一种内扩孔器上的冷却结构的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种内扩孔器上的冷却结构。

背景技术：

内扩孔器，顾名思义是在待加工物件内部加工出比入口更大孔径的工具，扩孔器广泛应用于矿山开发、建筑基础工程施工、地质、水文等领域。

中国专利【cn201610717127.4】公开了一种内扩孔pdc钻头的使用方法，使用与内扩孔pdc钻头同等直径的钻具先在岩体上打出一个基孔，然后将钻头给进端放入先行打出的基孔中，并确保动刀翼、另一动刀翼完全进入孔口后并处于基孔中部，动刀翼和另一动刀翼的长圆孔受到轴的作用，动刀翼和另一动刀翼的上端开始外扩并在基孔内加工中部扩经孔；然后在加工好具有中部扩经孔的基孔中放置炸药；或在基孔中放置混凝土或胶并插入钢钎，利用中部扩经孔形成牢固的防脱出结构；本发明利用内扩孔pdc钻头的两动刀翼便可在基孔内打出中部扩经孔，极大地方便了炸药的安放或钢筋、钢钎的固定。该专利采用可动刀翼的方式，能够在岩石等物体内部开出较入口更大的内腔，但是，其不能够实现对刀具的冷却，同时，孔径不可控，不同内孔孔径需要更换不同尺寸的钻头，众所周知，大型钻头的拆装非常麻烦，费时费力，如果孔径不能够调节，刀翼受到的冲击力较大，且不能够较好的缓冲，对刀具的损伤极大。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种内扩孔器上的冷却结构，本发明所要解决的技术问题是如何在维持通水孔内压力的同时，提供对扩孔器进行冷却的冷却水。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种内扩孔器上的冷却结构，其特征在于，本内扩孔器包括冲孔刀头和与冲孔刀头等直径的延伸柱，所述延伸柱包括连接端和安装端，所述冲孔刀头可拆卸连接在安装端，所述延伸柱上开设有与延伸柱的轴线垂直的安装通槽，所述安装通槽的两端贯穿延伸柱的外壁，所述延伸柱上固定设置有一扁平状的导向管，所述导向管内具有一通水孔，所述导向管的一端位于安装通槽内，所述导向管的另一端伸出连接端，所述导向管位于安装通槽内的一端套设有一顶罩，所述顶罩滑动连接在导向管上，所述通水孔连接高压水源；

所述冲孔刀头上固定设置有一导向柱，所述顶罩上固定设置有一导向筒，所述导向柱插设在导向筒内，所述导向柱上套设有抵靠在导向筒与冲孔刀头之间的压紧弹簧一；

所述导向管上还滑动连接有一推管，所述推管与安装通槽靠近连接端的底面之间连接有处于压缩状态下的压紧弹簧二，所述导向管的管壁上开设有若干个条状的排水槽，所述推管上固定设置有永磁片一，所述顶罩上固定设置有永磁片二，所述永磁片一和永磁片二的正对面同极。

永磁片一和永磁片二能够通过磁力排斥，在推管和顶罩之间预留一定的排水缝隙，用于冲孔和扩孔过程中的冷却，同时，水压增大的过程中，该排水缝隙基本保持不变，能够确保水压作用在顶罩上的压力增大，以驱使顶罩移动。

由于压缩弹簧一、压缩弹簧二和排斥机构三者形成一个“软连接”，形成较好的缓冲，排水缝隙随扩孔刀具受到的阻力变化而在小范围内变化，使扩孔刀具处于“抖动”状态，不仅能够大大提高扩孔效果，而且能够增大对扩孔器各部位的保护效果。

在上述的一种内扩孔器上的冷却结构中，所述永磁片一与延伸柱的轴线之间呈30°～45°之间的倾角，所述永磁片一和永磁片二平行。

在上述的一种内扩孔器上的冷却结构中，所述安装通槽靠近连接端的底部为内凹的导流面，从永磁片一和永磁片二之间喷出的水流方向朝向导流面。

水流能够先冲击到导流面上，然后流至冲孔刀头方向，以防止水流溅射，同时能够提高冷却效果。

附图说明

图1是本扩孔器沿安装通槽所在纵向平面的截面图。

图2是图1中a-a方向上的截面图。

图3是图1中局部b的放大图。

图4是扩孔刀头的结构示意图。

图中，1、冲孔刀头；2、延伸柱；21、连接端；22、安装端；23、安装通槽；31、扩孔刀头；32、齿轮；33、导向管；34、通水孔；35、顶罩；36、齿条；37、导向柱；38、导向筒；39、压紧弹簧一；41、推管；42、压紧弹簧二；43、排水槽；51、永磁片一；52、永磁片二；6、安装口；7、导流面。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本内扩孔器包括冲孔刀头1和与冲孔刀头1等直径的延伸柱2，延伸柱2包括连接端21和安装端22，冲孔刀头1可拆卸连接在安装端22，延伸柱2上开设有与延伸柱2的轴线垂直的安装通槽23，安装通槽23的两端贯穿延伸柱2的外壁，安装通槽23的中部设置有两个对称分布在延伸柱2轴线两侧扩孔刀头31，扩孔刀头31通过一转轴转动连接在延伸柱2上，转轴上具有一齿轮32，扩孔刀头31的端部能够收缩在转轴上方的安装通槽23内，延伸柱2上固定设置有一扁平状的导向管33，导向管33内具有一通水孔34，导向管33的一端位于安装通槽23内，导向管33的另一端伸出连接端21，导向管33位于安装通槽23内的一端套设有一顶罩35，顶罩35上具有两条分别与两个齿轮32啮合的齿条36，顶罩35滑动连接在导向管33上，通水孔34连接高压水源。

扩孔器中延伸柱2的连接端21连接驱动动力源，如电机等，使冲孔刀头1能够通过旋转作用在待加工物件上，冲孔刀头1对物件进行冲孔加工后，增大高压水源的水压，使顶罩35向安装端22移动，并驱使两个齿轮32同步旋转，进而使扩孔刀头31外倾，在延伸柱2的两侧形成能够加工处较冲孔刀头1直径更大的内孔。

高压水源是指连接水源，且设置有压力调节阀等调压器件的水源泛指，简而言之，调压器件能够确保通水孔34内的水压始终处于设定值；由于延伸柱2为旋转运动件，导向管33和高压水源之间设置旋转接头。

本方案，可以通过对水压的调节，实现扩孔直径的调节，而且扩孔刀头31的外倾强度较为缓和，加工噪音较小，且对扩孔刀头31的损伤较小。

由于两个扩孔刀头31同步，一方面可以使扩孔器质量分布均匀，提高旋转的稳定性，而且还能够避免扩孔刀头31卡死。

冲孔刀头1上固定设置有一导向柱37，顶罩35上固定设置有一导向筒38，导向柱37插设在导向筒38内，导向柱37上套设有抵靠在导向筒38与冲孔刀头1之间的压紧弹簧一39。压紧弹簧一39对顶罩35起到复位的作用，在停止作业和水压较低时，扩孔刀头31收缩至安装通槽23内，以防止扩孔刀头31对冲孔作用过程中的干扰，且冲孔刀头1旋转过程中扩孔刀头31也不会因为离心力而甩出延伸柱2之外。

导向管33上还滑动连接有一推管41，推管41与安装通槽23靠近连接端21的底面之间连接有处于压缩状态下的压紧弹簧二42，导向管33的管壁上开设有若干个条状的排水槽43，顶罩35靠近推管41的一端与推管41靠近顶罩35的一端之间设置有能够使推管41和顶罩35之间始终预留一定缝隙的排斥机构。推管41在向顶罩35方向移动的过程中，能够遮闭排水槽43位于推管41内的部位，顶罩35套设范围内的排水槽43也能够被顶罩35遮闭，使顶罩35与推管41之间的排水槽43才能够顺畅的排水。

高压水源一直作用在导向管33内，在冲孔刀头1进行冲孔作业时，水压较低，加之推管41和顶罩35之间具有排水的缝隙，使本扩孔器在冲孔时就存在冷却水的溢出，在扩孔时，水流依然存在，能够避免扩孔器各部位高温受损。

如图3所示，排斥机构包括固定在推管41上的永磁片一51和固定在顶罩35上的永磁片二52，永磁片一51和永磁片二52的正对面同极。永磁片一51和永磁片二52能够通过磁力排斥，在推管41和顶罩35之间预留一定的排水缝隙，用于冲孔和扩孔过程中的冷却，同时，水压增大的过程中，该排水缝隙基本保持不变，能够确保水压作用在顶罩35上的压力增大，以驱使顶罩35移动。

由于压缩弹簧一、压缩弹簧二和排斥机构三者形成一个“软连接”，形成较好的缓冲，排水缝隙随扩孔刀具受到的阻力变化而在小范围内变化，使扩孔刀具处于“抖动”状态，不仅能够大大提高扩孔效果，而且能够增大对扩孔器各部位的保护效果。

永磁片一51与延伸柱2的轴线之间呈30°～45°之间的倾角，永磁片一51和永磁片二52平行。安装通槽23靠近连接端21的底部为内凹的导流面7，从永磁片一51和永磁片二52之间喷出的水流方向朝向导流面7。水流能够先冲击到导流面7上，然后流至冲孔刀头1方向，以防止水流溅射，同时能够提高冷却效果。

排斥机构还可以是如下结构：包括一个具有一定螺旋倾角的簧片，簧片的两端分别抵靠在顶罩35和推管41上。簧片为有缺口的环形状，两端之间存在纵向错位，能够提纲推管41和顶罩35之间相对恒定的排水缝隙。

如图4所示，扩孔刀头的内端具有一u型的安装口6，齿轮32位于安装口6内。安装口6的存在，能够使齿轮32与齿条36的啮合平稳，扩孔刀头31的连接强度较大。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。