一种快换钻头装置的制作方法

1.本发明属于铁路钢轨钻孔技术领域，具体涉及一种快换钻头装置。


背景技术：

2.钢轨钻孔机是专为铁路钢轨钻孔用的机具。钢轨钻孔机在汽油发动机高速旋转时，其扭矩经过离合器传给减速箱，减速箱输出轴上即装有钻头，使钻头以80～130r/min的转速旋转。与此同时，振动进刀机构的操纵手柄，通过蜗杆蜗轮、齿轮齿条的传动系统，带动钻头进刀或退刀，完成钢轨钻孔作业。
3.由于钻孔机的钻孔对象是钢轨，因此在整个作业过程中对于钻孔机的钻头磨损较大，需要定期进行日常更换。目前国内使用的快换技术结构复杂，拆卸钻头容易卡铁屑，国外快换技术需要定制特殊相匹配的钻头，定制成本较高，，并且拆卸过程中需要借助于外部工具。
4.有鉴于此，本领域技术人员亟待提供一种快换钻头装置用于解决上述问题。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.本发明要解决的技术问题是更换钻头时因需要借助外部工具导致操作繁琐。
7.(二)技术方案
8.本发明提供了一种快换钻头装置，包括传动轴、卡块、外套和弹性件，所述传动轴前端的安装槽用于安装钻头，所述外套套设于所述传动轴，所述弹性件套设于所述传动轴且其固定端与所述传动轴固定连接，当所述外套朝向所述传动轴的后端移动时压缩所述弹性件；所述传动轴上开设有内部具有凹槽定位面的安装孔，所述卡块安装于所述安装孔内且与所述凹槽定位面相接触，所述卡块与所述钻头相接触的部位设有与钻头倒角相适配的倒角；所述外套覆盖所述卡块且当其朝向所述传动轴的后端移动到设定位置时预留有用于所述卡块沿所述传动轴的径向进行移动的空间，以及，当所述外套朝向所述传动轴的前端移动到设定位置时挤压所述卡块。
9.进一步地，所述快换钻头装置还包括导向带，所述导向带沿所述传动轴的周向设置一圈，所述外套通过所述导向带沿所述传动轴进行移动。
10.进一步地，所述快换钻头装置还包括弹簧座，所述弹簧座固定于所述传动轴上，所述弹性件为弹簧，所述弹性件的固定端与所述弹簧座连接。
11.进一步地，所述外套与所述弹簧座之间形成封闭空间，所述弹性件设于所述封闭空间内。
12.进一步地，所述快换钻头装置还包括卡簧，所述卡簧沿所述传动轴的周向设置一圈且用于对所述弹簧座进行轴向限位。
13.进一步地，所述外套的前端与所述传动轴接触的边缘处开设有第三倒角。
14.进一步地，所述安装孔为两个，两个所述安装孔沿所述传动轴的轴向对称设置且
两者之间的夹角为90
°
。
15.进一步地，所述外套的内壁为与所述传动轴的外壁相适配的阶梯状，所述外套的前端内壁表面与所述传动轴轴线的距离大于其后端内壁表面与所述传动轴轴线的距离。
16.进一步地，所述安装孔为方孔，所述卡块的四周外壁表面与所述安装孔的四周内壁表面相切。
17.进一步地，所述倒角包括第一倒角及第二倒角，所述第一倒角、所述第二倒角分别位于所述卡块的两端。
18.进一步地，所述第一倒角和/或所述第二倒角为30
°
～60
°
。
19.(三)有益效果
20.本发明的快换钻头装置，安装钻头时，外套沿着传动轴朝向其后端移动，压缩弹性件，释放卡块与凹槽定位面紧贴状态，卡块可自由向外运动，此时才可以插入钻头，通过钻头倒角与卡块的倒角接触，迫使卡块向外移动，当钻头插入到底时，松开外套，依靠弹性件的弹性应变力使外套复位，此时外套挤压住卡块，使卡块内侧与钻头平面结合。拔出钻头方式与安装钻头相反。由于在安装及拆卸过程中外套都是朝向传动轴的后端移动，进而避免了与铁屑的二次接触，可有效避免铁屑进入卡块内部，更换钻头时并不需要借助外部工具，整体结构更加简单。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例提供的一种快换钻头装置的轴向剖视图；
23.图2是本发明实施例提供的一种快换钻头装置的径向剖视图。
24.图中：
[0025]1‑
传动轴；2
‑
卡块；201
‑
第一倒角；202
‑
第二倒角；3
‑
外套；301
‑
第三倒角；4
‑
弹性件；5
‑
导向带；6
‑
弹簧座；7
‑
卡簧；100
‑
钻头。
具体实施方式
[0026]
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0027]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]
根据本发明实施例提供的一种快换钻头装置，如图1
‑
2所示，包括传动轴1、卡块2、外套3和弹性件4，传动轴1前端的安装槽用于安装钻头 100，外套3套设于传动轴1，弹性件4套设于传动轴1且其固定端与传动轴1固定连接，当外套3朝向传动轴1的后端移动时压缩弹
性件4；
[0029]
传动轴1上开设有内部具有凹槽定位面的安装孔，卡块2安装于安装孔内且与凹槽定位面相接触，卡块2与钻头100相接触的部位设有与钻头倒角相适配的倒角；
[0030]
外套3覆盖卡块2且当其朝向传动轴1的后端移动到设定位置时预留有用于卡块2沿传动轴1的径向进行移动的空间，以及，当外套3朝向传动轴1的前端移动到设定位置时挤压卡块2。
[0031]
在上述实施方式中，安装钻头100时，外套3通过导向带5沿着传动轴1向后拖动，压缩弹性件4，释放卡块2与传动轴定位面紧贴状态，卡块2可自由向外运动，此时才可以插入钻头100，通过钻头倒角与卡块2 的倒角，迫使卡块2沿安装孔的径向朝外移动；当钻头100插入到底时，松开外套3，依靠弹性件4的弹性件力使外套3复位，此时外套3挤压住卡块2，使卡块2内侧与钻头100的平面结合。拔出钻头100的方式与安装钻头100相反。由于在安装及拆卸过程中外套3都是朝向传动轴1的后端移动，进而避免了与铁屑的二次接触，可有效地避免在对钢轨进行钻孔过程中产生的铁屑进入卡块内部而导致堵塞影响钻头的更换。
[0032]
在一些可选的实施例中，如图1所示，快换钻头装置还包括导向带5，导向带5沿传动轴1的周向设置一圈，外套3通过导向带5沿传动轴1进行移动。
[0033]
具体地，外套3通过导向带5更容易在传动轴1上进行滑动，可有效减小推动力，该结构简单，维护成本低。其中，导向带5可选用表面光滑度较高的橡胶材质或pvc材质。
[0034]
在一些可选的实施例中，如图1所示，快换钻头装置还包括弹簧座6，弹簧座6固定于传动轴1上，弹性件4为弹簧，弹性件4的固定端与弹簧座6连接。其中，弹簧座6是用于为弹性件4提供稳定的支撑和导向。
[0035]
在一些可选的实施例中，如图1所示，外套3与弹簧座6之间形成封闭空间，弹性件4设于封闭空间内。其中，该封闭空间能够确保在钻孔过程中产生的铁屑进而外套3与弹簧座6的缝隙处，从而影响到弹性件4的压缩。
[0036]
具体地，如图1所示，外套3在移动的过程中其右端(图示方向)始终与弹簧座6都是有重叠的部分。当外套3移动到最右端时重叠部分是最多的；当外套3恢复到到初始位置时重叠部分是最少的。
[0037]
在一些可选的实施例中，如图1所示，快换钻头装置还包括卡簧7，卡簧7沿传动轴1的周向设置一圈且用于对弹簧座6进行轴向限位。其中，卡簧7给弹簧座6提供极限位置定位。
[0038]
在一些可选的实施例中，如图1所示，外套3的前端与传动轴1接触的边缘处开设有第三倒角301。其中，第三倒角301的设置主要是为了防止在外套3移动的过程中铁屑通过外套3的前端与传动轴1的接触处进入安装孔内影响卡块2的径向移动。
[0039]
在一些可选的实施例中，如图2所示，安装孔为两个，两个安装孔沿传动轴1的轴向对称设置且两者之间的夹角为90
°
。这样的设置方式是为了适配于钻孔100的结构特点。当然，根据不同的钻孔结构，安装孔的数量以及外置关系也是不同的。
[0040]
在一些可选的实施例中，如图1所示，外套3的内壁为与传动轴1的外壁相适配的阶梯状，外套3的前端内壁表面与传动轴1轴线的距离大于其后端内壁表面与传动轴1轴线的距离。
[0041]
具体地，外套3常规状态为包裹着卡块2，并利用自身带阶梯的结构，迫使卡块2紧
紧贴在凹槽定位面处。
[0042]
当然，外套3这样的结构特点能够满足：
[0043]
当外套3朝向传动轴1的后端移动到设定位置(即移动极限位置)时预留有用于卡块2沿传动轴1的径向进行移动的空间；此时可以在传动轴 1中插入钻头100，通过钻头倒角与卡块2的倒角接触，迫使卡块2沿传动轴2的径向朝外移动；
[0044]
当外套3在弹性件4的弹性应变力驱动下朝向传动轴1的前端移动到设定位置(即移动极限位置)时通过阶梯状的内壁表面挤压卡块2从而夹紧钻头100。
[0045]
在一些可选的实施例中，安装孔为方孔，卡块2的四周外壁表面与安装孔的四周内壁表面相切。其中，这样的设置能够满足卡块2在安装孔内仅仅沿传动轴1的径向发生移动而并不会沿其轴向发生移动。因为如果发生轴向移动，卡块2的倒角与钻头倒角之间就不一定能够相互接触，最终导致不能将钻头100夹紧，影响钻机的正常工作。
[0046]
在一些可选的实施例中，倒角包括第一倒角201及第二倒角202，所述第一倒角201、所述第二倒角202分别位于卡块2的两端。安装钻头100 时，外套3通过导向带5沿着传动轴1向后拖动，压缩弹性件4，释放卡块2与传动轴定位面紧贴状态，卡块2可自由向外运动，此时才可以插入钻头100，通过钻头倒角与卡块2的第一倒角201，迫使卡块2沿安装孔的径向朝外移动；拆卸钻头100时，外套3通过导向带5沿着传动轴1向后拖动，压缩弹性件4，释放卡块2与传动轴定位面紧贴状态，卡块2可自由向外运动，从而解除了卡块2与钻头100之间的挤压状态，此时才可以拔出钻头100，通过钻头倒角与卡块2的第二倒角202，迫使卡块2沿安装孔的径向朝外移动。
[0047]
第一倒角201和/或第二倒角202为30
°
～60
°
。具体地，对于第一倒角201、第二倒角202的具体角度并不做限定，当然，第一倒角201及第二倒角202的角度过大或过小都会影响卡块2与钻头100之间的配合，45
°
的倒角能够确保两者之间的配合是最好的。
[0048]
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
[0049]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。