双向排钻的研制及应用

【前言】双向排钻的研制及应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。前言 根据井下实际工作需要，我们其中的一项工作就是对橡胶管钻孔，每根管子长3米，每隔25mm旋转90度钻孔，孔的大小为Φ16mm，这样算来平均每根橡胶管要钻240个Φ16mm的孔，由于是圆管，也就是说每根管子钻孔完毕需要起钻、下钻120次，历时17分钟才能全部钻孔完毕，如果...

摘要：双向排钻作为一种新型的孔加工设备，结构简单，成本低，适用于定距多孔的批量工件加工，同普通钻床单个钻头相比，工效快，可有效的节约人力、物力、财力，具有较好的推广使用价值。

关键词：双向排钻；定距多孔；钻孔；工位

Abstract: as a new type of bi-directional drill hole processing equipment, and has the advantages of simple structure, low cost, suitable for fixed pitch porous batch workpiece processing, ordinary drill bit compared with single, high work efficiency, can effectively save manpower, material resources, financial resources, has good popularization and use value.

Key words: double row spacing drill; porous; drilling; station

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

前言

根据井下实际工作需要，我们其中的一项工作就是对橡胶管钻孔，每根管子长3米，每隔25mm旋转90度钻孔，孔的大小为Φ16mm，这样算来平均每根橡胶管要钻240个Φ16mm的孔，由于是圆管，也就是说每根管子钻孔完毕需要起钻、下钻120次，历时17分钟才能全部钻孔完毕，如果加上来回运料、上料、下料完成一根需要将近20分钟。由于使用单位需求量大，每班需用400米就是133根管子，而我们每人每个钻床需要20分钟才能加工1根，每人每班工作8小时加工成品24根。车间就只有两台钻床，每天安排两班才能加工出96根，很难满足井下工作需要。在这种情况下，我们迫切需要研制一台排钻来满足一次性下钻就能加工出多个孔的工作需求，提高工作效率，缓解人员和设备的紧张。

一、双向排钻的整体结构图

二、双向排钻主要结构的设计

1、钻头位置布置：由于我们钻的孔是定距成线的，所以钻头位置的分布应在一条直线上，排钻的得名由此而来。

2、钻头间隔距离的确定：根据加工工件的孔距要求，我们选定了齿轮直径的大小，确定了钻头的间隔距离为100毫米。

3、钻头的固定方式：钻头通过钻柄与自制的莫氏3号钻套配合；自制的莫氏3号钻套与齿轮轴加工成一体，增加了钻套的强度。

4、钻头的工位确定：在钻削加工中，钻头的进给方向是一致同向旋转。我们采用过桥齿轮来改变钻头的转向，过桥齿轮轴同时也是工作钻头，所以设计2个工位，一个工位上设计4个钻头，对面另一个工位设计5个钻头，实现两侧同时进给加工。

5、钻头的转速控制：根据现有车床的进给速度，我们将转速控制在140转/分，速度的控制由减速装置控制，最后达到恒速运行。

6、齿轮箱的设计：依据现有铣床的加工工艺和齿轮的尺寸大小，我们采用箱式结构，齿轮和轴承的方式为机油冷却。考虑到箱体的密封，我们将自制的莫氏3号钻套与齿轮轴加工成一体，齿轮箱上镶嵌轴承室，钻套旋转轴向无位移。

7、进给方式设计：由于在齿轮箱的结构设计中，钻套旋转轴向无位移。我们设计了丝杠进给装置。加工工件夹具，由丝杠带动工件进给，实现钻孔。

三、传动装置及原理

动力机构采用功率为7.5KW的6极电机，经过摆线减速器减速，通过皮带传动带动排钻主轴旋转，从而带动相互啮合的9个m4Z22齿轮转动，9根齿轮轴与自制的莫氏3号钻套是一体的，它们通过钻柄带动Φ16mm钻头旋转。整套齿轮机构通过18套6205轴承固定在一个500mm×300mm×60mm的箱体内，箱体内注入机油对齿轮、轴承起到保护作用。使用时只要将钻头装入伸出箱体的钻套即可。我们设计了丝杠进给装置，即根据加工件的形状尺寸和9个钻头的中心距加工了一个放置加工件的夹具，然后通过丝母与一根带有手轮的M30×400mm的丝杠相连。使用时接通电源，转动万能转换开关LW-6启动电机，钻头就开始恒速旋转，将加工件放置在工件夹具内，转动手轮使加工件缓慢前进直至旋转的钻头，实现9个钻头同时钻孔。然后反向旋转手轮将工件退出，翻转工件进行二次进给。钻套上方设置防护罩，下方设计斜体出屑斗，将胶管屑自动流入垃圾斗。

根据加工件的孔距要求，我们设计的9个m4Z22齿轮相互啮合的传动机构如（图一）所示：

四、使用效果

使用双向排钻时，一次进给2个工位就会同时钻9个孔，工作效率比原来一次进给钻孔1个整整提高了8倍以上，大大降低了工人的劳动强度，缓解了人员的紧张，节省了设备购置的费用，解决了井下大批量使用注浆管供不应求的局面，有效满足了矿井的安全生产需要。它结构简单，成本低，适用于定距多孔的批量工件加工，同普通钻床单个钻头相比，工效快，可有效的节约人力、物力、财力，值得推广使用。

参考文献

[1]赵继展.钻孔风排钻屑法测试煤层瓦斯含量.陕西煤炭2012年 第02期

[2]郝景新,李军,杨文嘉.电子七排钻工时测定与分析.林业机械与木工设备.2010年 第11期.