专利名称：水泥管钻孔机的制作方法
水泥管钻孔机，是一种适用于压力输水管道的钻孔设备。
目前，输水管的压力管道除采用钢管或铸铁管外，还有采用水泥管的，尤其南方水泥输水管更为普遍。可是到目前还没有理想的钻孔机械，需要在已铺设好的压力输水管道上现场钻孔，接一支管的时候，特别是在不停止输水的情况下对钻孔更为困难。现在采用的方法是先在要开孔的位置上划线，然后人工用凿子沿线小心地凿出一圈凹槽，但又不能凿透，以防往外喷水，需留下一层很薄的薄层连着，作好一切接管准备工作后，最后用力一锤子把连接的薄层打断，形成孔，输水管内具有压力为5KG／cm2左右的水，倾刻间喷射出来，工人就在这喷水的恶劣环境下拚命施工，直至安装好支管。不但工人的劳动环境恶劣，而且工程质量也不能保证。
本实用新型的目的，是提供一种适用于输水压力管道，在不停止输水的情况下，现场施工的钻孔机械设备。它即适用于钻钢筋水泥管，也可以用来钻钢管或铸铁管。
本实用新型是这样构思的将具有普通台钻性能的水泥管钻孔机的机身，固定在特殊结构的机座上，该机座在施钻的过程中作为钻孔机机座，施钻后作为钻孔的水泥管与支管的连接件，是它们的共用体。钻孔机机身与机座之间，用将来控制支管水流的闸阀连接起来，钻头用封闭室封闭在机座内工作。当孔钻通后，提起钻头停于封闭室内，关闭闸阀，支管水流得到控制，拆除钻机机身，再在已关闭的闸阀上连接支管。这种钻孔机，每钻一次孔，需换一个机座留下作为支管的连接件。
本实用新型的结构如附图1所示，它是由钻孔机机身、机座、封闭装置等三部分及其附件构成的。
钻孔机机身的结构，如附图2所示。它是由电动机(1)、机架(3)、导柱(8)、导套(9)、齿轮(22)等组成的。机架(3)是连接钻孔机机身各部件的中枢，它把它们连接成一个整体的机身，机身的导柱(8)固定在封闭室(5)的顶盖上，通过封闭室(5)的底板将机身固定在特殊结构的机座上。
机架(3)的结构如附图2所示，电动机(1)倒立竖直的固定在机架(3)的一端，机架的另一端上垂直的固定有导套(9)，机架(3)与导套(9)套在导柱(8)上。机架(3)的内孔壁上装有轴向的滑键(24)，导柱的相应位置上开有轴向槽(21)，机架与导柱间，靠此轴向键和槽配合。导套端的机架(3)内，装有齿轮(22)，齿轮轴垂直于同时通过电机(1)和导柱(8)轴心的平面，并与导柱上的齿(20)啮合。齿轮(22)的轴端装有操纵手柄(10)，借手柄(10)转动齿轮(22)，操纵机架(3)带动电机(1)、钻杆(4)、导套(9)一起沿导柱上下滑动。机架(3)上还装有琐定器(25)，琐定器即顶丝，将机架固定在导柱的某一位置上。齿轮(22)直径采用40mm，模数1.5为宜。
导柱的结构如附图2所示，导柱(8)是一个园柱体，其内侧直径表面的一段带有齿(20)，相应位置上还有一条轴向导槽(21)与机架(3)上的轴向滑键(24)相配合。导柱采用φ75×600mm的厚壁钢管制造为佳。
电动机(1)选用交直流两用1.7KW即可，将其竖直倒立固定在机架(3)上，为使其工作平衡利用支撑架(2)将电机上端支撑在导套(9)上。控制电动机的调速装置(11)，安装在机架(3)上，调速装置采用通用的光电偶合过载保护电路，利用双向可控硅整流，使电动机实现无级变速，操纵简单灵活可靠。
机座的结构如附图1所示。它是由上机座(12)、下机座(14)将水泥管(15)夹在中间，用紧固螺栓(13)拉紧而构成的。具有特殊结构的机座是一个共用件，在钻孔机钻孔的过程中它是固定钻机机身的机座，钻完孔后它是水泥管(15)与支管的连接件。
上机座(12)的结构如附图3所示。它是一个园形连接管(16)的一端带有法兰盘(17)，另一端带有半园内凹弧形面的连接板(18)构成的，在连接板(18)的半园内凹弧形面上有2～3圈与连接管(16)同心的三角形断面的园环形止水凸台(19)。
下机座(14)的结构如附图1所示，它是一个具有半园内凹弧形面的管底连接板。
上机座(12)、下机座(14)弧形连接板的半园内凹弧形面的曲率半径，是根据钻孔水泥管的直径大小决定的。园弧所对应的中心角90度，弧形连接板轴向长300mm，厚25mm为好，铸造而成。为了坚固，连接板的半园凸弧面上布有加强筋。
下机座(14)也可以采用另一种简单的结构形式，即用数根φ16mm双头U形螺栓带替(14)和(13)。
封闭室(5)的结构，如附图4所示。它是一个由上下端盖及室壁组成的园筒形空腔壳体。它把钻头部分封闭在上机座连接管(16)内工作。为了制造的方便，封闭室(5)采用装配式结构，上端盖(26)、下端板(27)、中间的园筒形室壁(28)之间的接合面垫以橡胶垫(32)，用压紧螺栓(34)连接起来。
上端盖(26)是一个大头梨形盖板，柄端带有固定导柱(8)的孔(33)，园头部中心装有铜质的钻杆导轴承(30)，其末端孔内壁上，带有二条装配密封橡胶圈用的环形凹槽(31)。上端盖(26)上还有一个带螺纹的注水孔(35)及其丝堵(6)。
下端板(27)是一个中心带孔(29)的底板，孔(29)的直径大于钻头(36)的直径。下端板的外缘除有压紧封闭室本身的螺栓孔外，还有与上机座法兰盘(17)或闸阀法兰盘的连接孔，这两种连接螺栓孔是相间排列的。
封闭室(5)的室壁(28)，是一个高度大于钻头高度的圆铁筒。采用的橡胶密封垫为厚8～10mm的橡胶板。
水泥管钻孔机的附件，主要有钻杆(4)、闸阀(7)和钻头(36)。
钻杆(4)的结构如附图5所示。它是一个园杆，连接电动机端带有莫氏锥体和偏尾；连接钻头端为配合锥体及拉紧螺纹。钻杆采用φ30×500mm的45＃钢调质处理。
钻头(36)的结构如附图6所示。是选用具有人造金刚石刀头的定型产品。根据需要钻孔的孔径选用钻头的规格。这种钻头是靠高速旋转磨削加工钻孔的，不仅可以钻钢筋水泥管也可以钻钢管或铸铁管。
闸阀(7)是根据水泥管钻孔的孔径及封闭室下端板(27)及上机座(12)来选用的定型产品。
水泥管钻孔是这样工作的根据水泥管的直径及所需钻孔的孔径，选择合适的机座、闸阀和钻头。将上机座(12)的弧形连接板的半园凹弧形面处，垫好橡胶垫与下机座(14)用螺栓(13)连接起来，固定在水泥管要钻孔的位置上，再将选用的闸阀(7)加垫连接在上机座(12)与封闭室下端板(27)之间，使闸阀的闸板全开，通过注水孔(35)向封闭室内注水。检查上机座弧形连接板处是否漏水，再启动电机操纵手柄进钻，需始终保持钻头在冷却水中工作。在⊙400mm的水泥管壁上钻3寸孔(管壁厚40mm)只需2分钟。孔钻透后用丝堵封上注水孔(35)，将钻头提至封闭室(5)内，关闭闸阀(7)，拆下封闭室下端板(27)，选用适当的变径管将闸阀与支管连接起来。
若在无水流的水管上钻孔时，可将钻孔机直接固定在上机座(12)上即可。
本实用新型具有如下的优点该水泥管钻孔机采用封闭式结构，一次钻成，可以在输水的情况下现场作业，不影响输水管线供水，采用人造金刚石钻头高速磨削加工，进钻稳定可靠，钻孔效率高，可以在各种不同规格的水泥管上钻8寸以下孔。该水泥管钻孔机具有结构简单，制造容易，操作方便，成本低的特点。
图1为水泥管钻孔机结构示意图；图2为水泥管钻孔机机身结构示意图；图3为水泥管钻孔机上机座结构示意图；图4为水泥管钻孔机封闭室结构示意图；图5为钻杆结构示意图；图6为钻头结构示意图。
如前所述，完成本实用新型的方式，基本构成了实施本实用新型的最佳方式。
权利要求1.一种包含有机架(3)、导柱(8)、导套(9)、钻杆(4)、封闭室(5)、机座组成的水泥管钻孔机，其特征在于A所述的机架(3)的一端固定电机(1)，另一端垂直的固定导套(9)，机架(3)及导套(9)同时套在导柱(8)上，机架与导柱间靠其轴向的槽和键相配合，固定在导套端机架(3)内的齿轮(22)与导柱上的齿(20)相啮合，齿轮(22)的轴端装有操纵手柄(10)，导柱(8)垂直的固定在封闭室上端盖(26)上，构成了一组除能使钻杆旋转运动外还能使机架带动钻杆沿导柱上下往复滑动的钻机机身；B所述的机座，是一个由园形连接管(16)的一端带有法兰盘(17)另一端带有半园内凹弧形面连接板组成的上机座(12)，与一个由半园内凹弧形面的管底连接板(18)构成的下机座(14)间，夹着被钻孔管，用螺栓(13)拉紧构成的；C所述的封闭室(5)，是一个由上端盖(26)、下端板(27)及中间室壁(28)组成的园筒形空腔壳体，它牵连固定机身于上机座(12)上，同时还将钻头封闭在上机座内工作。
2.如权利要求1所述的水泥管钻孔机，其特征在于所述的封闭室上端盖(26)中心装有钻杆导轴承(30)，导轴承上装有止水的密封橡胶圈。
3.如权利要求1、2所述的水泥管钻孔机，其特征在于所述的封闭室上端盖(26)上设有注水孔(35)。
4.如权利要求1所述的水泥管钻孔机，其特征在于所述的上机座弧形连接板(18)的半园内凹弧形面上，有2～3条与连接管(16)同心的园环形止水凸台(19)。
专利摘要水泥管钻孔机，是一种适用于在不停止输水的情况下，水泥管钻孔的机械设备。它是将具有普通台钻性能的钻孔机机身，固定在特殊结构的机座上，该机座是一个共用件，在旋钻的过程中连同支管控制闸阀作为钻孔机座，钻完孔后作为钻孔管与支管的连接件。采用封闭式结构，钻头在封闭的条件下工作，在水流得到控制的情况安装支管，即改善了工人劳动条件，又保证了工程质量。
文档编号B28D1/14GK2033334SQ8820470
公开日1989年3月1日 申请日期1988年4月2日 优先权日1988年4月2日
发明者张洪涛 申请人:哈尔滨市跃进潜水电机厂