繆平 繆偉華

摘要：本文主要針對某一產品零件內部型腔小，一般機加工設備無法在其小型腔內鉆打孔，因此針對這一現狀專門設計出了一種鉆孔裝置，通過這一裝置解決了產品零件在小型腔內無法用機械設備鉆孔的瓶頸，這一裝置既實用又經濟實惠。本文主要對小型腔內鉆孔裝置的結構、工作原理、制作說明、使用效果及推廣策略等方面進行了詳細介紹。

關鍵詞：小型腔內鉆孔裝置；結構；工作原理；制作說明；使用效果

中圖分類號：TE92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12 （a）-00

我們開發(fā)生產一種275HP小功率的石油鉆井泵，泵的動力端有號稱三大件之一的主承載件—泵機架，如下圖1所示。

泵機架為整體鑄造結構，機架內有十字頭上下導板座3，在上下導板座的三個扇形圓孔內，分別安裝有三個十字頭上導板1和十字頭下導板4，形成三個型腔，以便于三個十字頭分別在其三個型腔內往復運動。每一組的十字頭上下導板分別用四只沉頭螺釘2來聯接固定于上下導板座如圖2所示。

因為十字頭上下導板鉆打光孔，所以上下導板座需要鉆打24個M12螺紋孔如圖3所示。但是因十字頭上下導板座之間的型腔空間太小，無法用小臺鉆、小吸鐵鉆、小型的鉆打孔機床或小型的機加工設備在此微小空間內打孔，為此我們專門設計發(fā)明出一種在此微小型腔空間內鉆打孔的裝置。

一、小型腔內鉆孔裝置的結構、工作原理及制作說明

如圖4所示，本設計發(fā)明的小型腔鉆孔裝置，減速器機殼9上下各配有上法蘭6和下法蘭12（用螺栓聯接緊固），且上法蘭6和下法蘭12均有定位部分伸入減速器機殼9內，下法蘭12下端沉孔配入深溝球軸承14，上法蘭6和下法蘭12之間裝有蝸輪10，上法蘭6和下法蘭12與蝸輪10的連接處均設有耐磨墊8。上法蘭6和下法蘭12的孔內配入鉆軸4，蝸輪10內孔與鉆軸4外圓配合，蝸輪10銑出一鍵槽通孔，鉆軸4上半端外圓銑出一鍵槽，槽內裝配圓頭平鍵7，由該鍵7將蝸輪10的扭矩傳動給鉆軸4。鉆軸4可以在上法蘭6、下法蘭12及深溝球軸承14孔內上下移動。蝸輪10與其左側的蝸桿11組成傳動副，蝸桿11由減速器機殼9固定支撐。

帶有雙頭螺柱5的調節(jié)支撐帽17（上下各3只）尖端支撐于小型腔內壁上，另一端支撐著整個減速器機殼9包括上法蘭6下法蘭12，可以通過旋轉調節(jié)支撐帽17，利用螺紋副調節(jié)上下距離，進一步調節(jié)整個減速器機殼9的位置。

鉆軸4上端配有反向安裝的單向推力球軸承2，定位軸3的下端外螺紋與鉆軸4上端內螺紋旋合，定位軸3的最大臺階外圓與單向推力球軸承2的軸圈配合定位，壓帽1下方的盲孔與單向推力球軸承2座圈配合定位。

鉆軸4下端車有1：4的錐度內孔，錐形夾緊套13外錐與該錐度內孔配合，并帽15內螺紋與鉆軸4下端的外螺紋旋合，通過螺紋旋合可以將錐形夾緊套13逐漸推入鉆軸4下端的錐度內孔并壓緊，錐形夾緊套13周身縱向開有槽孔，在錐形夾緊套13被并帽15壓緊的同時逐漸將鉆頭16夾緊。

工作之前，先將錐形夾緊套13，鉆頭16順序裝入鉆軸4的下孔內，旋入并帽15并壓緊錐形夾緊套13，從而夾緊鉆頭16。然后，將該置放置在小型腔內，旋轉調節(jié)支撐帽17以確定鉆頭16的鉆打孔位置和角度。

開始工作，外置的旋轉動力聯接蝸桿11驅動蝸輪10，其扭矩通過圓頭平鍵7傳遞給鉆軸4，從而使鉆頭16旋轉。待鉆頭16正常旋轉后用手柄或短柄撬桿向下壓壓帽1，壓帽1依次向下壓單向推力球軸承2、鉆軸4直至鉆頭16，這樣使鉆頭16持續(xù)進給。

在具體制作時，先選擇體積較小的CW型單級圓弧圓柱蝸桿減速器，打開減速器機殼9，蝸桿11不動，取出蝸輪10和軸18，缷去軸18留下蝸輪10，再將蝸輪10內孔與鉆軸4車配，將上法蘭6和下法蘭12分別取代減速器機殼9上的上軸承蓋20下軸承蓋19，用原有的螺栓緊固。

二、使用效果

實際使用證明，該裝置從2013年開始使用至今，先后加工275HP小功率泵的機架共計約200多臺，效果良好，對企業(yè)而言，更具有良好的實用性和經濟性。到目前為止國內外還沒有發(fā)現有比該裝置更好更先進更實用的設備或裝置來替代。

三、該裝置在其他零件機加工的推廣使用

類推這種裝置不局限于泵機架鉆孔，也可以在其他的類似圓柱小孔、異型小孔或型腔內鉆打孔，可以根據型腔的大小來選擇減速器的規(guī)格（即減速器機殼外形大小、蝸桿與蝸輪的相對位置），傳遞動力可以采用手電鉆加小萬向節(jié)，或其它旋轉動力設備。

四、結束語

上述裝置已經獲得一項發(fā)明專利，專利號201310142605X。上述裝置優(yōu)點是：制作簡便，適用范圍廣，具有良好的實用性和經濟性。

參考文獻

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[2]王文志，汪通悅.一種數字化鉆孔裝置的研制[J].機床與液壓，2010，38（2）：20-21.

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2016-04-10