夹持式电钻打孔装置及其打孔方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土试件的钻孔装置及其方法，属于工程施工技术领域。
【背景技术】
[0002]电钻工作原理是电磁旋转式或电磁往复式小容量电动机的电机转子做磁场切割做功运转，通过传动机构驱动作业装置，带动齿轮加大钻头的动力，从而使钻头刮削物体表面，更好的洞穿物体。目前混凝土植筋试件钻孔作业中使用冲击式电钻钻孔作业过程中存在以下问题:(1)打孔容易歪斜，孔径大小不一；(2)打孔过程混凝土碎肩颗粒容易飞溅，伤及人体；(3 )打孔时振动幅度，甚至造成钻孔附近破坏；(4 )混凝土试件无法固定，导致试件跟随电钻扭转，甚至造成电钻失控伤人。大型钻孔机械虽然避免了上述手持冲击式电钻的弊端，但操作不简便，经济成本高。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的手持冲击式电钻在钻孔过程存在的以上问题，本发明的目的是提供夹持式电钻打孔装置及其打孔方法，打孔深度可控，打孔过程振动小，易于操作。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
打孔装置，主要由电钻夹持装置、试件装载装置、工作台构成；
其中工作台上对称设置支柱，支柱上设有刻度值和限位孔；电钻夹持装置经其两端的套筒套接在支柱上，且可沿着支柱上下滑动，通过限位卡环插入支柱限位孔的方式限制的电钻夹持装置的位置；
电钻夹持装置的中部设有夹持孔，电钻夹持在该夹持孔内且固定；
试件装载装置包括上、下夹板以及用于连接上下夹板的螺杆，螺杆端部有螺纹，可采用螺母结合螺杆的方式固定上下夹板，上下夹板中心均开钻孔孔洞；
工作台的中部设有凹槽，凹槽内开有清灰孔；
电钻夹持装置中部的夹持孔、试件装载装置夹板的钻孔孔洞、工作台上的清灰孔同轴设置。
[0005]所述的打孔装置，在工作台的正前方设清灰槽，清灰孔和清灰槽连通。
[0006]所述的打孔装置，试件装载装置上下夹板尺寸相等，工作台上凹槽的尺寸大于上下夹板尺寸。
[0007]打孔方法，步骤如下:
(1)打孔前，将工作台放置在坚硬水平地面上；
(2)将混凝土试件夹持于试件装载装置上、下夹板之间，用螺母固定；将试件装载装置置于工作台上的凹槽内；
(3)将电钻夹持装置两端套筒套接于工作台支柱上，将电钻夹持在电钻夹持装置中部的夹持孔内并固定，电钻钻头、夹板钻孔孔洞、工作台上凹槽内的清灰孔三者对齐；
(4)松开限位卡环螺母，下移电钻夹持装置直至钻头穿过试件装载装置夹板钻孔孔洞并轻接触混凝土试件；
(5)在电钻夹持装置套筒外侧砝码挂钩上施加砝码；
(6 )记录套筒下边缘在支柱的初始刻度读数，打开电钻开始打孔，直至电钻夹持装置两端套筒下边缘到达指定刻度，两次刻度读数之差绝对值即为打孔深度，关闭电钻；上提电钻夹持装置并拧紧限位卡环螺母限位，固定住电钻夹持装置，取出打孔后的混凝土试件，清理工作台清灰孔，完成打孔。
[0008]本发明在工作台的支柱上设有刻度，限位卡环发挥对电钻夹持装置限位功能，可以根据手持式电钻初始位置和最终位置对应的刻度值计算出所打孔的深度，因此混凝土试件打孔的规格易于控制；在电钻夹持装置套筒外侧砝码挂钩上加载砝码、将试件夹持在混凝土试件装载装置，可以减少试件和整个装置的振动。
【附图说明】
[0009]图1是本发明夹持式电钻打孔装置的结构示意图。
[0010]图2是工作台的结构示意图。
[0011]图3是工作台的立体图。
[0012]图4是试件装载装置的结构示意图。
[0013]图5是试件装载装置的立体图。
[0014]图6是电钻夹持装置的结构示意图。
[0015]图7是电钻夹持装置夹持板的立体图。
[0016]图8是电钻夹持装置夹持板组装的立体图。
[0017]附图中主要部件的结构说明如下:1、工作台；2、混凝土试件；11、清灰槽；12、工作面板；13、支柱；14、清灰孔；2、混凝土试件；3、试件装载装置；31、夹板；32、螺杆；33、螺母；34、钻孔孔洞；4、限位卡环；5、电钻夹持装置；51、套筒；52、砝码挂钩；53、螺栓；6、手持式电钻；7、U型箍；8、电源；9、砝码。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合实施例和附图具体说明本发明的技术方案。
[0019]实施例1
本发明所进行打孔的混凝土试件2是直径20cm，高16cm圆柱体；试件装载装置3上下板为边长25cm，厚1cm钢板；工作台1中部方形凹槽边长25.2cm，深2cm。
[0020]图1是本发明夹持式电钻打孔装置的结构示意图，图2是工作台的结构示意图，图3是工作台的立体图，图4是试件装载装置的结构示意图，图5是试件装载装置的立体图，图6是电钻夹持装置的结构示意图，图7是电钻夹持装置夹持板的立体图，图8是电钻夹持装置夹持板组装的立体图。
[0021]参照图1-8所示，夹持式电钻打孔装置，主要由电钻夹持装置5、试件装载装置3、工作台1构成。其中工作台1上设置两根支柱13，支柱上设有刻度值和定位孔，电钻夹持装置两端的套筒51套接在支柱13上，且可沿着支柱13上下滑动，定位栓4插入定位孔后可限位电钻夹持装置。电钻夹持装置5的中部设有夹持孔，手持式电钻6放置在该夹持孔内，并通过U型箍7固定在电钻夹持装置5上。
[0022]试件装载装置3包括上、下夹板31以及用于连接上、下夹板的四根螺杆32，并采用螺母33固定，上下夹板31中心均开有钻孔孔洞34。工作台的工作面板12的中部设有方形凹槽，凹槽中部设清灰孔14，在工作台的正前方也设清灰槽11，清灰孔和清灰槽连通，方便清理打孔过程产生的灰渣。电钻夹持装置5中部的钻头夹持孔、夹板31的钻孔孔洞34、工作面板12上的清灰孔同轴设置。
[0023]打孔过程如下:
(1)打孔前，将工作台1放置在坚硬水平地面上；
(2)将混凝土试件2置于试件装载装置上、下夹板31之间，卡紧后拧紧螺母33固定；将试件装载装置3放置于工作台工作面板12上部凹槽内；
(3)将电钻夹持装置两端套筒51套接于工作台支柱13上，将手持式电钻6夹持在电钻夹持装置5中部的夹持孔内，并用U型箍7固定于电钻夹持装置5上，手持式电钻6钻头、夹板31中心孔、工作台工作面板12的清灰孔三者对齐；
(4)松开限位卡环4螺母，下移电钻夹持装置5直至钻头穿过试件装载装置夹板31中心孔并轻轻接触混凝土试件2 ;
(5)在电钻夹持装置套筒外侧砝码挂钩52上施加适当重量砝码9，以减少打孔过程中电钻夹持装置5的振动；
(6)记录套筒51下边缘在支柱13的初始刻度读数，打开手持式电钻6开始打孔，直至电钻夹持装置两端套筒51下边缘到达指定刻度，两次刻度读数之差绝对值即为打孔深度，关闭手持式电钻6停止钻孔；上提电钻夹持装置并拧紧限位卡环4螺母限位，固定住电钻夹持装置5，取出打孔后的混凝土试件2，清理工作台1清灰孔。
[0024]也可以打孔直至混凝土试件2被钻穿，获得贯通孔。如混凝土试件高度过高，电钻无法一次贯通打孔，可从混凝土试件2两侧打孔。
[0025]本发明装置操作时要点在于通过限位卡环4限制电钻夹持装置5的下滑，电钻夹持装置两端套筒51下边缘两次对应刻度之差绝对值即为打孔深度；所述手持式电钻6钻头，钻孔孔洞34，所述工作面板12上部凹槽中心开孔三者对齐保证打孔竖直不歪斜，孔径大小一致。
【主权项】
1.打孔装置，其特征在于主要由电钻夹持装置、试件装载装置、工作台构成； 其中工作台上对称设置支柱，支柱上设有刻度值和限位孔；电钻夹持装置经其两端的套筒套接在支柱上，且可沿着支柱上下滑动，通过限位卡环插入支柱限位孔的方式限制的电钻夹持装置的位置； 电钻夹持装置的中部设有夹持孔，电钻夹持在该夹持孔内且固定； 试件装载装置包括上、下夹板以及用于连接上下夹板的螺杆，螺杆端部有螺纹，可采用螺母结合螺杆的方式固定上下夹板，上下夹板中心均开钻孔孔洞； 电钻夹持装置中部的夹持孔、试件装载装置上下夹板的钻孔孔洞、工作台上的清灰孔同轴设置。2.根据权利要求1所述的打孔装置，其特征在于在工作台的正前方设清灰槽，清灰孔和清灰槽连通。3.根据权利要求1所述的打孔装置，其特征在于试件装载装置上下夹板尺寸相等。4.根据权利要求1所述的打孔装置，其特征在于工作台上凹槽的尺寸大于上下夹板尺寸。5.基于权利要求1所述的打孔装置的打孔方法，其特征在于步骤如下: (1)打孔前，将工作台放置在坚硬水平地面上； (2)将混凝土试件夹持于试件装载装置上、下夹板之间，用螺母固定；将试件装载装置置于工作台上的凹槽内； (3)将电钻夹持装置两端套筒套接于工作台支柱上，将电钻夹持在电钻夹持装置中部的夹持孔内并固定，电钻钻头、夹板钻孔孔洞、工作台上凹槽内的清灰孔三者对齐； (4)松开限位卡环螺母，下移电钻夹持装置直至钻头穿过试件装载装置夹板钻孔孔洞并轻接触混凝土试件； (5)在电钻夹持装置套筒外侧砝码挂钩上施加砝码； (6 )记录套筒下边缘在支柱的初始刻度读数，打开电钻开始打孔，直至电钻夹持装置两端套筒下边缘到达指定刻度，两次刻度读数之差的绝对值即为打孔深度，关闭电钻；上提电钻夹持装置并拧紧限位卡环螺母限位，固定住电钻夹持装置，取出打孔后的混凝土试件，清理工作台清灰孔，完成打孔。
【专利摘要】本发明涉及打孔装置及其打孔方法，打孔装置主要由电钻夹持装置、试件装载装置、工作台构成；电钻夹持装置两端的套筒套接在工作台的四根支柱上，位置可控；电钻夹持在电钻夹持装置中部的夹持孔内且固定；试件装载装置的上下夹板采用螺杆结合螺母固定，上下夹板尺寸相等且中心均开有钻孔孔洞；钻头、上下夹板的钻孔孔洞、工作台上的清灰孔同轴布置。打孔时，将混凝土试件夹持在试件装载装置的上下夹板之间并放在工作台的凹槽内；下移电钻夹持装置在混凝土试件打孔，电钻在工作台支柱的初始和最终刻度读数之差即为打孔的深度。本装置打孔深度可控，打孔过程振动小，易于操作。
【IPC分类】B28D1/14, B28D7/04
【公开号】CN105397922
【申请号】CN201510891118
【发明人】王永泉, 陈天骄, 景剑
【申请人】河海大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月7日