螺旋叶片钻孔装置

634 编辑：中冶有色技术网来源：唐山森普矿山装备有限公司

2023-12-04 11:16:53

权利要求书： 1.一种螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，包括机座、升降机构、水平滑动机构、钻孔机构；

所述机座上安装待加工的螺旋叶片；

所述机座后面设置有升降机构，实现钻孔机构的上下位置调整；

所述升降机构的上部配设水平滑动机构，实现钻孔机构的水平位置调整；

所述水平滑动机构上配设钻孔机构，水平滑动机构通过悬臂组件与所述钻孔机构连接，实现钻孔机构的上下摆动及多自由度角度调整，所述钻孔机构的工作端沿所述螺旋叶片的螺距线轴向移动，并垂直于叶片，实现钻孔。

2.根据权利要求1所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述机座包括固定机座和移动机座；所述固定机座和移动机座之间设置有导轨，所述移动机座通过连接件与所述导轨连接定位。

3.根据权利要求2所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述固定机座和移动机座的相对面的上部分别设置有一支撑轴，两个所述支撑轴对称设置，支撑轴的自由端设置有用于安装螺旋叶片的支撑轴承。

4.根据权利要求1所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述升降机构包括并列设置的立架；两立架下部之间设置有水平的连接轴，连接轴上装配有驱动组件；所述连接轴的两个轴端分别通过换向器与纵向设置的丝杠连接传动；所述丝杠上安装有连接杆，连接杆的自由端与水平滑动机构中的水平导轨连接。

5.根据权利要求4所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述立架上安装有滑套，连接杆套设在所述滑套内并与之滑动配合；连接杆上固定设置有螺母，螺母与所述丝杠连接；

丝杠转动，螺母带动连接杆在丝杠上移动，连接杆在滑套内滑动。

6.根据权利要求1所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述水平滑动机构包括水平导轨、滑动座、滑座轴承;所述滑动座通过滑座轴承与所述水平导轨滑动配合，实现水平位置调整。

7.根据权利要求6所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述滑动座的上面通过连接件安装有悬臂组件，所述悬臂组件包括主支撑杆、副支撑杆、立杆和提拉气缸；主支撑杆水平设置，且通过连接件与滑动座铰接；立杆竖直设置，安装在所述滑动座上面；所述提拉气缸倾斜安装在所述立杆上，其自由端与所述主支撑杆连接；所述副支撑杆并列安装在所述主支撑杆上面，其自由端与钻孔机构连接。

8.根据权利要求1所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述钻孔机构包括操作架、连接机构、传动座、钻头电机、直线导轨副组件、厚板机座和弯形框板；

所述操作架水平设置，其上面通过连接机构与悬臂组件连接，实现多角度调节；

所述传动座通过连接件设置在操作架的侧面；钻头电机和传动组件安装在传动座上；

传动座的另一侧面中部安装有直线导轨副组件，下部安装钻头，钻头穿过所述传动座与所述传动组件连接；所述厚板机座的一端安装在传动座上；

所述弯形框板的一端与所述直线导轨副组件中的滑块连接，所述弯形框板的另一端内侧通过连接件安装钻孔主板，钻孔主板内侧面安装滚轮组；钻孔主板外侧面安装夹紧气缸；

所述夹紧气缸的输出端与所述厚板机座另一端的内侧面连接。

9.根据权利要求8所述的螺旋叶片钻孔装置，其特征在于，所述滚轮与定位销之间实现对螺旋叶片的三点定位。

说明书：螺旋叶片钻孔装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种加工设备,具体地说是一种卧式脱水离心机的螺旋叶上安装孔的钻孔装置。

背景技术[0002] 螺旋部件是卧式脱水离心机设备中主要部件，产品设计要求是在螺旋叶片上要加工出安装耐磨瓷砖的安装孔。传统制作工艺中，这种安装孔通常采用手工配钻，因螺旋叶片

空间受限，故只能用90度钻人为手动加工，且为了提高加工效果，需2人配合完成，工作效率

极低，手工配钻，孔距误差大，经常需要返工，费时费力，严重制约生产进度。而目前，尚无专

门用于螺旋叶片上安装孔加工的自动化设备，简单的钻孔设备无法满足螺旋叶片加工位置

实时变化的要求。

实用新型内容

[0003] 本实用新型专利是针对背景技术中提及的技术缺陷，提供一种能够单人操作、省时省力的螺旋叶片钻孔装置。该装置能够在螺旋叶片上精确定位孔的位置并钻孔，并能够

满足多种型号螺旋部件的加工需求。

[0004] 为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种螺旋叶片钻孔装置，包括机座，升降机构、水平滑动机构、钻孔机构；

[0005] 所述机座上安装待加工的螺旋叶片；[0006] 所述机座后面设置有升降机构，实现钻孔机构的上下位置调整；[0007] 所述升降机构的上部配设水平滑动机构，实现钻孔机构的水平位置调整；[0008] 所述水平滑动机构上配设钻孔机构，水平滑动机构通过悬臂组件与所述钻孔机构连接，实现钻孔机构的上下摆动及多自由度角度调整，

[0009] 所述钻孔机构的工作端沿所述螺旋叶片的螺距线轴向移动，并垂直于叶片，实现钻孔。

[0010] 所述机座包括固定机座和移动机座；所述固定机座和移动机座之间设置有导轨，所述移动机座通过连接件与所述导轨连接定位。

[0011] 所述固定机座和移动机座的相对面的上部分别设置有一支撑轴，两个所述支撑轴对称设置，支撑轴的自由端设置有用于安装螺旋叶片的支撑轴承。

[0012] 所述升降机构包括并列设置的立架；两立架下部之间设置有水平的连接轴，连接轴上装配有驱动组件；所述连接轴的两个轴端分别通过换向器与纵向设置的丝杠连接传

动；所述丝杠上安装有连接杆，连接杆的自由端与水平滑动机构中的水平导轨连接。

[0013] 所述立架上安装有滑套，连接杆套设在所述滑套内并与之滑动配合；连接杆上固定设置有螺母，螺母与所述丝杠连接；丝杠转动，螺母带动连接杆在丝杠上移动，连接杆在

滑套内滑动。

[0014] 所述水平滑动机构包括水平导轨、滑动座、滑座轴承;所述滑动座通过滑座轴承与所述水平导轨滑动配合，实现水平位置调整。

[0015] 滑动座的上面通过连接件安装有悬臂组件，所述悬臂组件包括主支撑杆、副支撑杆、立杆和提拉气缸；主支撑杆水平设置，且通过连接件与滑动座铰接；立杆竖直设置，安装

在所述滑动座上面；所述提拉气缸倾斜安装在所述立杆上，其自由端与所述主支撑杆连接；

所述副支撑杆并列安装在所述主支撑杆上面，其自由端与钻孔机构连接。

[0016] 所述钻孔机构包括操作架、连接机构、传动座、钻头电机、直线导轨副组件、厚板机座和弯形框板；

[0017] 所述操作架水平设置，其上面通过连接机构与悬臂组件连接，实现多角度调节；[0018] 所述传动座通过连接件设置在操作架的侧面；钻头电机和传动组件安装在传动座上；传动座的另一侧面中部安装有直线导轨副组件，下部安装钻头，钻头穿过所述传动座与

所述传动组件连接；所述厚板机座的一端安装在传动座上；

[0019] 所述弯形框板的一端与所述直线导轨副组件中的滑块连接，所述弯形框板的另一端内侧通过连接件安装钻孔主板，钻孔主板内侧面安装滚轮组；钻孔主板外侧面安装夹紧

气缸；所述夹紧气缸的输出端与所述厚板机座另一端的内侧面连接。

[0020] 所述滚轮与所述定位销之间实现对螺旋叶片的三点定位。[0021] 与现有技术相比，本实用新型所公开的这种钻孔设备主要适用于卧式离心机螺旋叶片狭小空间内安装孔的加工制作，本实用新型通过伺服机构使钻孔机头始终沿着螺旋叶

片移动并垂直于叶片，并通过钻孔机头的定位机构准确的确定钻孔位置，在辅助气缸的帮

助下轻松完成钻孔作业，提高工作效率；适用于不同型号螺旋部件的打孔作业，适用面广。

附图说明[0022] 图1为本实用新型整体结构的侧视图。[0023] 图2为本实用新型整体结构的主视图。[0024] 图3为本实用新型中升降机构的结构示意图。[0025] 图4为本实用新型中钻孔机构的结构示意图。[0026] 图5为本实用新型中水平滑动机构和悬臂组件的结构示意图。[0027] 图6为本实用新型中弯形框板和钻孔主板的结构示意图（无厚板机座）。[0028] 图7为本实用新型中滚轮分布示意图。[0029] 图中：钻孔机构1，水平滑动机构2，升降机构3，机座4；[0030] 其中钻孔机构中包括：操作架1?1、传动座1?2、连接机构1?3、厚板机座1?4、弯形框板1?5、钻孔主板1?6、滚轮1?7、夹紧气缸1?8、定位销1?9、钻头1?10、滑块1?11、直线导轨1?

12、钻头电机1?13；

[0031] 水平滑动机构包括水平导轨2?1、滑座轴承2?2、主支撑杆2?3、滑动座2?4、提拉气缸2?5、副支撑杆2?6、立杆2?7；

[0032] 升降机构包括驱动组件3?1、连接轴3?2、换向器3?3、联轴器3?4、螺母3?5、丝杠3?6、立架3?7、滑套3?8、连接杆3?9；

[0033] 机座包括固定机座4?1、移动机座4?2、导轨4?3、支撑轴4?4、支撑轴承4?5。具体实施方式[0034] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。[0035] 参见附图1?7，本实用新型所公开的这种钻孔装置主要适用于卧式离心机螺旋叶片狭小空间内安装孔的加工制作，能够在螺旋叶片上精确定位孔的位置并钻孔，并能够满

足多种型号螺旋部件的加工需求。

[0036] 这种螺旋叶片钻孔装置，包括钻孔机构1、水平滑动机构2、升降机构3、机座4。机座上安装待加工的螺旋叶片；机座后面设置有升降机构，实现钻孔机构的上下位置调整；升降

机构的上部配设水平滑动机构，实现钻孔机构的水平位置调整；水平滑动机构上配设钻孔

机构，水平滑动机构通过悬臂组件与钻孔机构连接，实现钻孔机构的上下摆动及多自由度

角度调整；钻孔机构的工作端沿螺旋叶片的螺距线轴向移动，并垂直于叶片，实现钻孔。钻

孔机头随螺旋转动在轴向跟随叶片螺距移动，钻孔机头通过螺旋叶片外径和上一个加工孔

实现定位，从而完成螺旋叶片上钻孔作业。

[0037] 作为一个优选的实施例，机座包括固定机座4?1、导轨4?3、移动机座4?2、支撑轴4?4、支撑轴承4?5。固定机座4?1和移动机座4?2之间设置有导轨4?3，移动机座4?2通过螺栓等

连接件与导轨连接定位。见附图2，导轨与移动机座之间滑动配合，实现长度调整，二者之间

通过螺栓等连接件实现定位。固定机座和移动机座的相对面的上部分别设置有一支撑轴4?

4，两个支撑轴4?4对称设置，支撑轴4?4的自由端设置有用于安装螺旋叶片的支撑轴承4?5。

移动机座可以在导轨上移动到适当位置后，用螺栓固定，以便用于大小不同型号的螺旋部

件，支撑轴和支撑轴承便于螺旋叶片的安装，螺旋叶片两端的轴头放置在支撑轴承上，可产

生有效的支撑且能够保障螺旋转动灵活。

[0038] 作为一个优选的实施例，升降机构包括驱动组件3?1、连接轴3?2、换向器3?3、联轴器3?4、螺母3?5、丝杠3?6、立架3?7、滑套3?8、连接杆3?9。两立架3?7并列设置；两立架下部

之间设置有水平的连接轴3?2，连接轴3?2上装配有驱动组件3?1，驱动组件驱动连接轴转

动。连接轴的两个轴端分别通过换向器3?3与纵向设置的丝杠3?6连接传动，换向器将连接

轴的水平方向转动变换为丝杠的竖直方向的转动。立架3?7上安装有滑套3?8，连接杆3?9套

设在所述滑套3?8另一端的内部并与之滑动配合。连接杆3?9上固定设置有螺母3?5，螺母3?

5与所述丝杠3?6连接；丝杠3?6转动，螺母3?5带动连接杆3?9在丝杠上移动，连接杆3?9的上

部在滑套内滑动，滑套起到导向作用。连接杆3?9的自由端与水平滑动机构中的水平导轨连

接，升降机构的上下运动实现整个水平导轨的高度调整。作为优选，换向器的输出端通过联

轴器3?4与丝杠3?6连接，丝杠上套装有与连接杆3?9固定连接的螺母3?5。驱动组件的配电

箱上，有上升和下降两个按钮，另配有行程开关，可防止过度上升和下降而损坏机件。

[0039] 作为优选的技术方案，水平滑动机构包括水平导轨2?1、滑座轴承2?2、主支撑杆2?3、滑动座2?4、提拉气缸2?5、副支撑杆2?6、立杆2?7。滑动座2?4通过滑座轴承2?2与水平导

轨2?1滑动配合，滑动座导轨采用光轴结构，滑动座上装有滑座轴承，滑动座可在导轨上左

右移动，实现水平位置调整。滑动座的上面通过销轴等转动连接件安装有悬臂组件。悬臂组

件包括主支撑杆2?3、副支撑杆2?6、立杆2?7和提拉气缸2?5。主支撑杆水平设置，且通过销

轴等连接件与滑动座铰接；立杆2?7竖直设置，安装在滑动座2?4上面；提拉气缸2?5倾斜安

装在立杆上，其自由端与主支撑杆连接；副支撑杆并列安装在主支撑杆上面，其自由端与钻

孔机构连接,主支撑杆上安装有滑动座.

[0040] 作为优选方案，副支撑杆的一端设置有一副滑动座，该副滑动座安装在主支撑杆上且与所述主支撑杆滑动配合，副支撑杆前端下面设置有一起支撑作用的托辊，副支撑杆

可以随副滑动座在主支撑杆上直线移动，并在提拉气缸作用下沿托辊上下摆动，即在提拉

气缸2?5的作用下，主支撑杆做上下摆动动作，实现副支撑杆自由端的钻孔机构的上下摆

动。

[0041] 作为优选，两个提拉气缸2?5并列设置在立杆上，均与主支撑杆连接。连接机构1?3可使钻孔机头左右方向转动，借助两个提拉气缸驱动主支撑杆可使钻孔机头在上下方向抬

起。借助副支撑杆和滑动座可实现短距离前后移动和转动。通过上述各机构动作实现钻孔

机头的任意方向的运动。

[0042] 作为另一个优选的实施例，钻孔机构包括操作架1?1、传动座1?2、连接机构1?3、厚板机座1?4、弯形框板1?5、钻孔主板1?6、滚轮1?7、夹紧气缸1?8、定位销1?9、钻头1?10、滑块

1?11、直线导轨1?12、钻头电机1?13。

[0043] 操作架1?1水平设置，其上面通过连接机构与悬臂组件连接，实现多角度调节。[0044] 传动座1?2通过螺栓等连接件设置在操作架1?1的侧面；钻头电机和传动组件安装在传动座上；传动座的另一侧面中部安装有直线导轨副组件,其中的直线导轨1?12的侧面

与所述传动座内侧面通过螺栓等连接件固定连接，其中的滑块1?11设置在直线导轨上，并

滑动配合。传动座内侧的下部安装钻头1?10，钻头穿过传动座与传动组件连接，传动组件为

三角带与带轮的传动组合，实现钻头旋转驱动。厚板机座一端通螺栓等连接件安装在传动

座上。传动座、厚板机座和直线导轨随操作架在悬臂组件的带动下移动。

[0045] 弯形框板1?5的一端与直线导轨副组件中的滑块连接，弯形框板的另一端内侧通过螺栓等连接件安装钻孔主板1?6，钻孔主板内侧面安装滚轮组，每个滚轮组包括至少两个

滚轮1?7。钻孔主板外侧面安装夹紧气缸1?8；夹紧气缸的输出端与厚板机座另一端的内侧

面顶接。厚板机座位于弯形框板和钻孔主板的外侧，与传动座固定连接。弯形框板和钻孔主

板随直线导轨副做直线运动。

[0046] 夹紧气缸刚开始运动时，厚板机座、传动座、直线导轨副组件和操作架组成的第一组移动构件是不动的，因为直线导轨的阻力很小，夹紧气缸顶在厚板机座上时，反向力作

用，弯形框板和钻孔主板组成的第二组移动构件随直线导轨副组件向左移动，当钻孔主板

碰到工件时，因工件位置是不动的，所以无法继续左移，这时夹紧气缸会带动厚板机座所组

成的第一组移动构件整体向右移动。上述气缸的动作分开来解释其意义在于，第一个左移

是夹紧过程，这时可以使钻孔主板和钻头紧贴工件；第二个右移为钻头进给动作。

[0047] 钻孔时滚轮与螺旋叶片的外圆周触接，实现径向定位；滚轮与定位销之间实现对螺旋叶片的三点定位。通过夹紧气缸与钻头间的夹紧力，实现钻孔机头的固定和提供钻孔

进给力。滚轮的作用是直径方向定位，定位销的作用是圆周方向定位。滚轮和定位销构成定

位机构，实现准确定位。

[0048] 升降机构、水平滑动机构、连接机构组成设备的伺服系统，实现钻孔机头沿螺旋叶片螺旋线移动并垂直于叶片。

[0049] 钻孔速度可分为两级，第一级通过时间继电器和变频器，形成数秒时间的低速转动。第二级，完成第一级低速转动后，进入正常转速。变频器转速的调节和时间继电器的调

节，其调节操作需在配电箱里进行。钻头双转速设置适应在不平表面钻孔，对加工过程进行

控制，慢转定位划孔，快转完成主要钻孔作业。