小型腔內(nèi)鉆孔裝置

繆平 繆偉華

摘要：本文主要針對某一產(chǎn)品零件內(nèi)部型腔小，一般機加工設(shè)備無法在其小型腔內(nèi)鉆打孔，因此針對這一現(xiàn)狀專門設(shè)計出了一種鉆孔裝置，通過這一裝置解決了產(chǎn)品零件在小型腔內(nèi)無法用機械設(shè)備鉆孔的瓶頸，這一裝置既實用又經(jīng)濟實惠。本文主要對小型腔內(nèi)鉆孔裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理、制作說明、使用效果及推廣策略等方面進行了詳細介紹。

關(guān)鍵詞：小型腔內(nèi)鉆孔裝置；結(jié)構(gòu)；工作原理；制作說明；使用效果

中圖分類號：TE92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12 （a）-00

我們開發(fā)生產(chǎn)一種275HP小功率的石油鉆井泵，泵的動力端有號稱三大件之一的主承載件—泵機架，如下圖1所示。

泵機架為整體鑄造結(jié)構(gòu)，機架內(nèi)有十字頭上下導(dǎo)板座3，在上下導(dǎo)板座的三個扇形圓孔內(nèi)，分別安裝有三個十字頭上導(dǎo)板1和十字頭下導(dǎo)板4，形成三個型腔，以便于三個十字頭分別在其三個型腔內(nèi)往復(fù)運動。每一組的十字頭上下導(dǎo)板分別用四只沉頭螺釘2來聯(lián)接固定于上下導(dǎo)板座如圖2所示。

因為十字頭上下導(dǎo)板鉆打光孔，所以上下導(dǎo)板座需要鉆打24個M12螺紋孔如圖3所示。但是因十字頭上下導(dǎo)板座之間的型腔空間太小，無法用小臺鉆、小吸鐵鉆、小型的鉆打孔機床或小型的機加工設(shè)備在此微小空間內(nèi)打孔，為此我們專門設(shè)計發(fā)明出一種在此微小型腔空間內(nèi)鉆打孔的裝置。

一、小型腔內(nèi)鉆孔裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理及制作說明

如圖4所示，本設(shè)計發(fā)明的小型腔鉆孔裝置，減速器機殼9上下各配有上法蘭6和下法蘭12（用螺栓聯(lián)接緊固），且上法蘭6和下法蘭12均有定位部分伸入減速器機殼9內(nèi)，下法蘭12下端沉孔配入深溝球軸承14，上法蘭6和下法蘭12之間裝有蝸輪10，上法蘭6和下法蘭12與蝸輪10的連接處均設(shè)有耐磨墊8。上法蘭6和下法蘭12的孔內(nèi)配入鉆軸4，蝸輪10內(nèi)孔與鉆軸4外圓配合，蝸輪10銑出一鍵槽通孔，鉆軸4上半端外圓銑出一鍵槽，槽內(nèi)裝配圓頭平鍵7，由該鍵7將蝸輪10的扭矩傳動給鉆軸4。鉆軸4可以在上法蘭6、下法蘭12及深溝球軸承14孔內(nèi)上下移動。蝸輪10與其左側(cè)的蝸桿11組成傳動副，蝸桿11由減速器機殼9固定支撐。

帶有雙頭螺柱5的調(diào)節(jié)支撐帽17（上下各3只）尖端支撐于小型腔內(nèi)壁上，另一端支撐著整個減速器機殼9包括上法蘭6下法蘭12，可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)支撐帽17，利用螺紋副調(diào)節(jié)上下距離，進一步調(diào)節(jié)整個減速器機殼9的位置。

鉆軸4上端配有反向安裝的單向推力球軸承2，定位軸3的下端外螺紋與鉆軸4上端內(nèi)螺紋旋合，定位軸3的最大臺階外圓與單向推力球軸承2的軸圈配合定位，壓帽1下方的盲孔與單向推力球軸承2座圈配合定位。

鉆軸4下端車有1：4的錐度內(nèi)孔，錐形夾緊套13外錐與該錐度內(nèi)孔配合，并帽15內(nèi)螺紋與鉆軸4下端的外螺紋旋合，通過螺紋旋合可以將錐形夾緊套13逐漸推入鉆軸4下端的錐度內(nèi)孔并壓緊，錐形夾緊套13周身縱向開有槽孔，在錐形夾緊套13被并帽15壓緊的同時逐漸將鉆頭16夾緊。

工作之前，先將錐形夾緊套13，鉆頭16順序裝入鉆軸4的下孔內(nèi)，旋入并帽15并壓緊錐形夾緊套13，從而夾緊鉆頭16。然后，將該置放置在小型腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)支撐帽17以確定鉆頭16的鉆打孔位置和角度。

開始工作，外置的旋轉(zhuǎn)動力聯(lián)接蝸桿11驅(qū)動蝸輪10，其扭矩通過圓頭平鍵7傳遞給鉆軸4，從而使鉆頭16旋轉(zhuǎn)。待鉆頭16正常旋轉(zhuǎn)后用手柄或短柄撬桿向下壓壓帽1，壓帽1依次向下壓單向推力球軸承2、鉆軸4直至鉆頭16，這樣使鉆頭16持續(xù)進給。

在具體制作時，先選擇體積較小的CW型單級圓弧圓柱蝸桿減速器，打開減速器機殼9，蝸桿11不動，取出蝸輪10和軸18，缷去軸18留下蝸輪10，再將蝸輪10內(nèi)孔與鉆軸4車配，將上法蘭6和下法蘭12分別取代減速器機殼9上的上軸承蓋20下軸承蓋19，用原有的螺栓緊固。

二、使用效果

實際使用證明，該裝置從2013年開始使用至今，先后加工275HP小功率泵的機架共計約200多臺，效果良好，對企業(yè)而言，更具有良好的實用性和經(jīng)濟性。到目前為止國內(nèi)外還沒有發(fā)現(xiàn)有比該裝置更好更先進更實用的設(shè)備或裝置來替代。

三、該裝置在其他零件機加工的推廣使用

類推這種裝置不局限于泵機架鉆孔，也可以在其他的類似圓柱小孔、異型小孔或型腔內(nèi)鉆打孔，可以根據(jù)型腔的大小來選擇減速器的規(guī)格（即減速器機殼外形大小、蝸桿與蝸輪的相對位置），傳遞動力可以采用手電鉆加小萬向節(jié)，或其它旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備。

四、結(jié)束語

上述裝置已經(jīng)獲得一項發(fā)明專利，專利號201310142605X。上述裝置優(yōu)點是：制作簡便，適用范圍廣，具有良好的實用性和經(jīng)濟性。

參考文獻

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2016-04-10