一种用于喷吸钻系统和单管钻系统的旋转连接器的制作方法

本发明涉及一种用于喷吸钻系统和单管钻系统的旋转连接器，属于钻头连接部件技术领域。

背景技术：

目前常用的深孔钻削加工系统有枪钻系统、单管钻系统和喷吸钻系统。枪钻系统属于内冷外排的排屑方式，切削液通过中空的钻杆内部，到达钻头头部进行冷却，并将切屑从钻头及钻杆外的V型槽排出，该系统主要用于小直径的深孔加工，所需切削液压力高，加工效率低。喷吸钻系统属于内排屑深孔钻削加工方式，其钻管为双层结构，切削液由联合器上的输油口进入，切削液向前进入内外钻杆之间的环形空间，到达刀具头部进行冷却润滑，并将切屑推入内钻杆的内腔向后排出。该喷吸钻系统优点是：密封要求不高、适合加工断续的深孔，加工时导向套可以不贴紧工件，加工效率比枪钻高4至6倍的优点；其缺点是：采用双层管路，由于内钻杆无法加支撑架，其钻孔深度限制在1米以下。单管钻系统属于外冷内排屑方式，切削液通过油压头从钻杆的外壁与工件已加工表面之间进入，到达刀具头部进行冷却润滑，并将切屑由钻杆内部推出。该单管钻系统的优点是：钻杆强度好，加工效率高，比枪钻高4至6倍，加工孔深可达几十米；其缺点是：加工时油压头的导向套必须贴紧工件，加工范围受到限制，机床主轴需特制成中空，铁屑从主轴中心排出。上述三种深孔钻削加工系统有着其自身的优缺点，特别是喷吸钻系统和单管钻系统更深受厂家喜欢，但由于喷吸钻系统和单管钻系统的供油和排屑不同，目前国内外深孔钻生产厂家只能制造出单独适用于单管钻或喷吸钻系统的机床，影响两种深孔钻削加工系统的应用。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种可以集喷吸钻功能和单管钻功能于同一机床上的用于喷吸钻系统和单管钻系统的旋转连接器。

本发明通过采取以下技术方案予以实现：

一种用于喷吸钻系统和单管钻系统的旋转连接器，包括外壳、中心轴、固定组件、第一铜套、第二铜套、第一密封套和第二密封套，所述中心轴转动安装在外壳内，其两端均伸出外壳，所述第一铜套和第二铜套分别套接在中心轴上并位于外壳内，所述第一铜套、第二铜套、外壳与中心轴之间构成液腔，所述外壳上设有油嘴，所述油嘴与液腔连通，所述固定组件安装在中心轴的前端并将钻头组件同轴固定在中心轴内，所述中心轴上径向开有进油通孔，所述进油通孔的顶部与液腔连通，其底部正对着钻头组件的外壁，所述第一密封套和第二密封套安装在中心轴与钻头组件之间，且所述第一密封套和第二密封套分别位于进油通孔的底部的两侧，所述外壳上开有排屑孔，所述中心轴上开有排屑口，所述排屑孔通过排屑口与与钻头组件的出屑口连通。

优选的是，所述钻头组件包括喷吸钻头、外钻管和内钻管，所述外钻管同轴固定在固定组件上，所述内钻管内套在外钻管内并与外钻管之间形成第一环形空腔，所述喷吸钻头同轴固定在外钻管的前端，所述喷吸钻头与外钻管之间形成有与第一环形空腔连通的第一出油口，所述喷吸钻头轴向开设有与内钻管连通的第一进屑口，所述内钻管的末端与排屑孔连通，所述第一密封套的底部压紧在外钻管的外壁上，所述第二密封套的底部压紧在内钻管的外壁上，切削液由进油通孔进行第一环形空腔内，以供喷吸钻头使用。

优选的是，所述钻头组件包括单管钻头和单管钻管，所述单管钻管同轴固定在固定组件上，所述单管钻头上轴向开设有与单管钻管连通的第二进屑口，所述单管外管的末端与排屑孔连通，所述单管钻管的外壁上设有压油装置，所述压油装置与单管钻头、单管钻管之间形成第二环形空间，所述第一密封套和第二密封套的底部均压紧在单管钻管的外壁上，封闭切消液由进油通孔进行单管钻管，由另外的压油装置给单管钻提供切削油。

优选的是，所述钻头固定组件包括弹性夹套和螺母，所述弹性夹套同轴安装在中心轴内，所述钻头组件同轴安装在弹性夹套内，所述螺母套在中心轴的外壁上并旋转压紧弹性夹套。

优选的是，所述进油通孔的数量为多个，多个所述进油通孔沿中心轴的径向呈圆周分布，使中心轴转动时，切削液也能从液腔处经进油通孔进行喷吸钻内。

优选的是，所述中心轴与外壳之间设有轴承，使中心轴支撑在外壳内并转动流畅。

优选的是，所述排屑口与中心轴的轴线之间的夹角为60度，使其排屑效果更佳。

优选的是，所述外壳上设有排油通孔，所述排油通孔的前端位连通中心轴与第一铜套的缝隙处，其末端与排屑孔连通，减少中心轴与第一铜套处的油封的压力，使中心轴与第一铜套的缝隙处泄漏的小量切削液能从排屑孔处排出。

优选的是，所述第一铜套、第二铜套与外壳之间设有第一密封圈，防止切削液泄漏。

优选的是，所述第一密封套、第二密封套与中心轴之间设有第二密封圈，防止切削液泄漏。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明将钻头组件同轴固定在中心轴内，在中心轴与钻头组件之间设有第一密封套和第二密封套，根据钻头组件是喷吸钻还是单管钻而选择合适的第一密封套来使切削液进入或不进入钻头组件，使同一机床通过旋转连接器具备单管钻和喷吸钻的功能，实现同一机床功能的最大化和效益化。

附图说明

图1是本发明的用于喷吸钻的旋转连接器的结构示意图；

图2是图1中的喷吸钻内的切削液的流向图；

图3是图1中的中心轴的结构示意图；

图4是图3中的中心轴的A-A方向剖面图；

图5是本发明的用于单管钻的旋转连接器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细描述。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的用于喷吸钻系统和单管钻系统的旋转连接器包括外壳1、中心轴2、固定组件、第一铜套3、第二铜套4、第一密封套5和第二密封套6。中心轴2转动安装在外壳1内，其两端均伸出外壳1，一端与机床主轴刀柄7通过螺钉和键连接，由机床主轴刀柄7传递动力使中心轴2能在外壳1内转动，其另一端用于连接钻头组件。中心轴2与外壳1之间设有轴承8、9，该轴承8、9可以是深沟球轴承或其他轴承，用以将中心轴2承托在外壳1内。第一铜套3和第二铜套4分别套接在中心轴2上并位于外壳1内，第一铜套3和第二铜套4与中心轴2之间是间隙配合，第一铜套3和第二铜套4不会跟随中心轴2旋转，同时，第一铜套3和第二铜套4起到一定的支持作用。第一铜套3、第二铜套4、外壳1与中心轴2之间构成液腔，外壳1上设有油嘴10，油嘴10与液腔连通，切削液由油嘴10流入到液腔内。固定组件安装在中心轴2的前端并将钻头组件同轴固定在中心轴2内，中心轴2上径向开有进油通孔11，进油通孔11的顶部与液腔连通，其底部正对着钻头组件的外壁。第一密封套5和第二密封套6安装在中心轴2与钻头组件之间，且第一密封套5和第二密封套6分别位于进油通孔11的底部的两侧，中心轴2转动时，切削液由液腔经进油通孔11流到钻头组件的表面。外壳1上开有排屑孔12，排屑孔13连接有外部排屑管13。中心轴2上开有排屑口14，排屑孔13通过排屑口14与与钻头组件的出屑口连通。

如图1、图2所示，钻头组件采用喷吸钻，该喷吸钻由喷吸钻头15、外钻管16和内钻管17组成。外钻管16同轴固定在固定组件上，内钻管17内套在外钻管16内并与外钻管16之间形成第一环形空腔18，喷吸钻头15同轴固定在外钻管16的前端，喷吸钻头15与外钻管16之间形成有与第一环形空腔18连通的第一出油口19，喷吸钻头15轴向开设有与内钻管17连通的第一进屑口20，内钻管17的末端与排屑孔12连通，第一密封套5的底部压紧在外钻管16的外壁上，第二密封套6的底部压紧在内钻管17的外壁上。干净的切削液由进油通孔11进行第一环形空腔18内，再经第一出油口19流向喷吸钻头15的表面，含铁屑的切削液则由喷吸钻头15的第一进屑口20进入内钻管17再经其末端流向中心轴的排屑口14，再现外壳1的排屑孔12排出。

钻头固定组件包括弹性夹套21和螺母22，弹性夹套21同轴安装在中心轴1内，钻头组件同轴安装在弹性夹套21内，螺母22套在中心轴2的外壁上并旋转压紧弹性夹套21。钻头固定组件也可以采用其他结构，能实现将外钻管或单管钻管同轴固定在中心轴内并压紧即可。

如图1、图3、图4所示，进油通孔11的数量为多个，多个进油通孔11沿中心轴2的径向呈圆周分布，使中心轴2转动时，切削液也能从液腔处经进油通孔11进行喷吸钻15内；排屑口14与中心轴2的轴线之间的夹角为60度，使其排屑效果更佳。

外壳1的排屑部分呈蜗壳状结构，带有铁屑的切削液从中心轴2 的排屑口14出来后，其中，切削液由排油孔34排走，铁屑沿排屑槽35流经排屑孔12排走。

如图1所示，外壳1上设有排油通孔23，排油通孔23的前端位连通中心轴2与第一铜套3的缝隙处，其末端与排屑孔12连通，减少中心轴2与第一铜套3处的油封的压力，使中心轴2与第一铜套3的缝隙处泄漏的小量切削液能从排屑孔12处排出；第一铜套3、第二铜套4与外壳1之间设有第一密封圈24，防止切削液泄漏；第一密封套3、第二密封套4与中心轴2之间设有第二密封圈25，防止切削液泄漏；轴承8、9与第一密封套3、第二密封套4之间设有油封26，避免切削液由轴承8、9处泄漏；密封套筒27与压紧环28分别安装在轴承9、8的外侧，用以防止灰尘进入轴承8、9内；轴用弹性挡圈29和孔用弹性挡圈30安装在密封套筒27和轴承9之间，对轴承8、9和外壳1进行轴向限位；孔用弹性挡圈31安装在压紧环28的外侧，用于对轴承9和外壳1进行轴向限位，将各个部件轴向固定在中心轴2上，主壳1与中心轴之间的轴承8与第一铜套3处设有密封环32，密封环32与外壳之间设有第三密封圈33，防止切削液外泄；外钻管16与第一密封套5之间设有第四密封圈34，防止当削液从中间的缝隙泄漏。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：钻头组件采用单钻管，该单管钻由单管钻头35和单管钻管36组成。单管钻管36同轴固定在固定组件上，单管钻头35上轴向开设有与单管钻管36连通的第二进屑口37，单管钻管36的末端与排屑口14连通，单管钻管36的外壁上设有压油装置38，压油装置38与单管钻头35、单管钻管36之间形成第二环形空间39，所述第一密封套5和第二密封套6的底部均压紧在单管钻管36的外壁上，此时，由于第一密封套5是直接作用于单管钻管上的，封闭切消液由进油通孔进行单管钻管，由另外的压油装置38给单管钻提供切削油。为确保密封性，第二密封套6与单管钻管36之间设有密封圈40，防止切削液经两者之间的间隙流向旋转连接器内部。

喷吸钻和单管钻之间的切换使用，只需根据需要更换第一密封套和更换提供切削液的方式即可，带铁屑的切削液仍由内钻管或单管钻管依次经中心轴的排屑口和外壳的排屑孔排出。

以上均为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种改变和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。