一种潜孔钻头固齿设备的制作方法

本发明涉及轨道施工装置，特别是一种潜孔钻头固齿设备。

背景技术：

1、随着矿石工程，建筑，石油和水井工程的不断发展，风动潜孔钻进工艺的效率高，成孔率高且稳定性高，而得到广泛应用。其中潜孔钻头是潜孔钻进工艺的重要组成部分；潜孔钻头由钻头体和合金齿组成，合金齿通过过盈种植在钻头基体上。因此，合金齿的固齿质量直接影响钻头的寿命。现阶段潜孔钻头的合金齿往往采用冷挤压固齿工艺。在固齿过程中往往存在合金齿与钻头不同轴，固齿后存在压偏或缝隙现象。基于上述不足，亟待一种高效，固齿齿孔放料找正且操作方便简单的固齿设备

技术实现思路

1、本发明解决现有技术的不足而提供一种用一个设备就可以实现对合金齿定位、固齿，保证合金齿固齿质量的潜孔钻头固齿设备。

2、为实现上述目的，本发明首先提出了一种潜孔钻头固齿设备，包括结构框架，所述结构框架上安装有用于定位钻头的固齿工装、设置在固齿工装上方的固齿找正送料机构以及与固齿找正送料机构配合的、用于将合金齿压入钻头的压力油缸，所述钻头固定在固齿工装上后、钻头待安装齿孔的正上方区域为工作区，所述结构框架上安装有转动机构，所述转动机构包括竖直布设的旋转轴和同轴安装在旋转轴上、可绕旋转轴旋转的转动盘，转动盘上、以旋转轴为中心对称设置多个工位，每个工位上安装有一个型号的固齿找正送料机构，转动盘每转动一个工位将一个型号的固齿找正送料机构送到所述工作区内；

3、固齿找正送料机构包括压套轴、压套和下压手柄，压套安装在转动盘的工位上，所述压套轴同轴插装在压套的空腔内，所述压套轴与压套内壁滑动连接；所述压套的空腔从进口到出口依次分为滑动段、进齿段和压出段，所述压出段的直径与合金齿的外径相匹配，所述压套的侧壁上、在进齿段设有与合金齿大小相匹配的进齿口，进齿口与进齿段连通，所述压套轴包括外径与滑动段直径相匹配的轴芯，所述轴芯的一端同轴固定有外径与待安装齿孔内径相匹配的定位压头，轴芯的另一端同轴固定有顶推头，顶推头的外径大于压套进口，所述下压手柄与压套轴的顶推头连接，通过下压手柄带动压套轴在压套内滑动，所述下压手柄带动压套轴在定位状态和待状态之间转换，定位状态时，压套轴的定位压头从压套的出口端伸出，此时，通过将定位压头插入待安装齿孔，通过轴线重合的方式实现在合金齿压入前对待安装齿孔进行定位；待固齿状态时，压套轴的定位压头置于进齿段的上方，此时，将合金齿从进齿口塞入进齿段内，再利用压力油缸顶推压套轴，从而将合金齿从压套出口顶出，并且压入待安装齿孔内。

4、本实施方式中，所述转动盘的每个工位上设置有一个竖直布设的、与压套外径相匹配的安装孔，所述压套沿竖直方向插装在转动盘的安装孔内，并且压套外壁与安装孔内壁滑动连接。

5、本实施方式中，所述压套顶部外壁设有外径大于安装孔的固定环。通过固定环限位压套，防止压套从安装孔内掉出。

6、本实施方式中，定位压头的端部设有倒角形成外径小于待安装齿孔内径的导向区，通过导向区方便定位压头压入待安装齿孔内。

7、本实施方式中，下压手柄由矩形框架构成，下压手柄的一端铰接在转动盘上，另一端为握持端，所述下压手柄的框架中部通过两块侧板围合形成与顶推头直径相匹配间距，下压手柄的两块侧板上沿侧板长度方向对称开设有第二导向槽，所述顶推头的两侧上螺纹连有螺钉挡销，顶推头通过两侧的螺钉挡销分别滑动安装在两侧第二导向槽内，通过上提或下压下压手柄的握持端，使得下压手柄的中部上升或下降，这样螺钉挡销在第二导槽内滑动，通过螺钉挡销限位，使得压套轴在压套内稳定滑动。

8、本实施方式中，所述压套轴与压套之间还设置有限位装置，限位装置对压套轴在压套内沿轴向向上移动的距离进行限位，限位装置包括设置在压套滑动段的内壁上、沿轴向布设的第一导向槽以及安装在轴芯外壁上的第一定位挡销，所述第一定位挡销滑动安装在第一导向槽内；当压套轴向上移动到限位距离后，压套轴通过限位装置带动压套一起沿轴向移动，从而使得压套与安装孔脱离。

9、本实施方式中，所述结构框架包括底部支撑平台、顶部支撑平台以及将底部支撑平台和顶部支撑平台连接的支撑柱，底部支撑平台上安装有水平移动机构，固齿工装安装在水平移动机构的活动端，支撑柱上安装有升降机构，转动机构安装在升降机构的活动端上，所述顶部支撑平台上安装有竖直布设的压力油缸。

10、本实施方式中，所述升降机构包括固定在支撑柱上且沿竖直方向布设的第一导轨、滑动安装在第一导轨上的横梁、水平固定在横梁上的悬梁以及安装在顶部支撑平台上的拉伸油缸，转动机构的旋转轴安装在悬梁上。

11、本实施方式中，所述转动机构包括旋转轴和转动盘，悬梁上设置有与旋转轴配合的竖直布设的内孔和水平布设的、与内孔连通的锁紧螺纹孔，所述锁紧螺纹孔内螺纹安装有第一紧定螺钉，所述旋转轴的一端安装在悬梁的内孔内，另一端通过轴承与转动盘转动连接，所述旋转轴轴向上通过防松螺母限位在悬梁上、周向通过和第一紧定螺钉限位，旋转轴与转动盘之间还设置有实现转动盘单向回转的棘轮机构。

12、本实施方式中，所述水平移动机构包括固定在底部支撑平台上且水平布设的第二导轨，所述固齿工装通过滑块滑动安装在第二导轨上，所述滑块上设定有锁紧机构，滑块通过锁紧机构锁定在第二导轨上，水平移动机构实现固齿工装远离或靠近第一导轨的动作。

13、由于采用上述结构，本发明具有如下优点：

14、(1)本发明通过固齿找正送料机构，利用压套轴与压套的配合实现在定位和固齿状态之间转换，定位状态时，压套轴的定位压头从压套的出口端伸出，此时，通过将定位压头插入待安装齿孔，这样通过轴线重合的方式实现在合金齿压入前对待安装齿孔进行定位；待固齿状态时，压套轴的定位压头置于进齿段的上方，由于之前已经通过定位压头对合金齿压入的位置进行了定位，此时，将合金齿从进齿口塞入进齿段内，再利用压力油缸顶推压套轴，从而将合金齿从压套出口顶出，并且压入待安装齿孔内，这样就完成了对钻头齿面各齿孔找正以及固齿的全过程，通过上述方式，解决压齿后合金齿与齿孔存在缝隙问题，大大提高钻头固齿质量，从而提高潜孔钻头的可靠性。

15、(2)本发明利用下压手柄来实现压套轴在压套内的移动，通过上提或下压下压手柄的握持端，使得下压手柄的中部上升或下降，这样可以很方便的控制压套轴在压套内的滑动，方便、快速的在定位状态时和待固齿状态之间转换。

16、(3)本发明压套轴与压套之间还设置有限位装置，限位装置对压套轴在压套内沿轴向向上移动的距离进行限位，限位装置与下压手柄配合，当将下压手柄继续上抬，使得压套轴向上移动到限位距离后，压套轴通过限位装置带动压套一起沿轴向移动，从而使得压套与安装孔脱离，这样可以方便取出压套，从而方便进一步对固齿找正送料机构进行更换。

17、(4)本发明的压套上设置有进齿口，合金齿从进齿口送入压套中后，然后合金齿在压套内，在压力油缸和压套轴的作用下压入待安装齿孔中，在固齿过程中，合金齿始终处于压套内，压套替代原有人手扶合金齿、稳定合金齿的动作，对合金齿起到全程导向的作用，大大提高了固齿过程中工人的安全，防止发生设备压伤工人的情况。

18、综上所述，本结构简单，操作方便，且可靠性高；1.满足潜孔钻头齿面各齿孔找正；2.解决送料时合金齿与齿孔的不同轴；3.解决压齿后合金齿与齿孔存在缝隙问题，可以大大提高钻头固齿质量，从而提高潜孔钻头的可靠性。