一种变负压抽屑装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于深孔加工过程中的抽肩技术领域，具体涉及一种变负压抽肩装置。
【背景技术】
[0002]随着深孔加工技术向高速、高效化方向发展，其切肩量会随之增加，排肩问题成为制约深孔加工技术发展的一大难题。在深孔加工过程中，一旦切肩堵塞，就会导致加工过程的突然中断，甚至出现打刀现象，影响工件的表面质量。
[0003]现有负压抽肩装置能够在钻杆尾部产生负压，对切肩具有一定的抽吸效果，实现主动抽肩，在一定程度上改善了排肩效果。但因为其负压值一定，抽吸力也一定，一旦切肩有稍微的堵塞状态，后续切肩会一直堆积，最后造成排肩通道完全封堵，即使增大负压值及抽吸力，也不能改善其排肩效果，还会造成切削液的浪费，增大了加工成本。
[0004]因此，只有负压值的大小能够周期性变化，使得切肩在排出过程中受到变化抽吸力的作用，才能更好的改善其排肩效果。
【发明内容】
[0005]本发明为了能实现负压抽肩装置中负压通道内流量的周期变化，使负压值的周期性变化，提高断肩及排肩能力，进而提供了一种变负压抽肩装置。
[0006]本发明采用如下技术方案:
一种变负压抽肩装置，包括负压抽肩装置，所述的负压抽肩装置包括通过联结器同轴线安装的前喷嘴和后喷嘴，前喷嘴和后喷嘴间的安装间隙形成锥形的射流口，前喷嘴内的排肩通道和后喷嘴内的抽肩通道同轴贯通，所述联结器的内腔为负压腔，射流口位于负压腔内，所述联结器上连接有与负压腔连通的负压通道，负压通道内安装有变流器。
[0007]所述的变流器包括壳体，壳体上对称设置有同轴的、连接于负压通道内的前连接件和后连接件，前连接件内的切削液通道1、后连接件内的切削液通道II均与壳体的内腔贯通，壳体内设置有转芯，转芯的转轴方向垂直于前连接件、后连接件的轴线方向，转芯内垂直其转轴方向上开有若干变压通孔，变压通孔与切削液通道1、切削液通道II周期性贯通。
[0008]所述壳体的上下两端分别通过上端盖和下端盖密封，上端盖内通过轴承安装有传动轴，转芯的上端与传动轴连接，转芯的下端通过下端盖内的定位轴定位。
[0009]所述的转芯与壳体为间隙配合，转芯的结构为中间大、两端小，变压通孔设于转芯的大径段内，转芯两端的小径段处安装有旋转轴唇形密封圈。
[0010]所述的变压通孔相互贯通，变压通孔的轴线与前连接件、后连接件的轴线位于同一平面。
[0011]所述的变压通孔呈“十”字形布置。
[0012]所述的变压通孔呈“米”字形布置。
[0013]本发明具有如下有益效果: 1、本发明通过转芯内的变压通孔与切削液通道周期性贯通，使进入抽肩装置中负压通道内的流量也发生周期变化，射流口的流速也随之变化，从而使负压区的负压值产生周期变化，进而改变了作用于切削区切肩两面的压力差以及对切肩的抽吸力，即使切肩有稍微堵塞，仍可以通过改变受力状态得到改善，有效改善了断肩及排肩效果；
2、变流器设于抽肩装置的负压通道内，为螺纹配合，不影响原负压抽肩装置中的其他结构，结构紧凑，同时便于安装及拆卸；
3、变流器内的变压通孔数量和直径可根据需要设计，方便调整变化周期和流量，能适用于加工不同材料和不同的钻进速度；
4、转芯的上下两段设有旋转轴唇型密封圈，密封效果好，能有效避免因切削液泄漏影响排肩、断肩效果的问题。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的工作原理图；
图2为变压通孔(19)的布置示意图；
图3为变压通孔(19)的布置示意图；
图中:1-前连接件、2-转芯、3-轴承、4-传动轴、5-上端盖、6-壳体、7-旋转轴唇形密封圈、8_后连接件、9_下端盖、10-定位轴、11-轴承端盖、12-切削液通道1、13_切削液通道I1、15-前喷嘴、16-联结器、17-负压通道、18-后喷嘴、19-变压通孔、20-负压腔；
QO-抽肩总流量、Ql-排肩通道流量、Q2-负压通道流量。
【具体实施方式】
[0015]结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
如图1所示的变负压抽肩装置，包括负压抽肩装置，所述的负压抽肩装置包括通过联结器16同轴线安装的前喷嘴15和后喷嘴18，前喷嘴15和后喷嘴18间的安装间隙形成锥形的射流口，前喷嘴15内的排肩通道和后喷嘴18内的抽肩通道同轴贯通，所述联结器16的内腔为负压腔20，射流口位于负压腔20内，所述联结器16上连接有与负压腔20连通的负压通道17，负压通道17内安装有变流器。
[0016]所述的变流器包括壳体6，壳体6上对称设置有同轴的、连接于负压通道17内的前连接件I和后连接件8，前连接件I和后连接件8通过螺纹连接于壳体6上，前连接件I和后连接件8与负压通道17中的管道接头配接，管道接头是螺纹连接，与前连接件1、后连接件8配合即可，不影响负压抽肩装置中的其它结构，便于安装拆卸。为了更好的利用变流器周期性变化的负压通道截流面积，使其改变流经负压通道17中的切削液流量，则将变流器安装在离泵较近的管道接头位置，同时在泵与变流器之间安装溢流阀，使得进入变流器的切削液为恒压。前连接件I内的切削液通道I 12、后连接件8内的切削液通道II 13均与壳体6的内腔贯通，壳体6内设置有转芯2，转芯2的转轴方向垂直于前连接件1、后连接件8的轴线方向，转芯2内垂直其转轴方向上开有若干变压通孔19，变压通孔19与切削液通道
I12、切削液通道II 13周期性贯通。
[0017]壳体6的上下两端分别通过上端盖5和下端盖9密封，上端盖5内通过轴承3安装有传动轴4，转芯2的上端与传动轴4螺纹连接，传动轴4与外接动力源连接，转芯2随传动轴4转动，转芯2的下端通过下端盖9内的定位轴10定位，使转芯2能稳定转动。
[0018]所述的转芯2与壳体6为间隙配合，转芯2的结构为中间大、两端小，变压通孔19设于转芯2的大径段内，为了保证变流器的密封效果，转芯2两端的小径段处安装有旋转轴唇形密封圈7。
[0019]所述转芯2中部的大径段内开有若干变压通孔19，变压通孔19随着转芯2的旋转与切削液通道I 12、切削液通道II 13周期性贯通，各变压通孔19相互贯通，变压通孔19的轴线与前连接件I和后连接件8的轴线位于同一平面。
[0020]变压通孔的数量和直径均可以根据实际需求适当改变，在直径设计相同且转芯转速相同的情况下，变压通孔数量越多，变压周期越短，如图2所示，设计两个变压通孔19，以十字形垂直布置；图3中设计了 4个变压通孔19，以米字形布置，米字形变压通孔设计方式的变压周期更小。变压周期可根据排肩量的多少选择调整，尤其对于深孔振动钻削，使振动钻削周期与变压周期相配合，更能提高排肩效率。
[0021]因负压区的负压值受流量大小的影响，而流量等于流速与通孔面积的乘积，所以变压通孔的直径应根据所在负压通道中的直径来确定，与负压通道直径相一致即可。
[0022]本发明所述的抽肩装置够改变切肩在排出过程中的受力状态，切肩在稍微堵塞时，可以通过改变受力状态使该情况得到改善，从而避免了因少许切肩堵塞最终造成排肩通道完全封堵，中断加工过程的问题。
[0023]本发明的工作原理为:
外接动力源带动传动轴4转动，传动轴4将动力施加到与其螺纹连接的转芯2上，转芯2随传动轴4转动转动过程中，转芯2内的变压通孔19与切削液通道I 12、切削液通道
II13周期性相通，改变了整个通道中的截流面积，使切削液通道II 13内的流量Q2发生周期性变化，从而使进入负压通道17中的切削液流量也发生周期性变化(负压通道17内的流量也为Q2)，则前喷嘴15和后喷嘴18之间的射流口的流速也随之发生变化，使负压腔20内的负压值发生变化，后喷嘴18的抽肩通道内的总流量QO相应产生周期性变化，则切削区切肩前后两面的压力差以及对切肩的抽吸力也发生变化，进而改善了断肩及排肩效果。图1中箭头所示方向为切削液的流向。
[0024]本发明中未作特殊说明的构件均为现有技术。
【主权项】
1.一种变负压抽肩装置，包括负压抽肩装置，所述的负压抽肩装置包括通过联结器(16)同轴线安装的前喷嘴(15)和后喷嘴(18)，前喷嘴(15)和后喷嘴(18)间的安装间隙形成锥形的射流口，前喷嘴(15)内的排肩通道和后喷嘴(18)内的抽肩通道同轴贯通，所述联结器(16)的内腔为负压腔(20)，射流口位于负压腔(20)内，其特征在于:所述联结器(16)上连接有与负压腔(20)连通的负压通道(17)，负压通道(17)内安装有变流器。2.根据权利要求1所述的变负压抽肩装置，其特征在于:所述的变流器包括壳体(6)，壳体(6)上对称设置有同轴的、连接于负压通道(17)内的前连接件(I)和后连接件(8)，前连接件(I)内的切削液通道I (12)、后连接件(8)内的切削液通道II (13)均与壳体(6)的内腔贯通，壳体(6)内设置有转芯(2)，转芯(2)的转轴方向垂直于前连接件(1)、后连接件(8)的轴线方向，转芯(2)内垂直其转轴方向上开有若干变压通孔(19)，变压通孔(19)与切削液通道I (12)、切削液通道II (13)周期性贯通。3.根据权利要求1或2所述的变负压抽肩装置，其特征在于:所述壳体(6)的上下两端分别通过上端盖(5)和下端盖(9)密封，上端盖(5)内通过轴承(3)安装有传动轴(4)，转芯(2)的上端与传动轴(4)连接，转芯(2)的下端通过下端盖(9)内的定位轴(10)定位。4.根据权利要求3所述的变负压抽肩装置，其特征在于:所述的转芯(2)与壳体(6)为间隙配合，转芯(2)的结构为中间大、两端小，变压通孔(19)设于转芯(2)的大径段内，转芯(2)两端的小径段处安装有旋转轴唇形密封圈(7)。5.根据权利要求4所述的变负压抽肩装置，其特征在于:所述的变压通孔(19)相互贯通，变压通孔(19)的轴线与前连接件(1)、后连接件(8)的轴线位于同一平面。6.根据权利要求5所述的变负压抽肩装置，其特征在于:所述的变压通孔(19)呈“十”字形布置。7.根据权利要求5所述的变负压抽肩装置，其特征在于:所述的变压通孔(19)呈“米”字形布置。
【专利摘要】本发明属于深孔加工过程中的抽屑技术领域，具体涉及一种变负压抽屑装置。本发明为了能实现负压抽屑装置中负压通道内流量的周期变化，使负压值的周期性变化，提高断屑及排屑能力，进而提供了一种变负压抽屑装置，包括负压抽屑装置，负压抽屑装置的负压通道内安装有变流器，通过使变流器转芯内的变压通孔与切削液通道周期性贯通，使进入抽屑装置中负压通道内的流量也发生周期变化，射流口的流速也随之变化，从而使负压区的负压值产生周期变化，进而改变了作用于切削区切屑两面的压力差以及对切屑的抽吸力，即使切屑有稍微堵塞，仍可以通过改变受力状态得到改善，有效改善了断屑及排屑效果。
【IPC分类】B23B47/34, B23Q11/00
【公开号】CN104959657
【申请号】CN201510318222
【发明人】董振, 沈兴全, 蒿风花, 于大国, 李忠秋
【申请人】中北大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月11日