CN221909900U - 开孔机调速装置 - Google Patents

Abstract

一种开孔机调速装置，管状本体的管腔内有钻杆主轴，与进刀机构相连的钻杆主轴于管状本体的腔室内作周向转动、轴向位移运动，旋转驱动机构箱体上连接的电机的电机轴与旋转驱动机构的动力输入端相连，管状本体下端与旋转驱动机构箱体相连，钻杆主轴从旋转驱动机构箱体内的动力输出齿轮中心孔中穿过且钻杆主轴与动力输出齿轮构成周向同步、轴向滑动配合；钻杆主轴的延伸至旋转驱动机构箱体下部连接的壳座腔室内的下端用于连接刀具,所述的旋转驱动机构的动力输入端与动力输出齿轮之间设置调速机构。处于低位的旋转驱动机构的调速机构处在低位处，不仅使得调速操作更为方便，尤其是改善了钻杆主轴的结构。

Description

开孔机调速装置

技术领域

本申请涉及在管道上开孔的专用设备，具体涉及一种开孔机调速装置。

背景技术

申请人在先申请的专利涉及到开孔机，如名称为“开孔机周向旋转驱动机构”(文献号CN112705758A)，提供扭转动力源的电机50设置在旋转驱动机构箱体41上，旋转驱动机构箱体41与管状管体10的下端相连，电机50的转轴51与动力输入轴44同轴相连传递扭矩，动力输入轴44上的动力输入齿轮441与动力输出齿轮42之间构成齿轮传动机构传递扭矩，其间的传动机构包括第一齿轮轴45、第二齿轮轴46上的齿轮构成齿轮传动机构。该方案提供的传动机构使得刀具的转速直接依赖于电机50而不可独立于电机之外进行调节。

申请人的名称为“电动开孔机的调速装置”(文献号CN113146323A)在先申请中，钻杆20的转矩的获得是由钻杆20的上端输入的，虽然具备了调速性能，调速方案是借助于钻杆20上端所连的动力齿轮50的上下位移与第一、二动力输出齿轮732、733中的其中之一啮合而实现的，鉴于钻杆20上端需要配置接受扭矩和调速机构的布置，钻杆20的轴向进给机构只能安装在钻杆20的下段位置处，使得整机重量增加，调速机构处在高位，调节操作不便。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种整机重心低且便于调速的开孔机的调速装置。

为实现上述目的，本实用新型公开了以下技术内容能够，一种开孔机调速装置，管状本体的管腔内有钻杆主轴，与进刀机构相连的钻杆主轴于管状本体的腔室内作周向转动、轴向位移运动，旋转驱动机构箱体上连接的电机的电机轴与旋转驱动机构的动力输入端相连，管状本体下端与旋转驱动机构箱体相连，钻杆主轴从旋转驱动机构箱体内的动力输出齿轮中心孔中穿过且钻杆主轴与动力输出齿轮构成周向同步、轴向滑动配合；钻杆主轴的延伸至旋转驱动机构箱体下部连接的壳座腔室内的下端用于连接刀具,其特征在于：所述的旋转驱动机构的动力输入端与动力输出齿轮之间设置调速机构。

将调速机构设置在旋转驱动机构内部，这样使得处于低位的旋转驱动机构的调速机构处在低位处，不仅使得调速操作更为方便，尤其是改善了钻杆主轴的结构，即钻杆主轴的上端只需要设置完成转孔作业的进给机构即可。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的局部放大示意图；

图3是调速机构的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，一种开孔机调速装置，管状本体10的管腔内有钻杆主轴20，与进刀机构相连的钻杆主轴20于管状本体10的腔室内作周向转动、轴向位移运动，旋转驱动机构箱体40A上连接的电机50的电机轴51与旋转驱动机构40的动力输入端相连，管状本体10下端与旋转驱动机构箱体40A相连，钻杆主轴20从旋转驱动机构箱体40A内的动力输出齿轮中心孔中穿过且钻杆主轴20与动力输出齿轮构成周向同步、轴向滑动配合；钻杆主轴20的延伸至旋转驱动机构箱体40A下部连接的壳座30腔室内的下端用于连接刀具A，所述的旋转驱动机构40的动力输入端与动力输出齿轮之间设置调速机构。

上述方案中，旋转驱动机构箱体40A上连接电机50、用于连接待开孔管道的壳座30以及下端连接刀具A的钻杆主轴20的下段置于旋转驱动机构箱体40A内的整体布局，保证了开孔机的质量中心靠近待开孔管道，有效降低了开孔机摆动移位的失稳风险，同时将调速机构设置在旋转驱动机构40的动力输入端与动力输出齿轮之间，有利于调速操作业又简化了钻杆主轴20的结构，钻杆主轴20的远离刀具的一端只需要设置进刀调节机构，避免了现有技术中的在钻杆主轴20上端设置复杂的调速机构，进而避免了原本需要承受显著扭转变形的钻杆主轴20还要负担设置调速机构带来扭转强度进一步降低的风险。

进一步的，所述的电机50的电机轴51同轴顺延有齿轮轴511，齿轮轴511与旋转驱动机构40输入端的第一轴41一端同轴设置的第一轴第一齿411啮合，第一轴第一齿411带动第一轴41转动并将转矩经由调速机构分为两路分别向钻杆主轴20上固连的主轴第一齿轮21、主轴第二齿轮22传递扭矩。

上述技术方案中，包括电机轴51、主轴第一齿轮21、主轴第二齿轮22均布置在旋转驱动机构箱体40A内，保证了传动部件的洁净环境，避免了浆料杂质碎屑进入传动机构内部，为调速机构的可靠运行提供了可靠环境，主轴第一齿轮21、主轴第二齿轮22距离刀具A的间距很小，钻杆主轴20转削过程中的扭转变形量很小，使得满足切削要求的钻杆主轴20的扭转强度显著降低，主轴第一齿轮21、主轴第二齿轮22获得转动扭矩后带动刀具以高低转速转动，低转速对应于中心处的钻头A2开设中心定位孔，高转速对应筒钻头A1高效开孔作业，再结合电机50提供的合适转速，为开孔作业提供了理想的钻削转速。

如图1、2所示，旋转驱动机构40输入端的第一轴41自一端至另一端的轴身上依次布置有第一轴第一齿轮411、第一轴第二齿轮412、第一轴第三齿轮413、第一轴第四齿轮414，第一轴第三齿轮413与第一轴41周向同步转动、轴向滑移配合，第一轴第四齿轮414与第一轴41轴向限位、周向转动配合；

旋转驱动机构40包括与第一轴41间距布置的第二轴42，第二轴42自一端至另一端的轴身上依次布置有第二轴第一齿轮421、第二轴第二齿轮422、第二轴第三齿轮423、第二轴第四齿轮424，第二轴第一齿轮421固定连接于第二轴42上并与第一轴第二齿轮412啮合，第二轴第二齿轮422与第二轴42周向同步转动、轴向滑移配合，第二轴第三齿轮423、第二轴第四齿轮424与第二轴42轴向限位、周向转动配合；

第二轴第三齿轮423、第二轴第四齿轮424分别与主轴第一齿轮21、主轴第二齿轮22啮合；

调速机构驱动第一轴第三齿轮413、第二轴第二齿轮422轴向位移，第一轴第三齿轮413轴向位移时或与第一轴第四齿轮414结合构成周向同步转动配合或解除周向同步转动配合，第二轴第二齿轮422轴向位移时或与第二轴第三齿轮423结合构成周向同步转动配合或解除周向同步转动配合。

以下结合附图说明调速机构提供的两种转速的扭矩传递过程：

其一，第一轴第三齿轮413、第二轴第二齿轮422均处在低位，如图1、2所示；

电机轴51同轴顺延的齿轮轴511与第一轴第一齿轮411啮合，第一轴第一齿轮411、第一轴第二齿轮412、第一轴第三齿轮413与第一轴41同步转动，第一轴第三齿轮413与第一轴第四齿轮414啮合并驱动第一轴第四齿轮414转动，第一轴第四齿轮414为双联齿轮，所以第一轴第四齿轮414还与第二轴第四齿轮424啮合并驱动第二轴第四齿轮424转动，第二轴第四齿轮424与主轴第二齿轮22啮合并驱动主轴第二齿轮22带动钻杆主轴20转动，此时主轴第一齿轮21、主轴第二齿轮22同步转动，与主轴第一齿轮21啮合的第二轴第三齿轮423转动，由于第二轴第三齿轮423空套在第二轴42上，所以第二轴第三齿轮423、第二轴第四齿轮424与第二轴42可以彼此独立转动而无相互干涉现象发生；此时由于第一轴第二齿轮412与第二轴第一齿轮421啮合并带动第二轴第一齿轮421转动，所以第二轴42、第二轴第一齿轮421、第二轴第二齿轮422同步空转并不向下游传递扭矩。

其二、第一轴第三齿轮413、第二轴第二齿轮422均处在高位，此时第一轴第三齿轮413由图1、2所示位上移并与第一轴第四齿轮414解除啮合，第二轴第二齿轮422同步上移并与第二轴第三齿轮423啮合；

电机轴51同轴顺延的齿轮轮轴511与第一轴第一齿轮411啮合，第一轴第一齿轮411、第一轴第二齿轮412、第一轴第三齿轮413与第一轴41同步转动；第一轴第二齿轮412将扭矩传递至与其啮合的第二轴第一齿轮421，第二轴第一齿轮421、第二轴42、第二轴第二齿轮422同步转动，与第二轴第二齿轮422啮合的第二轴第三齿轮423获得转矩转动，第二轴第三齿轮423为双联齿轮轮，与第二轴第三齿轮423啮合的主轴第一齿轮轮21获得驱动钻杆主轴20转动的扭矩；与主轴第二齿轮21啮合的第二轴第四齿轮424转动，与第二轴第四齿轮424啮合的第一轴第四齿轮414相对于第一轴41空转，此时第一轴第四齿轮414的转动与第一轴41是否转动彼此互不干涉。

第二轴第三齿轮423、第二轴第四齿轮424保持各自转速、转向转动。

上述方案中，第二轴第三齿轮423、第二轴第四齿轮424与第二轴42之间以及第一轴第四齿轮414与第一轴41之间的空转可以通过设置铜套构成动配合实现的。

如图1、2所示，轴向套21套置在钻杆主轴20上，轴向套23与钻杆主轴20构成同步转动、轴向位移配合，轴向套23轴向限定、周向转动设置在旋转驱动机构箱体40A上。设置轴向套23可以将来自旋转驱动机构40的扭矩传递到钻杆主轴20以保证钻杆主轴20的切削运动，同时有效保证钻杆主轴20的进给运动，所以轴向套23与钻杆主轴20构成同步转动、轴向位移配，具体的方案可以采用花键配合。轴向套23的设置进一步同时提高了钻杆主轴20的抗扭、抗弯强度。

结合图2、3，调速机构包括与第一轴41平行间距布置的拨叉轴60，拨叉轴60位于旋转驱动机构箱体40A内的杆端有圆弧形叉卡61分别卡置在第一轴第三齿413、第二轴第二齿422的管壁上的卡槽处，旋转驱动机构箱体40A上管座70，拨叉轴60自管座70的管孔延伸至外部，管座70上设置有与拨叉轴60上的间距布置的环形槽62配合的锁定机构80。

图2中，第一轴第三齿轮413上有第一轴第三齿轮卡槽413a，第二轴第二齿轮422有第二轴第二齿轮卡槽422a，圆弧形叉卡61卡置在第一轴第三齿轮卡槽413a、第二轴第二齿轮卡槽422a处，拨叉轴60轴向位移时同步带动第一轴第三齿轮413、第二轴第二齿轮422位移。

如图3所示，所述的管座70的管壁上设置管体71且管座70与管体71管芯垂直连通，管体71靠近管座70的里段管腔内设置滑柱72，滑柱72的里端有开口指向管座70管芯的凹槽74且凹槽74的槽壁之间设置的销轴73穿置于限位轴承75上，销轴73与拨叉轴60轴芯平行，所述的限位轴承75的外圈嵌置于环形槽62内，管体71的管壁上有沿管体71长度方向开设条形孔711，与滑柱72相连的手柄杆76自条形孔711处延伸至管体71外部，管体71的外端设置管盖77，管盖77与滑柱72之间的管体71管腔内设置弹簧78。

手柄杆76沿条形孔711向图示左侧位移时，限位轴承75与环形槽62脱离，拨叉轴60轴向位移并选定某个环形槽62与限位轴承75位置对应，释放手柄杆76，弹簧78提供的弹力驱使限位轴承75嵌入环形槽62内，由此完成拨叉轴60的位移调节和锁定作业。

Claims (6)

1.一种开孔机调速装置，管状本体(10)的管腔内有钻杆主轴(20)，与进刀机构相连的钻杆主轴(20)于管状本体(10)的腔室内作周向转动、轴向位移运动，旋转驱动机构箱体(40A)上连接的电机(50)的电机轴(51)与旋转驱动机构(40)的动力输入端相连，管状本体(10)下端与旋转驱动机构箱体(40A)相连，钻杆主轴(20)从旋转驱动机构箱体(40A)内的动力输出齿轮中心孔中穿过且钻杆主轴(20)与动力输出齿轮构成周向同步、轴向滑动配合；钻杆主轴(20)的延伸至旋转驱动机构箱体(40A)下部连接的壳座(30)腔室内的下端用于连接刀具(A)，其特征在于：所述的旋转驱动机构(40)的动力输入端与动力输出齿轮之间设置调速机构。

2.根据权利要求1所述的开孔机调速装置，其特征在于：所述的电机(50)的电机轴(51)同轴顺延有齿轮轴(511)，齿轮轴(511)与旋转驱动机构(40)输入端的第一轴(41)一端同轴设置的第一轴第一齿轮(411)啮合，第一轴第一齿轮(411)带动第一轴(41)转动并将转矩经由调速机构分为两路分别向钻杆主轴(20)上固连的主轴第一齿轮(21)、主轴第二齿轮(22)传递扭矩。

3.根据权利要求1或2所述的开孔机调速装置，其特征在于：旋转驱动机构(40)输入端的第一轴(41)自一端至另一端的轴身上依次布置有第一轴第一齿轮(411)、第一轴第二齿轮(412)、第一轴第三齿轮(413)、第一轴第四齿轮(414)，第一轴第三齿轮(413)与第一轴(41)周向同步转动、轴向滑移配合，第一轴第四齿轮(414)与第一轴(41)轴向限位、周向转动配合；

旋转驱动机构(40)包括与第一轴(41)间距布置的第二轴(42)，第二轴(42)自一端至另一端的轴身上依次布置有第二轴第一齿轮(421)、第二轴第二齿轮(422)、第二轴第三齿轮(423)、第二轴第四齿轮(424)，第二轴第一齿轮(421)固定连接于第二轴(42)上并与第一轴第二齿轮(412)啮合，第二轴第二齿轮(422)与第二轴(42)周向同步转动、轴向滑移配合，第二轴第三齿轮(423)、第二轴第四齿轮(424)与第二轴(42)轴向限位、周向转动配合；

第二轴第三齿轮(423)、第二轴第四齿轮(424)分别与主轴第一齿轮(21)、主轴第二齿轮(22)啮合；

调速机构驱动第一轴第三齿轮(413)、第二轴第二齿轮(422)轴向位移，第一轴第三齿轮(413)轴向位移时或与第一轴第四齿轮(414)结合构成周向同步转动配合或解除周向同步转动配合，第二轴第二齿轮(422)轴向位移时或与第二轴第三齿轮(423)结合构成周向同步转动配合或解除周向同步转动配合。

4.根据权利要求3所述的开孔机调速装置，其特征在于：轴向套(23)套置在钻杆主轴(20)上，轴向套(23)与钻杆主轴(20)构成同步转动、轴向位移配合，轴向套(23)轴向限定、周向转动设置在旋转驱动机构箱体(40A)上。

5.根据权利要求3所述的开孔机调速装置，其特征在于：调速机构包括与第一轴(41)平行间距布置的拨叉轴(60)，拨叉轴(60)位于旋转驱动机构箱体(40A)内的杆端有圆弧形叉卡(61)分别卡置在第一轴第三齿轮(413)、第二轴第二齿轮(422)的管壁上的卡槽处，旋转驱动机构箱体(40A)上管座(70)，拨叉轴(60)自管座(70)的管孔延伸至外部，管座(70)上设置有与拨叉轴(60)上的间距布置的环形槽(62)配合的锁定机构(80)。

6.根据权利要求5所述的开孔机调速装置，其特征在于：所述的管座(70)的管壁上设置管体(71)且管座(70)与管体(71)管芯垂直连通，管体(71)靠近管座(70)的里段管腔内设置滑柱(72)，滑柱(72)的里端有开口指向管座(70)管芯的凹槽(74)且凹槽(74)的槽壁之间设置的销轴(73)穿置于限位轴承(75)上，销轴(73)与拨叉轴(60)轴芯平行，所述的限位轴承(75)的外圈嵌置于环形槽(62)内，管体(71)的管壁上有沿管体(71)长度方向开设条形孔(711)，与滑柱(72)相连的手柄杆(76)自条形孔(711)处延伸至管体(71)外部，管体(71)的外端设置管盖(77)，管盖(77)与滑柱(72)之间的管体(71)管腔内设置弹簧(78)。