專(zhuān)利名稱(chēng)：快速安全連接機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆孔機(jī)具和需要連接的工具之間實(shí)現(xiàn)快速連接，又能保證安全和保持良好傳動(dòng)剛性的快速安全連接機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有鉆孔機(jī)具，連接鉆頭、鉆筒、加長(zhǎng)接桿等的傳統(tǒng)方法是應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)絲扣配以大斜度短錐面扶正定心為特點(diǎn)的，這種連接方法優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好，缺點(diǎn)是上扣、卸扣很費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率低。為探索先進(jìn)實(shí)用的鉆孔機(jī)具用快速連接機(jī)構(gòu)，有很多專(zhuān)利申請(qǐng)方案，例如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1203777.X水鉆用快速連接機(jī)構(gòu)，它從液壓快速接頭演變過(guò)來(lái)，但它僅靠復(fù)位簧力推鋼球鍥入球坑的谷底前產(chǎn)生的有限分力拉靠公母接頭，貼緊力不足決定了它傳動(dòng)剛性差，以及它完全靠鋼球傳遞扭矩，由于傳動(dòng)時(shí)鋼球在球坑會(huì)產(chǎn)生巨大爬坡脹力，迫使鎖定滑套變形而失效，實(shí)踐證明沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。本人另一項(xiàng)已被授權(quán)實(shí)用新型200320102987.5長(zhǎng)錐無(wú)間隙快速連接機(jī)構(gòu)，它應(yīng)用了接近自鎖角的非自鎖的長(zhǎng)錐體配合固定鋼球突椿在螺旋槽爬坡，增加錐面貼緊力，達(dá)到錐體與鋼球共同傳遞扭矩，實(shí)現(xiàn)連接后的剛性和較容易卸開(kāi)，但它由于長(zhǎng)錐母接頭內(nèi)錐面上突出的固定鋼球突樁要進(jìn)入公錐體上螺旋卡扣溝槽，不得不在公錐體上的螺旋卡扣溝槽的起始端設(shè)置了鋼球進(jìn)出入引槽，因此它存在倒轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)脫落的不足之處，它的另一個(gè)不足之處是母錐體上設(shè)置固定的鋼性突樁，對(duì)于突樁和螺旋卡扣溝槽的均布性位置精度都要求很高，事實(shí)上難以達(dá)到各鋼球突椿均勻受力。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鉆孔機(jī)具連接機(jī)構(gòu)中絲扣連接的低效率和快速連接方案中安全性的不足，本實(shí)用新型提供一種快速安全連接機(jī)構(gòu)，該連接機(jī)構(gòu)不僅能快速完成無(wú)間隙連接，又能安全防脫落、有良好的傳動(dòng)剛性，能在所有鉆孔機(jī)具包括要求很高的手持水鉆上使用。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是快速安全連接機(jī)構(gòu)由公接頭、母接頭體、浮動(dòng)鋼球、浮動(dòng)鎖定滑套和復(fù)位壓簧五部分組成，其公接頭中段是錐體，錐體兩端是大小圓柱扶正段，在錐體靠大端均布三個(gè)沒(méi)有進(jìn)出豁口的正旋向螺旋卡扣溝槽，在螺旋卡扣溝槽的爬坡起始位置界面，對(duì)應(yīng)的母接頭體上設(shè)均布三個(gè)垂直內(nèi)錐面的浮動(dòng)鋼球穴孔，穴孔中放傳力鋼球，外面浮動(dòng)鎖定滑套的內(nèi)錐面在復(fù)位壓簧的作用下，可以將鋼球推楔入螺旋卡扣溝槽完成連接任務(wù)。本技術(shù)方案實(shí)質(zhì)是對(duì)專(zhuān)利200320102987.5長(zhǎng)錐無(wú)間隙快速連接機(jī)構(gòu)的安全上、連接機(jī)理上存在的不足之處，作全面改進(jìn)。具體分析長(zhǎng)錐無(wú)間隙快速連接機(jī)構(gòu)，它的螺旋卡扣溝槽起始點(diǎn)設(shè)的鋼球引出入槽是造成反向脫落不安全的根本，其次鋃死的固定鋼球突樁，爬坡時(shí)是一種滑動(dòng)磨擦關(guān)系，傳動(dòng)效率低，其位置精度要求又過(guò)于苛刻，影響制造成本，我們應(yīng)用改進(jìn)了的液壓快速接頭鎖定滑套原理，和改革專(zhuān)利號(hào)200320102987.5長(zhǎng)錐無(wú)間隙快速連接機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)錐結(jié)構(gòu)為中段是錐體，錐體兩端為大小圓柱扶正段，在小圓柱扶正段上設(shè)“0”形密封圈，并取消螺旋卡扣溝槽起始位置的鋼球樁進(jìn)出入引槽，螺旋卡扣溝槽則是封閉的，并改革長(zhǎng)錐母接頭上的固定鋼球突椿為浮動(dòng)的可撤至內(nèi)錐面齊平的浮動(dòng)鋼球，在母接頭體外設(shè)帶自鎖角內(nèi)錐面的浮動(dòng)鎖定滑套，并配上相應(yīng)復(fù)位壓簧，這樣軸向拉動(dòng)鎖定滑套，浮動(dòng)鋼球可以自由外撤至儲(chǔ)槽內(nèi)，當(dāng)公母錐體結(jié)合后釋放浮動(dòng)鎖定滑套，在壓簧的作用下，自鎖的滑套內(nèi)錐面壓浮動(dòng)鋼球進(jìn)入螺旋卡扣溝槽起始端的谷底，由于浮動(dòng)鋼球和浮動(dòng)鎖定滑套能自動(dòng)發(fā)揮位置補(bǔ)償作用而較少依賴(lài)制造精度，可以看出浮動(dòng)鋼球在本處應(yīng)用，不僅各鋼球能深達(dá)卡扣溝槽谷底，有利于提高傳力能力，還由于母接頭體上設(shè)的浮動(dòng)鋼球穴孔，此時(shí)起到了滾珠軸承的軸承架作用，正旋傳力時(shí)鋼球在螺旋卡扣溝槽中如同超越離合器，是一種滾動(dòng)爬坡機(jī)理，傳動(dòng)效率提高也減少了磨損，在大扭矩工作時(shí)，公母接頭處在近于非自鎖的自鎖狀態(tài)，卡緊力較大，拆卸時(shí)一旦手動(dòng)拉不動(dòng)鎖定滑套，可軸向震擊浮動(dòng)鎖定滑套，鋼球爬坡力解除，即可輕松卸開(kāi)，該機(jī)構(gòu)使用安全可靠，無(wú)脫落之憂。還可以反轉(zhuǎn)傳力，滿足處理卡鉆時(shí)，需要用扳手正反扭動(dòng)的需要。
本實(shí)用新型的有益效果是彌補(bǔ)了專(zhuān)利號(hào)200320102987.5長(zhǎng)錐無(wú)間隙快速連接機(jī)構(gòu)存在的不足之處，出現(xiàn)一種徒手插接即可工作，有良好的傳動(dòng)剛性，可以正反轉(zhuǎn)動(dòng)，安全無(wú)脫落機(jī)會(huì)，它傳動(dòng)受力均勻，有利提高扭矩輸出能力又易以拆卸，能滿足各類(lèi)鉆孔機(jī)具的配置需要，它的推廣應(yīng)用將顯著提高現(xiàn)有鉆孔機(jī)具的工作效率，有很好社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是快速安全連接機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖，本圖亦是摘要附圖；圖2是快速安全連接機(jī)構(gòu)的公接頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是快速安全連接機(jī)構(gòu)母接頭體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是快速安全連接機(jī)構(gòu)的浮動(dòng)鎖定滑套結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是應(yīng)用快速安全連接機(jī)構(gòu)技術(shù)制成的加長(zhǎng)接桿示意圖；具體實(shí)施方式
如圖1所示快速安全連接機(jī)構(gòu)示意圖，將包括雙點(diǎn)劃線框內(nèi)連起來(lái)全貌看，它是應(yīng)用快速安全連接機(jī)構(gòu)技術(shù)制造工程鉆孔機(jī)具用快速過(guò)渡接頭的實(shí)例，它可以使現(xiàn)有傳統(tǒng)絲扣連接的鉆孔機(jī)具實(shí)現(xiàn)快速、安全接卸。圖中序號(hào)(1)是公接頭，序號(hào)(2)是母接頭體，序號(hào)(3)是浮動(dòng)鋼球，序號(hào)(4)是浮動(dòng)鎖定滑套，序號(hào)(5)是復(fù)位壓簧，(6)是“0”形密封圈，序號(hào)(8)是沒(méi)有鋼球出入引槽的封閉的螺旋卡扣溝槽，一般可以設(shè)均布2～3個(gè)，最好設(shè)3個(gè)，受力較好，在螺旋卡扣溝槽起始位置A-A界面對(duì)應(yīng)的母接頭體(2)上設(shè)均布三個(gè)垂直內(nèi)錐面的浮動(dòng)鋼球穴孔(25)，(7)是卡簧，(14)是操作防滑槽，(15)是公錐體中心通孔，(16)是母接頭中心通孔，序號(hào)(18)示意用以和傳統(tǒng)的鉆筒等工具相連的公扣，(17)是扳手扁方，序號(hào)(19)示意用以和鉆孔機(jī)輸出軸相接的傳統(tǒng)的連接母扣，(20)是傳統(tǒng)公接頭上的扁方，序號(hào)(12)是浮動(dòng)鎖定滑套上的內(nèi)錐面，(13)是存浮動(dòng)鋼球(3)的儲(chǔ)槽，從本圖可以看出公母接頭連接狀態(tài)，浮動(dòng)鎖定滑套(4)受壓簧(5)的推動(dòng)而向右移，使鎖定滑套內(nèi)錐面(12)壓浮動(dòng)鋼球(3)嵌入螺旋卡槽(8)的谷底，鋼球穴孔(25)及螺旋卡扣溝槽(8)的均布度有少量誤差，會(huì)得自動(dòng)補(bǔ)償而如同三條腿的凳子都會(huì)受力一樣，而仍能達(dá)到良好的均勻受力咬合狀態(tài)，而當(dāng)公接頭作正旋轉(zhuǎn)時(shí)，浮動(dòng)鋼球則在螺旋卡扣溝槽中作滾動(dòng)爬坡，扭力愈大公母錐體間貼合力愈大，可傳遞的扭矩也愈大，總傳遞扭矩是由錐面摩擦力和鋼球被止動(dòng)共同承擔(dān)，同樣扭矩條件下，相對(duì)來(lái)說(shuō)浮動(dòng)鎖定滑套所受的脹力要比專(zhuān)利申請(qǐng)01203777.X中鎖定滑套受力要小許多，而當(dāng)公接頭反轉(zhuǎn)時(shí)，則扭矩完全由鋼球承擔(dān)，但由于鋼球始終在卡扣溝槽谷底，傳力狀況也仍然比專(zhuān)利申請(qǐng)01203777.X水鉆用快速連接機(jī)構(gòu)要好。這樣結(jié)構(gòu)沒(méi)有獨(dú)立的解除操作動(dòng)作是不可能脫落的，達(dá)到了安全連接目的。圖中可以看出，手抓住浮動(dòng)鎖定滑套(4)向左移，壓縮壓簧(5)，鎖定滑套上的內(nèi)錐面脫離浮動(dòng)鋼球(3)，使鋼球儲(chǔ)槽(13)達(dá)到浮動(dòng)鋼球位置，勢(shì)必鋼球撤入儲(chǔ)槽(13)，公接頭(1)則順利從母接頭中拔出，如果因?qū)嵤┑呐ぞ剡^(guò)大，出現(xiàn)自鎖，拆卸時(shí)手力拉不動(dòng)鎖定滑套，則可以用適當(dāng)硬質(zhì)工具軸向向左震擊鎖定滑套，也很容易解卡，再手動(dòng)卸開(kāi)，由于接插時(shí)無(wú)需預(yù)應(yīng)力上緊即可開(kāi)鉆使用，總體使用十分方便快捷。
如圖2所示快速安全連接機(jī)構(gòu)的公接頭(1)的結(jié)構(gòu)示意圖，本圖連同雙點(diǎn)劃線框中一起看，就是應(yīng)用本快速安全連接機(jī)構(gòu)技術(shù)制成的快速安全過(guò)渡接頭的公接頭，本技術(shù)區(qū)別于200320102987.5專(zhuān)利的要點(diǎn)是并非單一的長(zhǎng)錐插接體，插接錐體(10)的兩端有(11和(9)大小圓柱扶正段，使接頭連接可以提前進(jìn)入對(duì)中狀態(tài)，而且均布的螺旋卡扣溝槽(8)是封閉沒(méi)有鋼球進(jìn)出引槽的，再則鋼球在卡扣溝槽中是滾動(dòng)工作，螺旋卡扣溝槽不要求有自鎖功能?？蹨喜鄣纳疃纫话阋嗽诟?dòng)鋼球(3)直徑的1/3至3/8之間，圖中序號(hào)(21)是防止槽邊銳口起毛而設(shè)的空槽，(22)是“O”形圈槽。螺旋卡扣溝槽如同軸承溝槽受較大擠壓應(yīng)力，公接頭宜用軸承鋼或滲炭鋼制造，錐體硬度宜在HRC55～60度左右。
如圖3所示快速安全連接機(jī)構(gòu)母接頭體的結(jié)構(gòu)示意圖，本圖連同雙點(diǎn)劃線框中一起看，它是應(yīng)用本快速安全連接機(jī)構(gòu)技術(shù)制成的快速安全過(guò)渡母接頭體，本技術(shù)區(qū)別于200320102987.5專(zhuān)利的要點(diǎn)是改變了它在母錐體口部均布三個(gè)從內(nèi)向外嵌入內(nèi)錐面的固定鋼球突椿為如圖所示的三個(gè)垂直于內(nèi)錐面從外向內(nèi)鉆的敞口的浮動(dòng)鋼球穴孔(25)，序號(hào)(26)是示意鋼球穴孔(25)它并不鉆透留有的托球唇邊，浮動(dòng)鋼球裝入后可以活動(dòng)，并使鋼球可以突出內(nèi)錐面約1/3至3/8鋼球直徑，鋼球不可向內(nèi)脫出，序號(hào)(24)是卡簧槽，(17)是傳統(tǒng)公接頭部分的扳手扁方，(18)示意和鉆筒等相連接的傳統(tǒng)公接頭。序號(hào)(23)是示意母接頭體的內(nèi)錐面，(27)是母錐口部扶正段，(29)是母錐小端扶正段。
如圖4所示是快速安全連接機(jī)構(gòu)的浮動(dòng)鎖定滑套結(jié)構(gòu)示意圖，圖中序號(hào)(12)是推壓浮動(dòng)鋼球的內(nèi)錐面，錐面角β是自鎖角，其值在5°～7°之間，序號(hào)(13)是解除連接時(shí)的鋼球儲(chǔ)槽，(30)是騎跨母接頭外徑的通孔，和母接頭體外徑是松動(dòng)配合，序號(hào)(31)是裝壓簧(5)的止口，(14)是示意方便手動(dòng)操作的防滑槽，本零件將受到較大的鋼球擠壓力，要求整體淬火特別是錐面硬度要在HRC55～60度左右。
如圖5所示是應(yīng)用快速安全連接機(jī)構(gòu)技術(shù)制成的加長(zhǎng)接桿示意圖，它和圖1所展示的快速安全連接公母接頭結(jié)構(gòu)要點(diǎn)完全一致，僅是將快速安全公母接頭分別做到加長(zhǎng)桿體(32)的兩端，(33)示意焊接縫，(20)是扳手扁方。
本實(shí)用新型快速安全連接機(jī)構(gòu)的實(shí)施例如圖1至圖5以及圖1至圖5的
，它是本快速安全連接機(jī)構(gòu)構(gòu)成實(shí)用的產(chǎn)品形態(tài)，圖1和圖5所示，都是獨(dú)立的一種產(chǎn)品，它是可以當(dāng)作工具一樣重復(fù)使用的快速安全過(guò)渡接頭，和加長(zhǎng)接桿，現(xiàn)有的各種鉆孔機(jī)具只要采用本技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)安全快速接卸，提高工作效率。
具體接卸操作是左手持快速安全過(guò)渡母接頭，用兩手指向左拉動(dòng)浮動(dòng)鎖定滑套(4)讓浮動(dòng)鋼球有了外撤的余地，此時(shí)將公接頭(1)插入母接頭體(2)，釋放浮動(dòng)鎖定滑套，同時(shí)反旋公接頭，浮動(dòng)鎖定滑套受壓簧的推動(dòng)，其內(nèi)錐面(12)迫著浮動(dòng)鋼球會(huì)迅速被擠入因反旋公接頭而迎來(lái)的螺旋卡扣溝槽起始端的谷底，順手將公接頭略作正旋以消除間隙即可開(kāi)鉆施工，正常情況下向左拉動(dòng)浮動(dòng)鎖定滑套即可解除鎖定，卸除公接頭，十分快捷、安全、方便。
權(quán)利要求1.一種快速安全連接機(jī)構(gòu)，其特征在于它由公接頭(1)；母接頭體(2)；浮動(dòng)鋼球(3)；浮動(dòng)鎖定滑套(4)；和復(fù)位壓簧(5)五部分組成，其公接頭中段是錐體(10)，錐體兩端是大小圓柱扶正段(11)和(9)，在小圓柱扶正段(9)上設(shè)“O”形密封圈(6)，錐體(10)靠大端設(shè)三個(gè)沒(méi)有進(jìn)出豁口的正旋向螺旋卡扣溝槽(8)，在螺旋卡扣溝槽(8)的爬坡起始位置A-A界面對(duì)應(yīng)的母接頭體(2)上設(shè)均布三個(gè)垂直內(nèi)錐面的浮動(dòng)鋼球穴孔(25)，浮動(dòng)鎖定滑套(4)上的內(nèi)錐面(12)的錐面角β是自鎖角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速安全連接機(jī)構(gòu)，其特征在于母接頭體(2)對(duì)應(yīng)公接頭錐體大端A-A界面上均布的三個(gè)垂直內(nèi)錐面的浮動(dòng)鋼球穴孔(25)，它向外敞口向內(nèi)則保留有托球唇邊(26)，使鋼球可以突出內(nèi)錐面1/3至3/8直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速安全連接機(jī)構(gòu)，其特征在于浮動(dòng)鎖定滑套(4)上的內(nèi)錐面角β的值在5°～7°之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速安全連接機(jī)構(gòu)，其特征在于公母接頭中段的錐體錐面角α的值在8°30′～10°之間。
專(zhuān)利摘要一種用于鉆孔機(jī)具和需要連接的工具之間實(shí)現(xiàn)快速接卸，又能保持良好傳動(dòng)剛性的快速安全連接機(jī)構(gòu)，其特征在于它由公接頭(1)；母接頭體(2)；浮動(dòng)鋼球(3)；浮動(dòng)鎖定滑套(4)；和復(fù)位壓簧(5)五部分組成，其公接頭中段是錐體(10)，錐體兩端是大小圓柱扶正段(11)和(9)，在小圓柱扶正段(9)上設(shè)“O”形密封圈(6)，錐體(10)靠大端設(shè)三個(gè)沒(méi)有進(jìn)出豁口的正旋向螺旋卡扣溝槽(8)，在螺旋卡扣溝槽(8)的爬坡起始位置A－A界面對(duì)應(yīng)的母接頭體(2)上設(shè)均布三個(gè)垂直內(nèi)錐面的浮動(dòng)鋼球穴孔(25)，浮動(dòng)鎖定滑套(4)上的內(nèi)錐面(12)的錐面角β是自鎖角。連接時(shí)，拉動(dòng)鎖定滑套，公接頭插入母接頭并釋放鎖定滑套，同時(shí)反旋公接頭，鎖定滑套在壓簧的推動(dòng)下其內(nèi)錐面迫著浮動(dòng)鋼球擠入螺旋卡扣溝槽，完成連接。正旋作業(yè)浮動(dòng)鋼球在螺旋卡扣溝槽中滾動(dòng)爬坡，扭矩越大，公母錐體間貼緊力越大，傳遞扭矩能力越大。本快速安全連接機(jī)構(gòu)可以反相傳力，有很好的傳動(dòng)剛性，非解除操作無(wú)脫落機(jī)會(huì)，拉動(dòng)鎖定滑套則輕易拆卸，使用十分快捷、安全方便。
文檔編號(hào)B23Q3/12GK2778444SQ20042011858
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者陳月輝 申請(qǐng)人:陳月輝