手柄I與一個上端帶有刻度標14的鑽杆2連接，鑽杆2、安全聯軸器3、內螺旋轉筒4、外套筒6由內向外同軸布置，鑽杆2穿過安全聯軸器3的中心孔與安全聯軸器3通過平鍵連接，內螺旋轉筒4為外壁帶有螺紋的套筒，內螺旋轉筒4的上沿與安全聯軸器3通過螺釘16以法蘭連接，內螺旋轉筒4和外套筒6為螺紋連接，環形擋圈5的中心孔套在鑽杆2上固定連接，環形擋圈5位於鑽杆2和內螺旋轉筒4之間，與內螺旋轉筒4的下沿滑動接觸，鑽頭夾7螺紋連接在鑽杆2下端； 所述的支撐機構包括:兩根雙頭螺杆8分別位於支架板10兩端的滑槽中，每根雙頭螺杆8上端的螺紋和一個位於支架板10上表面的螺母9配合，雙頭螺杆8下端穿過夾持架15上部的框形夾板11並和框形夾板11螺紋連接，雙頭螺杆8的下端有一直徑大於雙頭螺杆8的凸臺置於活動夾板13上的碗形套12之中； 支撐機構的支架板10與鑽孔機構的外套筒6同軸布置，支架板10與外套筒6接觸部分有一凸起的平鍵，和支架板10上的凹槽配合，外套筒6和支架板10活動連接。
2.如權利要求1所述的手動多用途鑽孔裝置，其特徵在於，所述的安全聯軸器的結構為:帶有中心孔的內圈3.1和外圈3.2通過下端的軸承3.7連接，內圈3.1的外表面帶有一圈溝槽3.3，溝槽3.3內設有一凸起3.9 ;外圈3.2上對稱設有兩個通孔，調節螺母3.4從外而內插入通孔，調節螺母3.4內頂端有一彈簧3.5，彈簧3.5頂緊嵌入通孔中的鋼珠3.6，鋼珠3.6的另一側與溝槽3.3接觸。
3.如權利要求1所述的手動多用途鑽孔裝置，其特徵在於，所述的支撐機構為一個半框形的備用夾持架17，由頂板、豎板和底板焊接而成，在備用夾持架17頂板上帶有一個固定套筒18 ;所述的固定套筒18與鑽孔機構的外套筒6同軸布置，外套筒6與固定套筒18鍵連接。
4.如權利要求1所述的手動多用途鑽孔裝置，其特徵在於，所述的鑽杆2的頂端截面為方形，嵌入手柄I的方形凹槽 內。
5.如權利要求1所述的手動多用途鑽孔裝置，其特徵在於，所述的內螺旋轉筒4和外套筒6的螺紋連接為矩形、三角形、梯形、鋸齒形螺紋連接中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種手動鑽孔裝置，其特徵為，手柄與鑽杆連接，鑽杆2與安全聯軸器平鍵連接，內螺旋轉筒上沿與安全聯軸器法蘭連接，內螺旋轉筒和外套筒螺紋連接，環形擋圈位於鑽杆和內螺旋轉筒之間，其中心孔套在鑽杆上固定連接，與內螺旋轉筒的下沿滑動接觸，鑽杆和鑽頭夾用螺紋連接；兩根雙頭螺杆8分別位於支架板10兩端的滑槽中，下端和框形夾板11螺紋連接，雙頭螺杆8的下端的凸臺置於碗形套之中；支架板10與外套筒6同軸布置並平鍵活動連接。使用本發明的裝置，整個手動鑽孔過程只需轉動鑽杆一個動作就可完成，通過參照鑽杆上的刻度標，實現精確鑽孔，可更換的夾持架能靈活用在各種鑽孔地方。
文檔編號B23B45/14GK103212734SQ20131015138
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優先權日2013年4月27日
發明者張池, 徐子亮, 王建文 申請人:華東理工大學