专利名称:钻具的消声装置的制作方法
本发明系装置的发明，该装置具有可大大减轻钻孔噪声的作用，如减轻矿井中钻孔的噪声。
通常，这种钻头被连接在汽动或液压锤的主动轴上，汽动或液压锤开动时，使钻头旋转的同时还作冲击。这锤本身被设置在可同时携带许多这种锤的钻车上。这种锤的噪音极大，甚至可达到110分贝，它将使在锤附近工作的人们产生无法挽回的职业病，尤其是耳聋。
众所周知，由旋转冲击钻产生噪音的主要声源有三个压缩空气的排气声，钻和锤体。
本发明系用于减弱钻具噪声的装置。该钻具有一延伸轴，轴横截面的形状常常呈多边形，有时呈圆形。该轴第一端部的特点是有一个用于连接锤的锻铁环。该轴的第二端部配置有一个其直径大于该轴的钻头。这钻头可以与轴成整体状或如用螺丝将钻头固定在轴上。
在这两种情况中，钻头都有一个其外形呈平截头圆锥体形状(frustoconical)的切削端。其直径较大。在这切削端面上有数个切削刃，它决定了所钻孔的直径。在其末端的尾部，钻头有一个圆柱体，其直径显著地大于轴。
早就有人在1980年11月-12月的第三期卷15的“噪音控制工程”《NOISE CONTROL ENGINEERING》杂志中题为“冲击钻头噪音控制”一文中提出利用轴和钻头的不同直径来消除噪音的消音钻头。它提出，用一个复合护罩套在钻具的轴上并罩满钻头和汽锤之间的整个长度。这个护罩的结构是这样的里层是一层复盖整个轴表面的涂层，该涂层是高分子塑料涂料，夹层是具有弹性的开口泡沫材料，外层是金属管。当频率达到2000Hz时，该装置的噪音量从无套筒时是108分贝降到有筒时的101分贝。
本发明的基本目的是要提供一种可大大减弱钻具噪音的装置，该钻具至少应与上文中所提到的装置一样有效，但其成本大大降低，使用寿命显著的提高。
本发明系一钻具的消声装置，该钻具有一个延伸轴，该轴的一端是钻头，另一端是一个用来与锤连接的锻铁连接环，本装置包括一个能围绕在轴上并不会碰到轴的塑性材料护罩，用设置在钻头旁边的第一固定装置和设置在锤旁边的第二固定装置封口，护罩延伸与第一和第二固定装置之间，能相对于轴旋转和直线运动。
用于第一固定装置在轴上的定位部分最好是圆柱形表面。
采用能从市场上大量购得的半刚性塑料管如塑料水管作护罩尤为适宜。但应注意的是不要采用过分柔的塑料管如塑料吸水蛇皮管。然而，作护罩用的塑料管不能太软，否则它将绕着钻头产生过分的拍动。但所用的塑料管只要有良好消声作用，并能保持在两固定装置之间并不碰到钻具的轴，就可以使用。
本发明中，可考虑的是在护罩的内表面上衬上一层隔音层(如海绵状材料)但是，该隔音层的内径必须大于轴的最大直径，使其内径在钻孔时能不常常碰到轴就可以了。
下面将结合附图，通过对发明的一个例子进行讨论，我们便可从中了解到发明的一些其它目的和优点，并在权利要求
中，详细地指出发明的新特点。
附图简述
附图是一个正视的，配备有本发明装置的钻具之轴向剖视图。
所示的钻具[1]包括有一个延伸的轴[2]。在本例中，轴[2]的横截面呈六角形，它的第一端部[3]有一个用以连接汽动锤[5]的锻铁连接环[4]，图中的点划线部分表示汽动锤[5]。在锤[2]的另一端部[6]上，钻具[1]配置有一个钻头[7]。
钻头[7]有一个圆柱体[8]，其直径显著地大于轴[2]的最大直径，其呈半截头圆锥体形状的切削端[9]的端面[10]上有数个切削刃。
在本例中，钻头[7]和轴[2]是螺纹连接，钻头[7]旋在轴[2]上;轴[2]的端部是一螺纹部分[11]，旁边是一经机械加工过的圆柱体表面[12]，轴[2]上的该小段经机械加工过的圆柱体表面代替了轴[2]的六角断面。
一用塑料材料制成的护罩[13]套在轴[2]上，它位于圆柱面[12]和靠近汽锤[5]旁边的区域[14]之间。
在圆柱形表面[12]上，有一用于固定护罩[13]的固定装置，该固定装置是一嵌入到护罩[13]中去的环[15]，环[15]的最大特点是其凸肩[16]的外径超过环[15]的外径，最好是与护罩[13]的外径相等。护罩[13]的尾部端面上有相对于凸肩[16]的对接面。
环[15]最好是用塑性材料制成，这样有利于滑动，例如它可以用聚四氟乙烯或类似材料制成。用力将环[15]压配入护罩[13]，并且在其圆柱体内表面上至少装配有一个、最好是二个密封件[17]，以使在护罩[13]和圆柱表面[12]间起密封作用。
这样设置的目的是用于防止钻孔时由钻头[7]产生的碎屑进入套筒[13]。任何可用在延伸的轴[2]上安装护罩[13]的同等密封装置都可以代替使用。只要它能使两部件之间产生一个间隙即可。
应该指出的是圆柱体表面[12]并非一定要经机械加工。在钻具是整体结构时，轴[2]和钻头[7]连成一体，这时可用一只一分为二的套筒，采用横置螺丝将套筒安装到延伸轴[2]上。该套筒的内表面的横截面形状应与延长轴[2]的外形相同，而圆柱体外表面应适于能装入带有密封件[17]的环[15]。当护罩[13]的内径至少是与锻铁连接环[4]的外径相等，以使护罩[13]能用螺纹拧在锻铁连接环[4]上时，这第二种安装方法就较为适宜。
在其端部靠近汽锤[5]处，有一固定护罩[13]的固定装置。该固定装置是一具有中心孔和空隙的环[18]。由于这一端部很少受切屑的打击，环[18]不需要较高要求的密封。环[18]握住嵌入的护罩[13]的端部，它有一个端壁[19]，在端壁[19]中心开有孔[20]，六角形轴[2]能自如的通过该孔[20]。其密封性可以用一厚垫圈[21]来改善，垫圈[21]套在延伸轴[2]上并贴在端壁[19]的外面上。环[18]和厚垫圈[21]也都是采用聚四氟乙烯制成。
环[18]握住护罩[13]，使其不与延伸轴[2]接触和不随同轴[2]一起旋转，要满足这条件，则靠近钻头[7]的圆柱形表面和密封的环[15]间必有一个小的摩擦。然而在本发明的范围内，如我们已知道的那样只要不使护罩[13]碰到延伸轴[2]和不使护罩[13]产生随轴旋转的危险，完全可以在环[15]和环[18]之间的护罩[13]的内表面[13a]上涂上一层如海绵状的隔音材料(图中没有表示)。
这相同的构思也适用于护罩[13]材料的选择。护罩[13]可以采用柔性塑料管，只要其挠曲变形能不碰到延伸轴[2]。另外，钻孔时，延伸轴[2]弯离轴心线也不应碰到护罩[13]。这恰恰是我们所希望的，使护罩[13]不断地以同样的方式弯曲。以维持护罩[13]不碰到延伸轴[2]，并可避免如果采用挠性过大的管那样而产生的绕延伸轴[2]拍动的危险。护罩[13]宜采用可从市场上大量购到的现成的半刚性塑料管如聚氯乙烯管。
本发明虽然设计简单，制造方便，但本发明装置却能十分有效地抑制从钻头发出的噪声散发出去。护罩[13]进入由钻头[7]钻出的孔。由于它的外径大大的小于或最多相当于钻头的外径，由于这个空隙，排泄出切屑，借助于护罩[13]相对于延伸轴[2]旋转和轴向运动，便不会使钻具超载。
由法国麦科·默龙唐公司(Company Maco-Meudon)，生产的RK50型汽锤已经完成了试验。它的钻头设计成能钻直径48mm的孔。钻头长108mm，对边25mm。护罩[13]是聚氯乙烯半刚性管，其内径是34mm，外径是40mm，护罩总长3040mm。
如没有消音装置，在离钻孔机1m远处测得噪音为115.5分贝(dBA)，(取三个测量数据的平均值);离钻孔机5m处测得噪音为102分贝(一次测量的数据)。使用本发明的装置后，用上述相同的方法测得噪音量分别是103.8和89分贝(dBA)。汽锤用压缩空气供给压力是6巴，钻孔速度大约是87cm/min。
将不言自明的是，在本发明中已经描述和说明的各种零件，材料和零件的配置等细节，还可以由那些在该技术领域：
中技艺有素的人员来作出各种各样的变化，这种变化都可以如下列权利要求
中表达的那样包括在发明的原理及范围内。
权利要求
1、一种钻具的消声装置，该钻具有一个伸长的轴，轴的一端是钻头，另一端是用于连接锤的锻铁连接环。本消声装置包括有一个套在上述轴上同时又不碰到轴的塑性材料的护罩，设置在上述钻头旁边的有密封作用的第一固定装置上和设置在上述锤旁边的第二固定装置上，上述护罩延伸于上述第一和第二固定装置之间，上述两个固定装置相对于上述轴是可以自由地转动和轴向运动的。
2、如权利要求
1所述的装置，进一步包括有一隔音材料，该隔音材料以这样的方式衬在上述护罩的内表面衬上上述材料隔音时，与上述轴之间留有空间。
3、如权利要求
1所述的装置，其中上述护罩是一个具有半刚性的塑性材料，当钻孔在进行时，该半刚性的塑性材料应能以与钻具相同的方式适应弯曲。
4、如权利要求
1所述的装置，其中上述第一固定装置是一个环，该环至少有一部分应能适应上述护罩的嵌入，该环有一个圆柱形的内表面，上述圆柱形的内表面和上述轴上形成的圆柱形表面之间至少一个密封件以达到密封。
5、如权利要求
4所述的装置，其中在上述轴的上述圆柱形表面是经机械加工而成。
6、如权利要求
4所述的装置，进一步包括一个分成两部分的套筒，该套筒应能被夹持在上述轴上并限定上述轴上的上述圆柱形表面，上述套筒有一个圆柱形表面和一个与上述轴适合的内表面。
7、如权利要求
1所述的装置，其中上述第二固定装置是一个能握住上述护罩端部的并带有一孔的端壁的环，该孔是为了通过上述轴。
8、如权利要求
1所述的装置，进一步包括一位于上述环和上述锤之间允许上述轴能自如地穿过的厚垫圈，该厚垫圈应靠在上述环的端壁上。
9、如权利要求
1所述的装置，其中，上述第1和第2固定装置采用的材料是低摩擦系数的塑料。
10、如权利要求
9所述的装置，其中，上述塑料是聚四氟乙烯。
专利摘要
一种钻具的消声装置，该装置有一个延伸轴。该延伸轴的一端是钻头，另一端是用于联接汽锤的锻铁联连环，该装置还包括有一用塑性材料的半刚性管做成的护罩。该护罩围绕在延伸轴上并不碰到它。该护罩位于具有密封作用的第一固定装置和第二固定装置之间，具有密封作用的第一固定装置靠近钻头，第二固定装置靠近锤。这些固定装置能自如的相对于延伸轴转动和轴向运动。试验证明在离钻具5米远处的噪音量从102分贝降到89分贝。
文档编号B25D17/00GK85100480SQ85100480
公开日1986年10月8日 申请日期1985年4月1日
发明者弗雷德里克·马塞尔, 弗朗索瓦·莫默 申请人:法国国营煤矿公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan