背栓打孔器及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及建筑裝飾領(lǐng)域，具體為背栓打孔器及其操作方法。該背栓打孔器包括：殼體，殼體內(nèi)部套有花鍵軸，殼體上部設(shè)有通孔，通孔內(nèi)安裝外球面軸承；外球面軸承外環(huán)與通孔內(nèi)壁銷連接；外球面軸承內(nèi)環(huán)套有螺紋套管，螺紋套管內(nèi)壁與花鍵軸中部螺紋連接；殼體內(nèi)部套有套桿，花鍵軸位于套桿上方，花鍵軸下部設(shè)有縱向花鍵，套桿穿過下部殼體并與鉆頭螺紋連接；套桿穿過限位軸承，套桿中部與限位軸承內(nèi)環(huán)固定連接，限位軸承外環(huán)與水套內(nèi)壁固定連接；水套外部設(shè)有限位滑塊，限位滑塊平行于套桿軸向，殼體內(nèi)壁設(shè)有與限位滑塊對應(yīng)限位滑槽，當(dāng)限位滑塊卡入限位滑槽時，鉆孔，當(dāng)限位滑塊滑出限位滑槽時，擴(kuò)孔。本發(fā)明在外界向下的壓力下即可以進(jìn)行鉆孔。
【專利說明】背栓打孔器及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑裝飾領(lǐng)域，具體而言，涉及背栓打孔器及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑裝飾領(lǐng)域，石材或瓷磚采用背栓干掛的安裝方法，已逐漸得到市場的認(rèn)可，有的地方甚至作為強(qiáng)制性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來實施，然而這種方法中有一個關(guān)鍵的鉆孔和擴(kuò)孔工序，一直差強(qiáng)人意，影響著背栓干掛法的使用和普及。目前使用的打孔和擴(kuò)孔的工序主要有以下缺點(diǎn):打孔擴(kuò)孔所使用專業(yè)設(shè)備，不便移動，安裝時需要花費(fèi)大量的人力物力將被加工的材料送到專業(yè)加工廠進(jìn)行鉆孔和擴(kuò)孔，使得背栓干掛這項技術(shù)的應(yīng)用受到很大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供背栓打孔器及其操作方法，以解決上述的問題。
[0004]本發(fā)明實施例提供了一種背栓打孔器，包括:殼體，所述殼體的內(nèi)部套有花鍵軸，所述殼體的上部設(shè)有通孔供所述花鍵軸穿過，所述通孔內(nèi)安裝有外球面軸承；所述外球面軸承的外環(huán)與所述通孔的內(nèi)壁銷連接，以限制所述外球面軸承的外環(huán)隨所述花鍵軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；所述外球面軸承的內(nèi)環(huán)固定套有螺紋套管，所述螺紋套管內(nèi)壁與所述花鍵軸中部進(jìn)行螺紋連接；
[0005]所述殼體的內(nèi)部還套有套桿，所述花鍵軸位于所述套桿的上方，所述花鍵軸的下部設(shè)有與所述套桿相連接的縱向花鍵，所述套桿穿過下部殼體并與鉆頭進(jìn)行螺紋連接；
[0006]所述套桿穿過限位軸承，所述套桿的中部與所述限位軸承的內(nèi)環(huán)固定連接，所述限位軸承的外環(huán)與水套的內(nèi)壁固定連接；
[0007]所述水套的外部設(shè)有多個限位滑塊，所述限位滑塊平行于所述套桿的軸向，所述殼體的內(nèi)壁設(shè)有與所述限位滑塊一一對應(yīng)的限位滑槽，當(dāng)所述限位滑塊卡入所述限位滑槽時，進(jìn)行鉆孔，當(dāng)所述限位滑塊滑出所述限位滑槽時，進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0008]本發(fā)明還提供了一種上述背栓打孔器的操作方法，包括:
[0009]A.將限位滑塊卡入限位滑槽中，以限制所述背栓打孔器在徑向運(yùn)動；
[0010]B.轉(zhuǎn)動花鍵軸圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，并向下施加推力，使花鍵軸通過縱向花鍵的傳動來帶動套桿圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)行鉆孔；
[0011]C.將所述限位滑塊滑出所述限位滑槽中；
[0012]D.外球面軸承在通孔構(gòu)成的軸承座上，其外環(huán)圍繞球心運(yùn)動，并在所述外環(huán)與所述通孔的內(nèi)壁銷連接的運(yùn)動限制下，將所述圍繞球心運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樵诖怪庇谒龌ㄦI軸軸向的平面內(nèi)做360度方向的擺動；
[0013]E.所述花鍵軸通過縱向花鍵的傳動帶動套桿運(yùn)動，所述套桿通過限位軸承帶動水套在平面內(nèi)做360度方向的擺動，進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0014]本發(fā)明上述實施例提供的背栓打孔器及其操作方法，已取得如下有益效果:
[0015]限位滑塊滑入限位滑槽中后，花鍵軸旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)為圍繞花鍵軸轉(zhuǎn)動，花鍵軸通過縱向花鍵帶動套桿旋轉(zhuǎn)，套桿帶動螺紋連接的鉆頭旋轉(zhuǎn)，在外界向下的壓力下即可以進(jìn)行鉆孔；另一方面，限位滑塊滑出限位滑槽中，在花鍵軸旋轉(zhuǎn)，與花鍵軸固定連接的外球面軸承的外環(huán)圍繞其球心轉(zhuǎn)動，但是由于外球面軸承的外環(huán)與通孔的內(nèi)壁的銷連接限制了外球面軸承的外環(huán)隨花鍵軸的轉(zhuǎn)動，因此，外環(huán)只能在徑向做360度的擺動，外環(huán)帶動花鍵軸、套桿擺動，套桿帶動限位軸承、水套和鉆頭的擺動，進(jìn)行擴(kuò)孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了本發(fā)明一個實施例中背栓打孔器的爆炸圖；
[0017]圖2示出了本發(fā)明一個實施例中背栓打孔器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3示出了本發(fā)明一個實施例中包含待鉆物體固定件的背栓打孔器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖4示出了本發(fā)明一個實施例中背栓打孔器的外部結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖5示出了本發(fā)明一個實施例中離心向下驅(qū)動組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6示出了本發(fā)明另一個實施例中離心向下驅(qū)動組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7示出了本發(fā)明一個實施例中鉆孔時限位滑塊與限位滑槽的位置關(guān)系；
[0023]圖8示出了本發(fā)明一個實施例中擴(kuò)孔時限位滑塊和限位滑槽的位置關(guān)系。
[0024]注:深度調(diào)節(jié)螺母I ;螺紋套管2 ;軸承蓋3 ;外球面軸承4 ;殼體5 ;花鍵軸6 ;連接架7 ;離心塊8 ;套桿9 ;限位軸承10 ;鉆頭11 ;水套12 ;限位滑塊13 ;擴(kuò)孔手柄14 ;水封15 ；限位滑槽16 ;待鉆物體固定件17 ;調(diào)節(jié)旋鈕18 ;底座19 ;拉緊器20 ;繩索21 ;第三離心盤22 ;第三離心球23 ;第三連接架24 ;被鉆物體25 ;第二離心盤26 ;第二離心球27。
【具體實施方式】
[0025]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026]本發(fā)明實施例提供了一種背栓打孔器，包括:殼體，所述殼體的內(nèi)部套有花鍵軸，所述殼體的上部設(shè)有通孔供所述花鍵軸穿過，所述通孔內(nèi)安裝有外球面軸承；所述外球面軸承的外環(huán)與所述通孔的內(nèi)壁銷連接，以限制所述外球面軸承的外環(huán)隨所述花鍵軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；所述外球面軸承的內(nèi)環(huán)固定套有螺紋套管，所述螺紋套管內(nèi)壁與所述花鍵軸的中部進(jìn)行螺紋連接；
[0027]所述殼體的內(nèi)部還套有套桿，所述花鍵軸位于所述套桿的上方，所述花鍵軸的下部設(shè)有與所述套桿相連接的縱向花鍵，所述套桿穿過下部殼體并與鉆頭進(jìn)行螺紋連接；
[0028]所述套桿穿過限位軸承，所述套桿的中部與所述限位軸承的內(nèi)環(huán)固定連接，所述限位軸承的外環(huán)與水套的內(nèi)壁固定連接；
[0029]所述水套的外部設(shè)有多個限位滑塊，所述限位滑塊平行于所述套桿的軸向，所述殼體的內(nèi)壁設(shè)有與所述限位滑塊一一對應(yīng)的限位滑槽，當(dāng)所述限位滑塊卡入所述限位滑槽時，進(jìn)行鉆孔，當(dāng)所述限位滑塊滑出所述限位滑槽時，進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0030]本發(fā)明還提供了一種上述背栓打孔器的操作方法，包括:
[0031]A.將限位滑塊卡入限位滑槽中，以限制所述背栓打孔器在徑向運(yùn)動，該步驟允許在軸向進(jìn)行運(yùn)動；
[0032]B.轉(zhuǎn)動花鍵軸圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，并向下施加推力，使花鍵軸通過縱向花鍵的傳動來帶動套桿圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)行鉆孔；
[0033]C.將所述限位滑塊滑出所述限位滑槽中；
[0034]D.外球面軸承在通孔構(gòu)成的軸承座上，其外環(huán)圍繞球心運(yùn)動，并在所述外環(huán)與所述通孔的內(nèi)壁銷連接的運(yùn)動限制下，將所述圍繞球心運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樵诖怪庇谒龌ㄦI軸軸向的平面內(nèi)做360度方向的擺動；
[0035]E.所述花鍵軸通過縱向花鍵的傳動帶動套桿運(yùn)動，所述套桿通過限位軸承帶動水套和鉆頭在平面內(nèi)做360度方向的擺動，進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0036]限位滑塊滑入限位滑槽中后，花鍵軸旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)為圍繞花鍵軸轉(zhuǎn)動，花鍵軸通過縱向花鍵帶動套桿旋轉(zhuǎn)，套桿帶動螺紋連接的鉆頭旋轉(zhuǎn)，在外界向下的壓力下既可以進(jìn)行鉆孔；另一方面，限位滑塊滑出限位滑槽中，在花鍵軸旋轉(zhuǎn)，與花鍵軸固定連接的外球面軸承的外環(huán)圍繞其球心轉(zhuǎn)動，但是由于外球面軸承的外環(huán)與通孔的內(nèi)壁的銷連接限制了外球面軸承的外環(huán)隨花鍵軸的轉(zhuǎn)動，因此，外環(huán)只能在徑向做360度的擺動，外環(huán)帶動花鍵軸、套桿擺動，套桿帶動限位軸承和水套和鉆頭的擺動，進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0037]接下來，本發(fā)明將通過更為具體的一些實施例來詳細(xì)描述該背栓打孔器，如圖1、
2、3、4、7、8，及其操作方法:
[0038]一種背栓打孔器，包括:殼體5，殼體5的內(nèi)部套有花鍵軸6和套桿9，花鍵軸6的中部設(shè)有外螺紋，下部設(shè)有縱向花鍵，花鍵軸6位于套桿9的上方，并通過縱向花鍵與套桿9相連接，套桿9穿過下部殼體5并與鉆頭11螺紋連接；花鍵軸6的上端可以固定電機(jī)，使鉆孔器成為鉆孔機(jī)，也可以使用通用的手電鉆作為動力源來帶動該背栓打孔器工作。縱向花鍵能夠讓花鍵軸6帶動套桿9轉(zhuǎn)動，并且套桿9可以在花鍵軸6上做上下的反復(fù)運(yùn)動。
[0039]殼體5的上部設(shè)有通孔，該通孔供花鍵軸6穿過，通孔內(nèi)安裝有外球面軸承4 ;夕卜球面軸承4的外環(huán)與通孔的內(nèi)壁進(jìn)行銷連接，該銷連接的方式為:通孔的內(nèi)壁設(shè)置限位槽，外環(huán)的外壁設(shè)置限位銷，限位銷插入限位槽中，以限制外球面軸承4的外環(huán)隨花鍵軸6的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
[0040]外球面軸承4的內(nèi)環(huán)固定套有螺紋套管2，螺紋套管2內(nèi)壁設(shè)有與外螺紋配套連接的內(nèi)螺紋；從而花鍵軸6、螺紋套管2、外球面軸承4形成一個整體結(jié)構(gòu)，互為聯(lián)動。
[0041]殼體5上端設(shè)置軸承蓋3，花鍵軸6穿過該軸承蓋3，該軸承蓋3將通孔蓋住，且軸承蓋3的內(nèi)壁也設(shè)置限位槽，與外球面軸承4的定位銷相配套使用，從而，軸承蓋3和殼體5的通孔構(gòu)成外球面軸承4的軸承座。
[0042]套桿9穿過限位軸承10，并與限位軸承10的內(nèi)環(huán)固定連接，限位軸承10的外環(huán)與水套12的內(nèi)壁固定連接；從而套桿9與限位軸承10、水套12構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)，互為聯(lián)動。水套12內(nèi)部設(shè)有兩個橡膠密封圈，防止水套12與套桿9之間流水。
[0043]拓孔手柄、水套12、套桿9中的水道、鉆頭11中的水道構(gòu)成水路系統(tǒng)。
[0044]水套12的外部設(shè)有多個限位滑塊13，限位滑塊13平行于套桿9的軸向，殼體5的內(nèi)壁設(shè)有與限位滑塊13 —一對應(yīng)的限位滑槽16，當(dāng)限位滑塊13卡入限位滑槽16時，進(jìn)行鉆孔，當(dāng)限位滑塊13滑出限位滑槽16時，進(jìn)行擴(kuò)孔。在一些實施例中，限位滑塊13為3個，圍繞水套12橫截面圓周均勻分布。所以，通過限位滑塊13與限位滑槽16的位置對應(yīng)關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆孔或擴(kuò)孔。
[0045]在一些實施例中，背栓打孔器還包括離心向下驅(qū)動組件，以驅(qū)動套桿9向下運(yùn)動；當(dāng)然，采用手動壓力是可以的，只是手工推送向下運(yùn)動中遇到阻力時容易造成鉆頭11的損傷。如果借用了離心向下驅(qū)動組件后，可以產(chǎn)生自動向下的均衡推動力，遇到阻力時則不會在產(chǎn)生向下的推力，或減小向下的推力，且在阻力消除后，重新恢復(fù)到原向下的推力。
[0046]花鍵軸6通過連接架7連接多個離心向下驅(qū)動組件，離心向下驅(qū)動包括固定連接的扇面齒輪和離心塊8，扇面齒輪處于離心塊8的上方，扇面齒輪所在平面過花鍵軸6的中心軸，扇面齒輪與套桿9上部的橫向齒條嚙合。花鍵軸6轉(zhuǎn)動會帶動扇面齒輪和離心塊8轉(zhuǎn)動，離心塊8在轉(zhuǎn)動過程中，會產(chǎn)生徑向的離心力，該離心力促使扇面齒輪向下轉(zhuǎn)動，扇面齒輪又帶動套桿9向下運(yùn)動，進(jìn)而形成自動向下的均勻推力。
[0047]另一方面，在開始鉆孔前，花鍵軸6套于外球面軸承4的內(nèi)環(huán)相連，螺紋套管2與外球面軸承4為緊配合，旋轉(zhuǎn)花鍵軸6改變連接架7與套桿9的相對位置，可以調(diào)節(jié)離心塊8預(yù)先張啟的角度，張開的角度越大提供向下的推力越大，推力越大鉆孔深度越大，因此，調(diào)整離心塊8的張開角度能夠控制擴(kuò)孔的深度。
[0048]該離心向下驅(qū)動組件也可以為離心球和離心盤組合結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)為:
[0049]情況一:如圖5，所示，第二離心盤26位于花鍵軸6的兩側(cè)并與花鍵軸6向固定，位于同一側(cè)的第二離心盤21包括上離心盤、下離心盤，上下兩個離心盤之間夾有第二離心球27。如果將上方的第二離心盤往上移動一個距離，那么旋轉(zhuǎn)時下方第二離心盤往下的空間也就減少一定的距離。
[0050]情況二:如圖6，所示，第三離心盤22與花鍵軸6固定連接，一個或多個第三離心球23通過第三連接架24與花鍵軸6固定連接。當(dāng)?shù)谌x心盤不動，往上移動第三連接架，第三離心球就會在重力的作用下張開一個角度，通過調(diào)整張開角度，可以調(diào)節(jié)鉆孔深度。
[0051]在一些實施例中，所有離心向下驅(qū)動組件在垂直于花鍵軸6且圓心過花鍵軸6的圓周上均勻分布。離心向下驅(qū)動組件可以為N個，N >= 2)，均勻分布能夠產(chǎn)生均勻的離心力。
[0052]在一些實施例中，背栓打孔器還包括深度調(diào)節(jié)螺母I，深度調(diào)節(jié)螺母I套于花鍵軸6上并與花鍵軸6進(jìn)行螺紋連接，且處于螺紋套管2的上方。該深度調(diào)節(jié)螺母I是對鉆桿深度的限制組件，鉆孔前確定鉆孔深度，然后擰緊深度調(diào)節(jié)螺母1，鉆孔前旋轉(zhuǎn)花鍵軸6使之上移或下移，可以改變花鍵軸6與套桿9的嚙合位置，從而改變離心塊8預(yù)先張開的角度，進(jìn)而改變鉆孔深度。
[0053]在一些實施例中，背栓打孔器還包括擴(kuò)孔手柄，擴(kuò)孔手柄的一端與水套12固定連接。通過轉(zhuǎn)動擴(kuò)孔手柄，能夠帶動水套12轉(zhuǎn)動，進(jìn)而限位滑塊13可以在限位滑槽16中卡入或滑出，進(jìn)而選擇鉆孔操作或擴(kuò)孔操作。圖7為限位滑塊13卡入限位滑槽16中，這種狀態(tài)下進(jìn)行鉆孔；圖8為限位滑塊13滑出限位滑槽16，這種狀態(tài)下進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0054]在一些具體實施例中，擴(kuò)孔手柄的另一端與水源相連，擴(kuò)孔手柄的內(nèi)部設(shè)有沿擴(kuò)孔手柄的通道，通道的一端與水套12的內(nèi)部空腔相連通，另一端與水源相連通；處于水套12內(nèi)的套桿9的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水孔，進(jìn)水孔與套桿9內(nèi)部的水路通道相連通。通過該結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑺氲奖乘ù蚩灼髦校鉀Q水的問題。水套12內(nèi)部是空腔結(jié)構(gòu)，水套12的下部設(shè)有兩個水封15，兩個水封15相互扣合,能夠?qū)λ鸬矫芊庑Ч?避免向下漏。
[0055]在一些具體實施例中，背栓打孔器還包括待鉆物體固定件17，以將背栓打孔器和待鉆物體進(jìn)行固定連接，然后進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔操作，由于這種固定具備任意性，所以待鉆物體固定件17的具體結(jié)構(gòu)也可以任意選擇。待鉆物體固定件17包括以下一種或多種:一個以上分別連接待鉆物體和背栓打孔器的繩索21或折疊桿、或伸縮桿、或一個以上的機(jī)械卡鉗。
[0056]下面，通過一些具體實施例來說明該背栓打孔器的操作方法，包括:
[0057]步驟101.確定鉆孔深度；
[0058]確定鉆孔深度包括:松開所述深度調(diào)節(jié)螺母，旋轉(zhuǎn)花鍵軸以調(diào)節(jié)連接架和套桿之間的距離，連接架帶動扇面齒輪轉(zhuǎn)動，扇面齒輪帶動離心塊張開一定的角度，相對花鍵軸產(chǎn)生一個預(yù)先張開的角度，然后擰緊深度調(diào)節(jié)螺母。
[0059]步驟102.將限位滑塊卡入限位滑槽中，以限制背栓打孔器在徑向運(yùn)動；
[0060]在該步驟中將限位滑塊卡入限位滑槽中包括:扳動擴(kuò)孔手柄；擴(kuò)孔手柄帶動水套上的限位滑塊卡入限位滑槽中；
[0061]步驟103.轉(zhuǎn)動花鍵軸圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生向下施加推力，使花鍵軸通過縱向花鍵的傳動來帶動套桿圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)行鉆孔；
[0062]在該步驟中，向下施加推力包括:
[0063]離心塊通過連接架的傳動隨花鍵軸轉(zhuǎn)動，構(gòu)成向下的離心力分解力；
[0064]扇面齒輪在向下的離心力分解力的作用下向下轉(zhuǎn)動，扇面齒輪通過齒輪嚙合推動套桿向下運(yùn)動。
[0065]步驟104.將限位滑塊滑出限位滑槽中；
[0066]在該步驟中將限位滑塊滑出限位滑槽中包括“搬動擴(kuò)孔手柄；擴(kuò)孔手柄帶動水套上的限位滑塊滑出限位滑槽中；
[0067]步驟105.外球面軸承在通孔構(gòu)成的軸承座上，其外環(huán)圍繞球心運(yùn)動，并在外環(huán)與通孔的內(nèi)壁銷連接的運(yùn)動限制下，圍繞球心運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樵诖怪庇诨ㄦI軸軸向的平面內(nèi)做360度方向的擺動；
[0068]步驟106.花鍵軸通過縱向花鍵的傳動帶動套桿運(yùn)動，套桿通過限位軸承帶動水套在平面內(nèi)做360度方向的擺動，進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0069]接下來，將通過一個更為具體的實施例來詳細(xì)描述該背栓打孔器:
[0070]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供的背栓打孔器，它不僅體積小巧、結(jié)構(gòu)簡單、方便攜帶，而且造價低廉、使用方便，可以使用通常的手電鉆或角磨機(jī)作為動力，一次操作可同時完成打眼和拓孔的任務(wù)，因此是一種容易普及的背栓打孔、拓孔工具。
[0071]背栓打孔器內(nèi)部由花鍵軸、連接架和離心塊、套桿、水套及限位裝置等組成，連接架固定在花鍵軸上，上面裝有離心塊，花鍵軸外表面的縱向花鍵與套桿內(nèi)的縱向花鍵咬合，套桿與花鍵軸可以沿軸向移動，離心塊的扇面齒輪與套桿上的齒條咬合，套桿下半部分設(shè)有進(jìn)水孔，內(nèi)部有水路通道與鉆頭相通，水套通過限位軸承安裝在套桿的下半部分，水套內(nèi)部的水封對冷卻水起密封作用，水套外部的限位滑塊與殼體內(nèi)部的限位滑槽對花鍵軸、套桿組合起限位作用，套桿的末端采用螺紋固定鉆頭。當(dāng)花鍵軸旋轉(zhuǎn)時，帶動連接架、離心塊、套桿一起旋轉(zhuǎn)，離心塊旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力通過扇面齒輪傳遞給套桿上的齒條，給套桿提供一個自鉆的恒壓力。鉆孔時，花鍵軸和套桿被限位滑塊與限位滑槽系統(tǒng)鎖定在固定的軸線方向，使其只能在軸線方向轉(zhuǎn)動和移動；當(dāng)鉆孔達(dá)到預(yù)定深度時，扳動擴(kuò)孔手柄，給花鍵軸和套桿一個能繞殼體上的外球面軸承的球心轉(zhuǎn)動的自由度，通過動力設(shè)備搖動花鍵軸即可進(jìn)行拓孔操作，花鍵軸上端的螺紋與螺紋套管、深度調(diào)節(jié)螺母組成鉆孔的深度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，螺紋套管固定在外球面軸承的內(nèi)環(huán)上，旋轉(zhuǎn)花鍵軸可以調(diào)節(jié)離心塊預(yù)先張啟角度，由于離心塊張啟的最大角度是固定的，因此設(shè)定預(yù)先的張啟角度便可調(diào)節(jié)鉆孔的深度，擰緊深度調(diào)節(jié)螺母便可將預(yù)設(shè)的鉆孔深度鎖死固定下來，整個鉆孔器通過四連桿鎖緊裝置(可以理解為機(jī)械卡鉗)和拉緊器(可以理解為連接待鉆物體和背栓打孔器的繩索)固定在被鉆孔的物體上，水源采用成品噴霧器裝置，或其他的現(xiàn)有用于鉆孔的水源。
[0072]與現(xiàn)有的打孔機(jī)不同，它沒有鉆孔手柄和擴(kuò)孔手柄，不需靠人工對手柄的施壓來操作，它利用離心塊轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的離心力給鉆孔器提供一個自鉆的恒壓力，在鉆頭自行鉆到一定的深度的時候，扳動擴(kuò)孔手柄，將鉆頭繞轉(zhuǎn)軸做一個360°方向的搖動，即可完成拓孔的工序。此外，本背栓打孔器使用四連桿夾具和拉緊器固定在被加工物體上，不需要空壓機(jī)配套，同時采用噴霧器來做為水源，省去了四處牽拉水管的煩惱。
[0073]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:由于結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧，所以造價低廉、方便攜帶；可以使用手電鉆或角磨機(jī)等現(xiàn)成的電動工具作為配套的動力，便于普及和推廣；鉆孔過程由鉆孔器自動完成，避免了手工操作不當(dāng)時對鉆頭的損壞，延長了鉆頭的使用壽命；采用外球面軸承的調(diào)心原理進(jìn)行拓孔，簡化了機(jī)器的結(jié)構(gòu)，方便使用；采用大力鉗原理的四連桿鎖緊機(jī)構(gòu)和拉緊器固定背栓打孔器，免去了通常便攜機(jī)需要空壓機(jī)的配套；采用便攜噴霧器做水源，以適應(yīng)各種條件下使用。
[0074]該背栓打孔器各部分構(gòu)成的功能，如圖1、2、3、4、7、8所示:
[0075]自動鉆孔系統(tǒng):花鍵軸6上銑有縱向花鍵和外螺紋，連接架7固定在花鍵軸6上，套桿9內(nèi)部上端銑有內(nèi)花鍵，與花鍵軸6上的縱向花鍵相互咬合，轉(zhuǎn)動力矩通過花鍵軸6傳遞給套桿9，同時套桿9還能在花鍵軸6上做直線移動；花鍵軸6上面的螺紋與螺紋套管2、深度調(diào)節(jié)螺母I組成深度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用來調(diào)節(jié)鉆孔的深度。螺紋套管2與外球面軸承4為緊配合，旋轉(zhuǎn)花鍵軸6改變連接架7與套桿9的相對位置，可以調(diào)節(jié)離心塊8預(yù)先張啟的角度，從而控制鉆孔深度，旋緊深度調(diào)節(jié)螺母I將這個預(yù)設(shè)的角度鎖死固定；連接架7上面的離心塊8的扇面齒輪與套桿9上面的齒條咬合，在旋轉(zhuǎn)的時候，將離心塊8的徑向運(yùn)動轉(zhuǎn)化為套桿9在花鍵軸6上的上下移動，從而實現(xiàn)自動鉆孔的過程。
[0076]冷卻水路通道系統(tǒng):套桿9下端設(shè)有進(jìn)水孔，內(nèi)部設(shè)有水路通道，在套桿9的外面，安裝有水套12，水套12上有一個水管兼擴(kuò)孔手柄14，水管裝有龍頭開關(guān)，水套12的內(nèi)部，有一個限位軸承10和兩個水封15,水封15對冷卻水起密封作用，限位軸承10的內(nèi)環(huán)與套桿9固定，外環(huán)與水套12固定，冷卻水通過水管、龍頭、套桿9進(jìn)水孔和套桿9的內(nèi)水路通道供給鉆頭11進(jìn)行加工冷卻，套桿9最下方的螺紋，用來安裝鉆頭11，螺紋的上方開設(shè)有更換鉆頭11和調(diào)節(jié)深度用的平行槽，用來更換鉆頭和調(diào)節(jié)深度時固定扳手。
[0077]限位機(jī)構(gòu)與拓孔原理:擴(kuò)孔手柄14有兩個作用，一是給鉆頭11提供冷卻水源，二是作為擴(kuò)孔時的擴(kuò)孔手柄。在鉆孔過程中，擺動水管兼擴(kuò)孔手柄14使水套12上的限位滑塊13與限位滑槽16處在卡進(jìn)狀態(tài)，花鍵軸6和套桿9的徑向擺動被鎖死，花鍵軸6和套桿9在水套12內(nèi)的限位軸承10與安裝在殼體5上的外球面軸承4共同限制下，只能沿軸線做轉(zhuǎn)動和相對移動。而在拓孔的過程中，擴(kuò)孔手柄14將水套12偏移一個角度，使得水套12上的限位滑塊13與限位滑槽16之間有一個間隙，花鍵軸6和套桿9可以在此間隙中做360°的擺動，從而達(dá)到拓孔的目的。[0078]擺動機(jī)構(gòu):在殼體5的頂端裝有外球面軸承4、軸承蓋3，外球面軸承4的外環(huán)可以在有殼體5和軸承蓋3組成的軸承座內(nèi)繞球心轉(zhuǎn)動，但由于殼體5和軸承蓋3設(shè)有限位槽、外球面軸承4的外環(huán)上設(shè)有限位銷釘，使得外球面軸承4的外環(huán)僅可以繞軸線做360°方向的擺動。
[0079]鎖緊機(jī)構(gòu):待鉆物體固定件17包括大力鉗式的四連桿裝置和拉緊器，該大力鉗式的四連桿裝置的末端設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕18，使用時將待鉆物體固定件17的手柄往下壓，四連桿形變?yōu)槿切螤顚@孔器的底座19與被鉆物體25夾緊鎖死，同時拉緊器20的繩索21將鉆孔器殼體5與被鉆物體25的另一邊拉緊固定，確保鉆孔時機(jī)器不發(fā)生移動。
[0080]動力源:花鍵軸6的上端可以固定電機(jī)使鉆孔器成為鉆孔機(jī)，也可以使用通用的手電鉆作為動力源來帶動鉆孔器工作，二者因電機(jī)轉(zhuǎn)速不同，其離心塊也有所不同，鉆頭11使用市面上通用的電鍍鉆頭。
[0081]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種背栓打孔器，其特征在于，包括:殼體，所述殼體的內(nèi)部套有花鍵軸，所述殼體的上部設(shè)有通孔供所述花鍵軸穿過，所述通孔內(nèi)安裝有外球面軸承；所述外球面軸承的外環(huán)與所述通孔的內(nèi)壁銷連接，以限制所述外球面軸承的外環(huán)隨所述花鍵軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；所述外球面軸承的內(nèi)環(huán)固定套有螺紋套管，所述螺紋套管內(nèi)壁與所述花鍵軸的中部進(jìn)行螺紋連接； 所述殼體的內(nèi)部還套有套桿，所述花鍵軸位于所述套桿的上方，所述花鍵軸的下部設(shè)有與所述套桿相連接的縱向花鍵，所述套桿穿過下部殼體并與鉆頭進(jìn)行螺紋連接； 所述套桿穿過限位軸承，所述套桿的中部與所述限位軸承的內(nèi)環(huán)固定連接，所述限位軸承的外環(huán)與水套的內(nèi)壁固定連接； 所述水套的外部設(shè)有多個限位滑塊，所述限位滑塊平行于所述套桿的軸向，所述殼體的內(nèi)壁設(shè)有與所述限位滑塊一一對應(yīng)的限位滑槽，當(dāng)所述限位滑塊卡入所述限位滑槽時，進(jìn)行鉆孔，當(dāng)所述限位滑塊滑出所述限位滑槽時，進(jìn)行擴(kuò)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背栓打孔器，其特征在于，還包括多個離心向下驅(qū)動組件，以驅(qū)動所述套桿向下運(yùn)動； 所述花鍵軸通過連接架連接所有所述離心向下驅(qū)動組件； 所有所述離心向下驅(qū)動組件在垂直于所述花鍵軸且圓心過所述花鍵軸的圓周上均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背栓打孔器，其特征在于， 所述離心向下驅(qū)動組件動包括固定連接的扇面齒輪和離心塊，所述扇面齒輪處于所述離心塊的上方，所述扇面齒輪所在平面過所述花鍵軸的中心軸，所述扇面齒輪與所述套桿上部的橫向齒條哨合； 或，所述離心向下驅(qū)動組件動包括離心球和離心盤組合結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背栓打孔器，其特征在于， 還包括深度調(diào)節(jié)螺母，所述深度調(diào)節(jié)螺母套于所述花鍵軸上并與所述花鍵軸進(jìn)行螺紋連接，且處于所述螺紋套管的上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背栓打孔器，其特征在于，還包括擴(kuò)孔手柄，所述擴(kuò)孔手柄的一端與所述水套固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背栓打孔器，其特征在于，所述擴(kuò)孔手柄的另一端與水源相連，所述擴(kuò)孔手柄的內(nèi)部設(shè)有沿所述擴(kuò)孔手柄的通道，所述通道的一端與所述水套的內(nèi)部空腔相連通，另一端與所述水源相連通； 處于所述水套內(nèi)的所述套桿的側(cè)壁開設(shè)進(jìn)水孔，所述進(jìn)水孔與所述套桿內(nèi)部的水路通道相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的背栓打孔器，其特征在于，還包括待鉆物體固定件，以將所述背栓打孔器和待鉆物體進(jìn)行固定連接； 所述待鉆物體固定件包括以下一種或多種:一個以上的機(jī)械卡鉗、一個以上分別連接所述待鉆物體和所述背栓打孔器的繩索或折疊桿或伸縮桿。
8.—種如權(quán)利要求1-7任一項所述的背栓打孔器的操作方法，其特征在于，包括: A.將限位滑塊卡入限位滑槽中，以限制所述背栓打孔器在徑向運(yùn)動； B.轉(zhuǎn)動花鍵軸圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，并向下施加推力，使花鍵軸通過縱向花鍵的傳動來帶動套桿圍繞其中心軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)行鉆孔； C. 將所述限位滑塊滑出所述限位滑槽中； D.外球面軸承在通孔構(gòu)成的軸承座上，其外環(huán)圍繞球心運(yùn)動，并在所述外環(huán)與所述通孔的內(nèi)壁銷連接的運(yùn)動限制下，將所述圍繞球心運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樵诖怪庇谒龌ㄦI軸軸向的平面內(nèi)做360度方向的擺動； E.所述花鍵軸通過縱向花鍵的傳動帶動套桿運(yùn)動,所述套桿通過限位軸承帶動水套在平面內(nèi)做360度方向的擺動，進(jìn)行擴(kuò)孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背栓打孔器的操作方法，其特征在于， 所述B中,所述向下施加推力包括: 離心塊通過連接架的傳動隨花鍵軸轉(zhuǎn)動，構(gòu)成向下的離心力分解力； 所述扇面齒輪在所述向下的離心力分解力的作用下向下轉(zhuǎn)動，所述扇面齒輪通過齒輪嚙合推動套桿向下運(yùn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背栓打孔器的操作方法，其特征在于， 所述A中將限位滑塊卡入限位滑槽中包括:扳動擴(kuò)孔手柄；所述擴(kuò)孔手柄帶動水套上的限位滑塊卡入限位滑槽中； 所述C中將所述限位滑塊滑出所述限位滑槽中包括:扳動擴(kuò)孔手柄；所述擴(kuò)孔手柄帶動水套上的限位滑塊滑出所述限位滑槽中； 所述A之前，所述操作方法包括:確定鉆孔深度； 所述確定鉆孔深度包括:松開深度調(diào)節(jié)螺母，旋轉(zhuǎn)花鍵軸以調(diào)節(jié)連接架和所述套桿之間的距離，連接架帶動扇面齒輪轉(zhuǎn)動，扇面齒輪帶動離心塊相對所述花鍵軸產(chǎn)生一個預(yù)先張開的角度；擰緊所述深度調(diào)節(jié)螺母。
【文檔編號】B28D1/14GK103522427SQ201310502567
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】陳曉通 申請人:陳曉通