轴类钻孔的水冷装置的制作方法

本发明属于专门适用于镗床或钻床的部件结构特征领域。

背景技术：

传动轴，主要用来传递扭矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。但是在运行过程中，传动轴会承受冲击载荷，为防止传动轴断裂，需要传动轴具有一定的弹性变形能力。所以，通常都是对具有一定弹性变形能力的轴进行表面淬火，使其表面均有较高的强度，中心部位仍具有弹性变形能力。

在对具备弹性变形能力的材料进行钻孔作业中，为防止钻孔过程中钻头断裂，刚开始钻孔进刀量很小，当钻头与材料经长时间摩擦，温度升高到一定程度，使材料退火变软。此时，在逐渐增大进刀量，加快钻孔速度。在钻孔时，一般会产生较长的钻屑，为防止过长的钻屑对操作人员造成伤害，或是防止钻屑缠绕在钻头上对钻头造成损伤。由于较高温度的丝状铁屑，局部受冷才会断裂，所以不能对铁屑持续降温。再者因为温度较高的材料容易钻孔，也不能持续降温。因此，现有工艺通常会间断性在钻孔处滴撒水或冷却液，使钻屑局部温度降低，自动断裂。所以，现有钻孔作业都是人工断屑，在自动钻孔时，需要操作人员长时间守在钻机旁进行断屑操作，自动化程度低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轴类钻孔的水冷装置，以解决现有钻孔作业中需要操作人员长时间守在钻机旁进行断屑操作，自动化程度低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种轴类钻孔的水冷装置，包括用于装水的转套、固定套、封套和滑道套，固定套位于转套内，转套下部设有第一固定机构；固定套上设有用于将固定套固定在轴上的第二固定机构，固定套外壁设有凸起，封套内壁设有竖直滑道，凸起安装在竖直滑道内；封套外壁铰接有摆动件，摆动件与封套的铰接处设有扭簧，封套上设有防止摆动件向上摆动的挡块，封套外壁与滑道套之间存在间隙；滑道套外壁与转套内壁连接，滑道套内壁设有用于对摆动件底部施加作用力的螺旋滑道，转套底部设有环形的支撑台，支撑台位于摆动件的运动路径上，支撑台上设有若干与转套外部连通的通孔，摆动件上设有与通孔位置对应的封环。

本基础方案的原理在于：将固定套套在钻头上，将钻头顶在待加工轴的端面，利用第一固定机构将转套固定在钻头上，利用第二固定机构将固定套固定在待加工的轴上，再将轴固定，在转套中加入水。此时，封套位于转套底部，封套上的摆动件放置在支撑台上，摆动件底部设置的封环将支撑台上的通孔堵住，转套中的水，不能从通孔流出。另外，因为封套具有重量，封套的重量克服扭簧的弹力使摆动件抵靠在挡块上，并且摆动件的自由端伸进滑道套中的螺旋滑道内。

钻机启动后，钻头开时旋转，固定在钻头上的转套随之旋转，滑道套与固定套一起转动。因为封套上的凸起安装在固定套上的竖直滑道中，封套不能转动，封套上的摆动件也不能转动。随着螺旋滑道的转动，螺旋滑道中的摆动件受到螺旋滑道作用力的水平分力被凸起和竖直滑道之间的作用力抵消，只剩竖直向上的分力，因为封套上设有防止摆动件向上摆动的挡块，摆动件不能向上摆动，所以摆动件带着封套在螺旋滑道的作用力下向上移动。摆动件向上移动，摆动件上的封环离开通孔，通孔不再被封环堵住，从而使转套内的水从通孔中流出。流出的水作用于缠绕在钻头上的丝状铁屑，使丝状铁屑局部温度降低自动断裂，从而起到断屑的作用。

当摆动件上升到滑道套的顶端，脱离螺旋滑道后，在惯性的作用下会继续上升。此时，在扭簧的作用下，摆动件向下摆动。当封套惯性消失并向下滑动时，摆动件从封套与滑道套之间的间隙通过，不与螺旋滑道接触。当摆动件的自由端落在支撑台上，摆动件底部的封环将通孔堵住，水不能从通孔流出。此时，在支撑台的作用下，摆动件再次伸进螺旋滑道内，从而使封套再次上升。如此，使水间断性地从通孔流出，并作用于丝状铁屑。

本基础方案的有益效果在于：本方案通过封套的上下移动，使水间断性地从通孔流出，并作用于钻孔作业中产生的丝状铁屑，使丝状铁丝断裂。防止丝状铁屑缠绕钻头，和过长的铁屑对操作人员造成伤害。另外，本装置不需要人工操作就能起到间断性的断屑功能，解决了现有钻孔作业中需要操作人员长时间守在钻机旁进行断屑操作，自动化程度低的问题。

进一步，所述通孔上设有向钻头倾斜的滴水管。将通孔中流出的水引向轴的端面，使滴下的水对钻头进行间歇性冷却。

进一步，所述凸起有两个，两个凸起对称分布在固定套外周，封套内壁设有两条与两凸起分别对应的竖直滑道。对称的两个凸起分别和两竖直滑道配合，使封套在上下移动中更稳定，更好地限制封套转动。

进一步，所述转套内设有冰袋。冰袋使转套中的水保持较低的温度，断屑效果更好。

进一步，所述第一固定机构包括两个固定板，两个固定板关于转套的中心线对称布置，固定板上设有螺纹孔，螺纹孔中安装有顶紧螺栓。通过两对称的顶紧螺栓与固定板配合将转套固定在钻头上。

进一步，所述第二固定机构包括两个抱箍。两个抱箍经禁锢螺栓连接将固定件在轴上。

附图说明

图1为本发明实施例轴类钻孔的水冷装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中封套下落时的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：固定套1、滑道套2、螺旋滑道3、转套4、水5、滴水管6、钻头7、轴8、通孔9、封环10、连杆11、封套12、摆动件13、凸起14。

实施例：本方案中的轴类钻孔的水冷装置，包括转套4、固定套1、封套12和滑道套2，固定套1位于转套4内，第一固定机构包括两个固定板，两个固定板关于转套4的中心线对称布置，固定板上一体成型有螺纹孔，螺纹孔中安装有顶紧螺栓。第二固定机构为两半抱箍，两抱半箍通过紧固螺栓固定在固定套1上。固定套1外壁一体成型有两个关于转套4中线对称的条状的凸起14，封套12内壁一体成型有与凸起14位置对应的竖直滑道，凸起14安装在竖直滑道内，封套12上铰接有1个摆动件13。摆动件13与封套12的铰接处安装有扭簧，自由状态时，扭簧使摆动件13呈倾斜状态。封套12上一体成型有防止摆动件13向上摆动的立方体状的挡块，封套12周向与滑道套2之间存在间隙，间隙允许自由状态下的摆动件13通过，滑道套2外壁通过连杆11与转套4内壁固定，滑道套2内壁一体成型有螺旋滑道3，摆动件13的尺寸能在螺旋滑道3中移动。转套4底部一体成型有环形的支撑台，支撑台位于摆动件13的运动路径上，并且当摆动件13落在支撑台上时，依赖封套12的重量，摆动件13能向上摆动，并与挡块相抵触。支撑台上一体成型有若干与转套4外部连通的通孔9，摆动件13上一体成型有与通孔9位置对应的封环10，摆动件13落在支撑环上时，封环10能将通孔9堵住，通孔9处安装有弹性密封件。通孔9上安装有向钻头7倾斜的滴水管5，滴水管5管径较小以实现滴水5。转套4内固定有冰袋。

工作原理：工作前，将固定套1套在钻头7上，将钻头7顶在待加工轴8的端面，利用第一固定机构将转套4固定在钻头7上，利用第二固定机构将固定套1固定在待加工的轴8上，再将轴8固定，在转套4中安装冰袋，并加入水5。此时，封套12位于转套4底部，封套12上的摆动件13放置在支撑台上，摆动件13底部设置的封环10将支撑台上的通孔9堵住，转套4中的水5，不能从通孔9流出。另外，因为封套12具有重量，封套12的重量克服扭簧的弹力使摆动件13抵靠在挡块上，并且摆动件13的自由端伸进滑道套2中的螺旋滑道3内。

钻机启动后，钻头7在对轴8的端面进行钻孔时，产生出连续的丝状铁屑，缠绕在钻头7上。钻头7开时旋转，固定在钻头7上的转套4随之旋转，滑道套2与固定套1一起转动。因为封套12上的凸起14安装在固定套1上的竖直滑道中，封套12不能转动，封套12上的摆动件13也不能转动。随着螺旋滑道3的转动，螺旋滑道3中的摆动件13受到螺旋滑道3作用力的水5平分力被凸起14和竖直滑道之间的作用力抵消，只剩竖直向上的分力，因为封套12上设有防止摆动件13向上摆动的挡块，摆动件13不能向上摆动，所以摆动件13带着封套12在螺旋滑道3的作用力下向上移动。摆动件13向上移动，摆动件13上的封环10离开通孔9，通孔9不再被封环10堵住，从而使转套4内的水5从通孔9中流出，经滴水管5引流，成滴状的水5作用于缠绕在钻头7上的丝状铁屑，使丝状铁屑局部温度降低自动断裂，从而起到断屑的作用。水5滴点在钻头7附近，并溅射至钻头7上，对钻头7进行冷却。

当摆动件13上升到滑道套2的顶端，脱离螺旋滑道3后，在惯性的作用下会继续上升。此时，在扭簧的作用下，摆动件13向下摆动。当封套12惯性消失并向下滑动时，摆动件13从封套12与滑道套2之间的间隙通过，不与螺旋滑道3接触。当摆动件13的自由端落在支撑台上，摆动件13底部的封环10将通孔9堵住，水5不能从通孔9流出。此时，在支撑台的作用下，摆动件13再次伸进螺旋滑道3内，从而使封套12再次上升。如此，使水5间断性地从通孔9流出，起到间断性地断屑效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。