一种工程薄壁钻头切割性能测试系统的制作方法

本申请涉及钻头检测设备，尤其是一种工程薄壁钻头切割性能测试系统。

背景技术：

1、工程薄壁钻头又称钻头、空心钻头，主要用于混凝土，石材、陶瓷等无机非金属硬脆性材料的钻孔。主要由钻管（圆柱形空心薄壁管）和焊接在钻管头部的刀头（有金刚石刀头、硬质合金刀头等）组成。其中，钻管的尾部有与驱动装置连接的螺纹和定位圆锥凹面，是切削工作部-刀头的支撑部件，起到传递运动和扭矩的作用。

2、工程水钻机，简称水钻机，是标准电动工具中的一类，是工程薄壁钻头配套的专用驱动设备，主要分为台式水钻机和手持水钻机。

3、钻头的切割性能，主要包括切割速度和寿命两个指标。

4、因为目前国内没有用于钻头切割性能的测试装备，钻头切割性能试验均为人工手动切割，存在着以下问题:

5、1，由于人工手动切割，难免产生主观倾向性；

6、2，体能差异，每个操作者的体能情况不同，用力大小不同，必然产生切割速度产生影响；即使是同一个人操作，随着切割时间的延续，用力大小也会产生变化。操作者的心情和外部影响也会对用力大小产生影响；

7、3，绝大部分试验只有感觉，没有具体数据；

8、4，没有明确的寿命判据。而是按操作者感觉钻头钝了就终止试验；

9、5，目前钻头的钻切测试过程中，混凝土试块在车间地面上移动困难，只能用撬杠撬动，既容易破坏车间地面，又耗费操作者体力；

10、6，台式水钻机的固定问题，在试块上进行水钻机钻切试验时，每钻一个孔，需要在试块上用电锤打4个固定水钻机的膨胀螺栓地脚孔，并用膨胀螺栓将水钻机固定在混凝土试块上，对钻切测试造成很大的不便。同时，混凝土试块的边缘由于需要电锤打膨胀螺栓孔，试块不能充分利用，也造成一定程度的浪费。

技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是提供一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，通过设计专用的钻头切割性能测试系统，对不同生产厂家、不同型号的钻头进行对比切割试验，采用恒力系统对被测试钻头的切割性能进行客观公正、准确无误、毋庸置疑的评价，有利于使各生产厂家认识到产品的不足，促进产品性能的提高。

2、为解决上述问题，本申请采用如下的技术方案：

3、一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，包括用于放置试样的工作台、用于将试样运送到所述工作台上的运输车以及用于对试样进行钻切的钻切装置；所述运输车能够升降；所述钻切装置包括设置在工作台上方的龙门架、安装在所述龙门架上的水钻机支架和轮箱、安装在所述水钻机支架上的水钻机以及用于对水钻机加压的恒力系统。

4、进一步的，所述水钻机支架与所述龙门架通过轮箱连接；所述轮箱与所述水钻机支架固定连接；所述轮箱可沿所述龙门架顶部的横梁滑动。

5、进一步的，所述轮箱上转动连接有滚轮，所述滚轮沿着所述龙门架的横梁滚动；所述轮箱与所述龙门架之间设有紧固装置，所述紧固装置包括中部与所述轮箱螺纹连接的球头杆以及与所述球头杆的球头万向连接的压板；当轮箱需要与龙门架固定时，所述压板与所述横梁抵接；所述压板上设有轴承座，所述轴承座与所述球头杆的球头万向连接；所述压板上设有防止球头从所述轴承座脱出的挡板。

6、进一步的，所述压板与所述横梁接触的一面设有摩擦带；摩擦带与所述横梁抵接。

7、进一步的，所述恒力系统包括安装在所述水钻机顶部的砝码座和放置在所述砝码座上的砝码；所述砝码的中心线与所述水钻机的主轴的中心线重合。

8、进一步的，所述水钻机包括与所述水钻机支架固定连接的水钻机底座、与所述水钻机底座固定连接的立柱、与所述立柱滑动连接的滑套、与所述滑套固定连接的机身、安装在所述机身上的钻头，立柱上设有齿条，所述滑套上设有齿轮，所述齿条与齿轮啮合，砝码座安装在所述机身上。

9、进一步的，所述滑套上设有将滑套与立柱定位的锁紧杆，锁紧杆的端部设有锁紧轮。

10、进一步的，所述运输车包括安装有车轮的底层车架、一端与所述底层车架铰接的摇杆、与所述摇杆另一端铰接的上层车架以及用于驱动所述上层车架升降的驱动装置；所述摇杆为四根，分别设在上层车架和底层车架四个角部之间；所述驱动装置包括一端与上层车架铰接的球头螺杆以及与所述球头螺杆中部螺纹连接的转轴；所述球头螺杆另一端设有便于扳手拧动的四方头；所述底层车架设有把手部，所述转轴与所述把手部转动连接；所述上层车架设有球头轴承座；所述球头螺杆的球头端与所述球头轴承座万向连接；所述把手部设有两个单列向心球轴承，所述转轴安装在单列向心球轴承上；所述转轴位于所述球头轴承座上方。

11、进一步的，还包括数据收集和处理系统，所述数据收集和处理系统包括测量钻头钻切距离的激光位移传感器和用于处理数据的控制器；所述控制器与所述激光位移传感器信号连接。

12、进一步的，所述激光位移传感器包括设在所述滑套上的发射端和设在所述水钻机底座上的接收端。

13、本申请的有益效果是：

14、整个切割试验设采用恒力对水钻机加压的方式，保证压力的准确，直接简单、准确可靠的测量，得到位移-时间曲线图，计算出平均钻切速度，最大切割速度、最小切割速度，客观、准确地反映水钻机的钻切性能参数。

15、通过设置的运输车，运输车上设有可升降的上层车架，可以将试样放到工作台任意位置上，并将上层支架放置在工作台内。

16、通过设置的龙门架、轮箱以及水钻机，轮箱可以带动水钻机在龙门架的横梁上移动，能够对试样不同位置打孔试验，和运输车配合，实现在试样任意位置打孔。

技术特征：

1.一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：包括用于放置试样（6）的工作台（111）、用于将试样（6）运送到所述工作台（111）上的运输车以及用于对试样（6）进行钻切的钻切装置；所述运输车能够升降；所述钻切装置包括设置在工作台（111）上方的龙门架（7）、安装在所述龙门架（7）上的水钻机支架（83）、安装在所述水钻机支架（83）上的水钻机（9）以及用于对水钻机（9）加压的恒力系统。

2.根据权利要求1所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述水钻机支架（83）与所述龙门架（7）通过轮箱（8）连接；所述轮箱（8）与所述水钻机支架（83）固定连接；所述轮箱（8）可沿所述龙门架（7）顶部的横梁滑动。

3.根据权利要求2所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述轮箱（8）上转动连接有滚轮（81），所述滚轮（81）沿着所述龙门架（7）的横梁滚动；所述轮箱（8）与所述龙门架（7）之间设有紧固装置，所述紧固装置包括中部与所述轮箱（8）螺纹连接的球头杆（89）以及与所述球头杆（89）的球头（93）万向连接的压板（91）；当轮箱（8）需要与龙门架（7）固定时，所述压板（91）与所述横梁抵接；所述压板（91）上设有轴承座，所述轴承座与所述球头杆（89）的球头（93）万向连接；所述压板（91）上设有防止所述球头（93）从所述轴承座脱出的挡板（94）。

4.根据权利要求3所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述压板（91）与所述横梁接触的一面设有摩擦带（92）；摩擦带（92）与所述横梁抵接。

5.根据权利要求1所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述恒力系统包括安装在所述水钻机（9）顶部的砝码座（101）和放置在所述砝码座（101）上的砝码（10）；所述砝码（10）的中心线与所述水钻机（9）的主轴的中心线重合。

6.根据权利要求5所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述水钻机（9）包括与所述水钻机支架（83）固定连接的水钻机底座（102）、与所述水钻机底座（102）固定连接的立柱（84）、与所述立柱（84）滑动连接的滑套（86）、与所述滑套（86）固定连接的机身、安装在所述机身上的钻头（11），立柱（84）上设有齿条，所述滑套（86）上设有齿轮，所述齿条与齿轮啮合，砝码座（101）安装在所述机身上。

7.根据权利要求6所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述滑套（86）上设有将滑套（86）与立柱（84）定位的锁紧杆，锁紧杆的端部设有锁紧轮（85）。

8.根据权利要求1所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述运输车包括安装有车轮（2）的底层车架（1）、一端与所述底层车架（1）铰接的摇杆（3）、与所述摇杆（3）另一端铰接的上层车架（4）以及用于驱动所述上层车架（4）升降的驱动装置（5）；所述摇杆（3）为四根，分别设在上层车架（4）和底层车架（1）四个角部之间；所述驱动装置（5）包括一端与上层车架（4）铰接的球头螺杆（52）以及与所述球头螺杆（52）中部螺纹连接的转轴（54）；所述球头螺杆（52）另一端设有便于扳手拧动的四方头；所述底层车架（1）设有把手部，所述转轴（54）与所述把手部转动连接；所述上层车架（4）设有球头轴承座（51）；所述球头螺杆（52）的球头端与所述球头轴承座（51）万向连接；所述把手部设有两个单列向心球轴承（53），所述转轴（54）安装在单列向心球轴承（53）上；所述转轴（54）位于所述球头轴承座（51）上方。

9.根据权利要求6所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：还包括数据收集和处理系统，所述数据收集和处理系统包括测量钻头钻切距离的激光位移传感器和用于处理数据的控制器；所述控制器与所述激光位移传感器信号连接。

10.根据权利要求9所述的一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，其特征在于：所述激光位移传感器包括设在所述滑套（86）上的发射端（87）和设在所述水钻机底座（102）上的接收端（88）。

技术总结本申请涉及一种工程薄壁钻头切割性能测试系统，包括工作台、运输车、钻切装置以及数据收集和处理系统；运输车能够升降；钻切装置包括龙门架、水钻机支架、水钻机以及恒力系统；数据收集和处理系统包括激光位移传感器和控制器；水钻机支架与龙门架通过轮箱连接；恒力系统包括砝码座和砝码；砝码的中心线与水钻机的主轴的中心线重合；运输车包括底层车架、摇杆、上层车架以及驱动装置；数据收集和处理系统包括激光位移传感器和控制器；本申请的有益效果是：切割试验设采用恒力对水钻机加压的方式，保证压力的准确，得到位移‑时间曲线图，计算出平均钻切速度，最大切割速度、最小切割速度，客观、准确地反映水钻机的钻切性能参数。技术研发人员：张玉忠,王若瑾受保护的技术使用者：山东德立科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4