一种钢管的侧面钻孔装置的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种能够对钢管进行侧面钻孔的装置。

背景技术：

钢管由于抵抗弯曲和抵抗扭转的性能相对较高，因而在机械制造及结构工程领域均得到广泛的应用，为了方便连接，通常需要在钢管的侧面进行打孔，因此，钢管的打孔精度和质量关系着工程的安装质量；通常的钢管侧面打孔装置采用冲孔或钻孔两种方式进行设计，冲孔的生产效率相对较高，钻孔的质量和精度相对较好，但是有些装置不能对钢管进行准确定位，导致打孔位置出现一定程度的偏离，这将严重削弱钢管的连接强度，进而降低钢管的极限使用强度，导致钢管在较高的工作强度下在打孔的部位发生断裂，产生灾难性的事故。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本实用新型提供一种钢管的侧面钻孔装置，包括：

底座，其包括底板(1a)和分别设置在所述底板(1a)两端的第一侧板(1b)和第二侧板(1c)；

第一卡位套件，包括两个第一卡位块(2)，其活动设置在所述底板(1a)之上；

第二卡位套件，包括两个第二卡位块(4)，其活动设置在所述第一卡位块(2)之上；

连接支架套件，包括两个连接支架(3)，其中两个所述连接支架(3)与两个所述第二卡位块(4)交替布置，所述连接支架(3)与所述第二卡位块(4)活动连接；

工作台(8)，其两端与所述两个连接支架(3)连接，所述工作台(8)之上设置有钻杆(9)。

上述底板(1a)的上表面设置有两条相互平行的第一凹槽(101)，所述第一卡位块(2)之上设置有与所述第一凹槽(101)相适配的轮子(a10)；优选地，所述第一卡位块(2)设置有与所述第一轮子(a10)相适配的第一通槽(202)，所述第一通槽(202)的两侧设置有第一通孔(203)，所述第一轮子(a10)通过第一铰(a7)设置在所述第一通槽(202)之内；进一步优选地，所述第一轮子(a10)为四个。

上述第一侧板(1b)还设置有两个第一螺孔(102)，所述第一螺孔(102)之内设置有相适配的第一螺杆(a5)，所述第一螺杆(a5)可与所述第一卡位块(2)接触。

上述第一卡位块(2)的上表面设置有两条相互平行的第二凹槽(201)，所述第二卡位块(4)之上设置有与所述第二凹槽(201)相适配的第二轮子(b10)；优选地，所述第二卡位块(4)设置有与所述第二轮子(b10)相适配的第三凹槽(403)，所述第三凹槽(403)的两侧设置有第四通孔(404)；所述第二轮子(b10)通过第二铰(b7)设置在所述第三凹槽(403)之内；进一步优选地，所述第二轮子(b10)为四个。

两个所述连接支架(3)通过四根连接杆(6)与两个所述第二卡位块(4)连接；

上述第二卡位块(4)的两端分别设置有第三通槽(401)，所述第三通槽(401)的上下两侧设置有第三通孔(402)，相应地，所述连接支架(3)的两端分别设置有第二通槽(302)，所述第二通槽(302)的上下两侧设置有第二通孔(303)。

上述连接支架(3)为长方体结构，所述连接支架(3)的中心位置设置有第二螺孔(301)，所述第二螺孔(301)之内设置有相适配的第二螺杆(b5)；所述工作台(8)的两端相应地设置有第三螺孔(803)，其中所述第二螺杆(b5)穿过所述第二螺孔(301)与第三螺孔(803)连接。

上述工作台(8)之上还设置有相适配的第三轮子(c10)，所述工作台(8)还设置有与所述第三轮子(c10)相适配的第四通槽(802)，所述第四通槽(802)的两侧设置有第七通孔(804)，所述第三轮子(c10)通过第三铰(c7)设置在所述第四通槽(802)之内；优选地，所述第三轮子(c10)为两个。

上述工作台(8)为长方体结构，所述钻杆(9)设置在所述工作台(8)的第六通孔(801)之内。

上述装置还包括设置在所述第一卡位块(2)和第二卡位块(4)之间的垫位块(12)；进一步优选地，所述垫位块(12)为两个。

上述垫位块(12)的上表面设置有与所述第二轮子(b10)相适配的第四凹槽(1201)，所述垫位块(12)的下表面设置有与所述第二凹槽(201)相适配的凸台(1202)。

本实用新型中的钻杆、螺杆、轮子和铰均为标准件，所述螺杆、轮子和铰，在不影响其使用功效的前提下，可以改变结构的比例关系或调整结构的大小。

基于以上技术方案提供的钢管的侧面钻孔装置能对钢管的钻孔位置进行准确锁定，能够提高钢管的极限使用强度，保证钢管在较高的工作强度下不会发生断裂，从而遏制事故的产生。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型装置所使用的材料普通，结构简单易于加工，因此，该装置的制造成本相对较低；

2)第一卡位套件能在底板上定向移动，第二卡位套件能在第一卡位套件或者垫位块上定向移动，并且螺杆能够对钢管进行固定，因此，该装置的使用安全性相对较好；

3)装置采用对称结构设计，根据钢管不同的外径规格，选择螺杆在连接支架的螺孔之内的拧接深度，由第二卡位块、连接杆与连接支架所组成的八边形状的框架能够将钢管进行垂直平分，这就能够保证钻杆沿着钢管的径线方向进行钻孔，因此，该装置的钻孔精度相对较高；

综上所述，通过本实用新型装置，可以实现对钢管进行侧面钻孔的目的，具有制造成本低、使用安全性好、钻孔精度高的特点。

附图说明

图1为钢管的侧面钻孔装置在小口径钢管钻孔时的俯视结构示意图；

图2为钢管的侧面钻孔装置在小口径钢管钻孔时的主视结构示意图；

图3为钢管的侧面钻孔装置在小口径钢管钻孔时的左视结构示意图；

图4为钢管的侧面钻孔装置在大口径钢管钻孔时的俯视结构示意图；

图5为钢管的侧面钻孔装置在大口径钢管钻孔时的主视结构示意图；

图6为钢管的侧面钻孔装置在大口径钢管钻孔时的左视结构示意图；

图7为钢管的侧面钻孔装置的第一卡位块和垫位块在组装后的主视结构示意图；

图8为钢管的侧面钻孔装置的第一卡位块和垫位块在组装后的左视结构示意图；

图9为钢管的侧面钻孔装置的第二卡位块和轮子在组装后的仰视结构示意图；

图10为钢管的侧面钻孔装置的第二卡位块和轮子在组装后的左视结构示意图；

图11为钢管的侧面钻孔装置的工作台和轮子在组装后的俯视结构示意图；

图12为钢管的侧面钻孔装置的工作台、轮子和钻杆在组装后的左视结构示意图；

图13为钢管的侧面钻孔装置的工作台和轮子在组装后的主视结构示意图；

图14为钢管的侧面钻孔装置的连接支架的主视结构示意图；

图15为钢管的侧面钻孔装置的连接支架的俯视结构示意图；

图16为钢管的侧面钻孔装置的螺杆的左视结构示意图；

图17为钢管的侧面钻孔装置的连接杆的俯视结构示意图；

图18为钢管的侧面钻孔装置的工作原理示意图；

附图标记表示为：

1a：底板；1b：第一侧板；1c：第二侧板；101：第一凹槽；102：第一螺孔；2：第一卡位块；201：第二凹槽；202：第一通槽；203：第一通孔；3：连接支架；301：第二螺孔；302：第二通槽；303：第二通孔；4：第二卡位块；401：第三通槽；402：第三通孔；403：第三凹槽；404：第四通孔；a5：第一螺杆；b5：第二螺杆；501：杆头；502：杆体；6连接杆；601：第五通孔；a7：第一铰；b7：第二铰；c7：第三铰；d7：第四铰；8：工作台；801：第六通孔；802：第四通槽；803：第三螺孔；804：第七通孔；9：钻杆；a10：第一轮子；b10：第二轮子；c10：第三轮子；11：钢管；12：垫位块；1201：第四凹槽；1202：凸台。

具体实施方式

通过以下具体实施方式详细说明本实用新型。

实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，实施例将有助于理解本实用新型，但是本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

图1至图3示出了该实施例提供的钢管的侧面钻孔装置，包括底座，其包括底板1a和分别设置在所述底板1a两端的第一侧板1b和第二侧板1c；第一卡位套件，包括两个第一卡位块2，其活动设置在所述底板1a之上；第二卡位套件，包括两个第二卡位块4，其中所述第二卡位块4活动设置在所述第一卡位块2之上；连接支架套件，包括两个连接支架3，其中两个所述连接支架3与两个所述第二卡位块4交替布置，所述连接支架3与所述第二卡位块4活动连接；工作台8，其两端与所述两个连接支架3连接，所述工作台8之上设置有钻杆9。

如图1至图3所示，所述底座用金属材料制作，由长度相等的第一侧板1b、底板1a和第二侧板1c依次垂直连接而成；水平方向布置的所述底板1a的上表面对称的设有两条第一凹槽101，竖直方向布置的所述第一侧板1b和第二侧板1c分别设置于所述底板1a的左右两端，其中所述第一侧板1b对称设有两个轴线沿水平方向布置的第一螺孔102，用于拧接第一螺杆a5。

如图1、图7和图8所示，所述第一卡位块2用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述第一卡位块2的上表面对称设有两条沿水平方向布置的第二凹槽201，其下表面设置有两条相互平行的第一通槽202，所述第一通槽202的两侧设置有两个第一通孔203；所述第一通槽202之内安装有相适配的第一轮子a10，所述第一轮子a10的个数为四个，所述第一轮子a10通过设置在所述第一通孔203之内的第一铰a7进行组装，这样所述第一卡位块2便可以通过所述第一轮子a10在所述底板1a的第一凹槽101之内滚动；同时拧接设置于所述第一侧板1b的第一螺孔102之内的第一螺杆a5，这样便可以通过旋进所述第一螺杆a5来推动所述第一卡位块2向中心方向移动，从而可以根据钢管11的外径规格调节两个所述第一卡位块2之间的距离。

如图9和图10所示，所述第二卡位块4用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述第二卡位块4的下表面设置有四个呈两行两列布置的第三凹槽403，所述第三凹槽403的两侧设置有第四通孔404；所述第三凹槽403之内设置有相适配的第二轮子b10，所述第二轮子b10的个数为四个，所述第二轮子b10通过设置在所述第四通孔404之内的第二铰b7进行组装，这样所述第二卡位块4便可以通过所述第二轮子b10在所述第一卡位块2的第二凹槽201之内滚动；所述第二卡位块4的两端分别设置有第三通槽401，所述第三通槽401的上下两侧设置有第三通孔402，用于活动连接所述连接杆6。

如图1和图17所示，所述连接杆6用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述连接杆6的两端设置有第五通孔601，所述第五通孔601之内设置有第四铰d7，所述第二卡位块4和所述连接支架3之间通过四根所述连接杆6、以铰接的方式进行活动连接。

如图1、图14、图15和图16所示，所述连接支架3用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述连接支架3的两端分别设置有第二通槽302，所述第二通槽302的上下两侧分别设置有第二通孔303，所述第二通孔303之内设置有第四铰d7，所述连接支架3的中心位置设置有第二螺孔301，所述第二螺孔301之内设置有相适配的第二螺杆b5，所述第二螺杆b5包括杆头501和杆体502，所述杆头501为圆柱体状的对称结构，所述杆体502为外表面设置有螺纹的圆柱体状的对称结构，用于定位拧接所述工作台8。

如图11至图13所示，所述工作台8用金属材料制作，为长方体状的对称结构；所述工作台8的两端设置有第三螺孔803，用于定位拧接所述第二螺杆b5；所述工作台8还对称设置有两条第四通槽802，所述第四通槽802的两侧设置有第七通孔804，所述第四通槽802之内安装有相适配的第三轮子c10，所述第三轮子c10的个数为两个，所述第三轮子c10通过设置在所述第七通孔804之内的第三铰c7进行组装，这样所述工作台8便可以通过所述第三轮子c10在所述钢管11的侧面进行滚动；

实施例2：

该实施例提供的钢管的侧面钻孔装置与实施例1提供的装置的不同之处在于还包括所述垫位块12，如图4至图8所示，所述垫位块12设置在所述第一卡位块2和所述第二卡位块4之间，所述垫位块12的上表面设置有与所述第二轮子b10相适配的第四凹槽1201，用于所述第二轮子b10的滚动，所述垫位块12的下表面设置有与所述第二凹槽201相适配的凸台1202，用于卡位固定所述垫位块12；这样当进行侧面钻孔的钢管11的直径较大时，通过设置所述垫位块12可以相应抬高所述第二卡位套件和所述工作台8，并且通过同时旋出设置在第一侧板1b的第一螺孔102之内的两个所述第一螺杆a5，可以相应调大两个所述第一卡位块2之间的距离，进而可以将所述钢管11安放在该装置中进行钻孔。

以实施例1提供的钢管的侧面钻孔装置为例，进行组装该装置，如图1至图17所示，首先在每个所述第一卡位块2的每条第一通槽202之内的相应两个位置各安装一个相适配的第一轮子a10，保证每个所述第一轮子a10的轴心孔与相应的所述第一卡位块2的第一通孔203对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第一铰a7，这样一来，可以将所述第一轮子a10与所述第一卡位块2进行组装。

然后在每个所述第二卡位块4的第三凹槽403之内各安装一个相适配的第二轮子b10，保证每个所述第二轮子b10的轴心孔与相应的所述第二卡位块4的第四通孔404对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第二铰b7，这样一来，可以将所述第二轮子b10与所述第二卡位块4进行组装。

然后将四根所述连接杆6的一端的第五通孔601分别与两个所述第二卡位块4的四个第三通孔402对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第四铰d7，这样一来，可以四根所述连接杆6与两个所述第二卡位块4进行组装。

然后将四根所述连接杆6的另一端的第五通孔601分别与两个所述连接支架3的四个第二通孔303对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第四铰d7，这样一来，可以将所述第二卡位套件、四根所述连接杆6和所述连接支架套件进行组装。

然后在所述工作台8的两个第四通槽802之内各安装一个相适配的第三轮子c10，保证每个所述第三轮子c10的轴心孔与相应的所述工作台8的第七通孔804对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第三铰c7，然后在所述工作台8的第六通孔801之内安装一根所述钻杆9，这样一来，可以将所述第三轮子c10、所述钻杆9与所述工作台8进行组装。

然后将所述底座平稳放置在地面之上，然后将安装有第一轮子a10的两个所述第一卡位块2放置在所述底板1a之上，保证所述第一轮子a10位于所述底板1a的第一凹槽101之内，然后将安装有第二轮子b10的两个所述第二卡位块4分别放置在两个所述第一卡位块2之上，保证所述第二轮子b10位于所述第一卡位块2的第二凹槽201之内，然后将所述工作台8两端的第三螺孔803分别与两个所述连接支架3的第二螺孔301对中，然后在对中的每个螺孔之内各拧接一根相适配的第二螺杆b5，最后在所述第一侧板1b的每个第一螺孔102之内各拧接一根相适配的第一螺杆a5，这样一来，整套装置组装完成，可以投入使用。

本实用新型提供的装置的工作原理为：如图18所示，点a、点b、点c、点d、点e、点f、点g和点h均为两个所述第二卡位块4或者两个所述连接支架3两端的通孔的轴心，点m和点n分别为线段ah和线段de的中点，点x为线段mn的中点。

由于本装置采用对称结构设计，这就能够保证八边形的框架abcdefgh为一个对称结构，由此可以推导出六边形abcdnm与六边形hgfenm全等，线段mn为所述八边形的框架abcdefgh的对称轴，即线段mn所在的竖直面能够经过所述钢管11的轴线，这就能够保证在每次的钻孔过程中，所述钻杆9的轴线始终沿着所述钢管11的径向。

在小口径钢管的侧面钻孔的使用方法：如图1至图3所示，首先将所述第二卡位套件、四根所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台8组成的整体从所述第一卡位套件的上表面抬起，然后将所述钢管11平稳放置在所述底板1a之上、且位于两个所述第一卡位块2之间，然后同步匀速旋进位于所述第一侧板1b的第一螺孔102之内的两根第一螺杆a5，当两个所述第一卡位块2能够同时接触到所述钢管11时，则停止旋进所述第一螺杆a5。

然后将所述第二卡位套件、四根所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台8组成的整体再次平稳放置在所述第一卡位套件之上，然后同步匀速旋进位于两个所述连接支架3之上的两根第二螺杆b5，当安装于所述第二卡位套件的第二轮子b10能够进入所述第一卡位套件的第二凹槽201之内时，则停止旋进两根所述第二螺杆b5，然后匀速旋转位于所述工作台8的第六通孔801之内的所述钻杆9，直到将所述钢管11的侧面完全钻出一个通孔，此时，停止旋转所述钻杆9，钻孔任务操作完成。

在大口径钢管的侧面钻孔的使用方法：如图4至图6所示，首先将所述第二卡位套件、四根所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台8组成的整体从所述第一卡位套件的上表面抬起，然后将所述钢管11平稳放置在所述底板1a之上、且位于两个所述第一卡位块2之间，然后同步匀速旋进位于所述第一侧板1b的第一螺孔102之内的两根第一螺杆a5，当两个所述第一卡位块2能够同时接触到所述钢管11时，则停止旋进所述第一螺杆a5。

然后将两个所述垫位块12分别放置在两个所述第一卡位块2之上，保证所述垫位块12的凸台1202能够进入所述第一卡位套件的第二凹槽201之内，然后将所述第二卡位套件、四根所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台8组成的整体平稳放置在所述垫位块12之上，然后同步匀速旋进位于两个所述连接支架3之上的两根第二螺杆b5，当安装于所述第二卡位套件的第二轮子b10能够进入所述垫位块12的第四凹槽1201之内时，则停止旋进两根所述第二螺杆b5，然后匀速旋转位于所述工作台8的第六通孔801之内的所述钻杆9，直到将所述钢管11的侧面完全钻出一个通孔，此时，停止旋转所述钻杆9，钻孔任务操作完成。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。