专利名称：一种陀螺式自锁钻卡头的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种陀螺式自锁式钻卡头。
二背景技术：
在国内外，数十年来所见机床、钻床、台钻、手电钻、冲击钻的 钻卡头的普通结构，多是齿轮钥匙紧固式的钻卡头/或斜式自锁式钻 卡爪，用齿轮钥匙紧固加力锁紧或卡栓，有时锁紧不够，则钻头在钻 卡头内转动，易磨伤钻头或磨伤加工件，钻削精度也差。目前国际上 还没有一种结构简单，安装方便，精密度高的由容孔主轴驱动调节螺 杆垂直推动卡爪沿主轴线锁紧钻头的陀螺式自锁钻卡头。
三
发明内容
本发明的目的公开了一种采用主轴驱动卡爪调节螺杆垂直推动 卡爪沿主轴线陀螺式自锁钻卡头机械原理与实现方法，提供一种结构 简单，使用方便的陀螺式自锁钻卡头，可以广泛用于安装在机床、钻 床、台钻、手电钻、冲击钻的卡头体及其需求锁紧的机械设备和制动 机械设备领域。
为实现上述目的，本发明是通过以下方案实现的
(一) 陀螺式自锁钻卡头的机械工作原理
本发明运用陀螺旋动原理，运用主轴驱动卡爪调节螺杆垂直推动 卡爪沿主轴线锁紧卡件的机械原理，使得卡件在正转时扭力越大锁得 越紧。反之，反转卡头体既可轻松松开卡爪卸出卡件。
(二) 陀螺式自锁钻卡头的实现方法
一种陀螺式自锁钻卡头，该钻卡头设置有前端体段的陀螺式卡头 体和后端体段的轮式后盖及其之间的凹形旋动气流导流槽，卡头体是 由轴套与卡头壳体将下列部件按结构顺序组装所构成钢球组封装在轴套的内直角槽与容孔主轴的外直角槽相扣的口字形的滑道内，容孔主轴与卡爪调节螺杆通过螺杆采用螺纹连接，卡爪调节螺杆与锥体导
向轨通过卡爪柄嵌套连接，卡爪的卡爪定位槽嵌入在卡爪柄的T形槽 内与锥体导向轨的卡爪移动限位槽紧密吻合，卡爪嵌入在卡爪移动限
位槽卡爪所设置的导轨与锥体导向轨所设置的倾角导轨紧扣滑动连 接，被嵌入在卡爪移动限位槽和T形槽的卡爪，在锥体导向轨的卡爪
移动限位槽内垂直主轴线呈锥体设置，其工作原理是由容孔主轴驱动
卡爪调节螺杆垂直推动卡爪在卡爪升降槽沿主轴线锁紧与放松卡件。 、
钢球组为一组钢球，设置在由轴套的内直角槽和容孔主轴外直角槽上下相扣的口字形园周轨道内。
轴套设置有内直角槽，轴套紧密嵌套在容孔主轴外部后端。
容孔主轴上端设置有容孔与轴套紧密嵌套连接，中部设有外直角
槽，下端设有与卡爪调节螺杆的螺孔，容孔主轴与卡爪调节螺杆采用
螺文连接。
卡爪调节螺杆的前端设置有螺杆与容孔主轴且采用螺杆连接，卡
爪调节螺杆的后端设置有卡爪柄嵌套在锥体导向轨的前端，卡爪柄设 有T形槽。
锥体导向轨设有倾角导轨，锥体导向轨沿主轴线呈中空圆筒锥体
设置，卡爪的倾角导轨与锥体导向轨所设置的倾角导轨紧扣滑动，导 轨的外型为凸形，可设置为半园形，/或三角形，/或梯形，/或矩形， /或椭圆形，/或园筒形，/或二爪形，/或三爪形，/或四爪形，/或 隧道型。
卡爪为多面体，前端设有卡爪定位槽，其直角边与主轴线垂直， 其斜边设有倾角导轨、倾角导轨的形状为凹形，也可以是半园形，/ 或三角形，/或梯形，/或矩形，/或椭圆形，卡爪的卡爪定位槽嵌入 在卡爪柄的T形槽中，T形槽与锥体导向轨的卡爪定位槽槽孔上下对 齐，卡爪在卡爪柄的推动下可以在锥体导向轨的卡爪定位槽中垂直与 主轴线平行滑动。
轮式后盖与容孔主轴嵌套连接并由螺栓固定，其旋动气流的凹形 导流槽设置在轮式后盖与卡头壳体的连接处，轮式后盖作为卡头体的后盖也作为陀螺式自锁钻卡头的旋动气流平衡器。
在卡头壳体的内腔设置有卡爪升降槽，卡爪升降槽用于容孔主轴驱动卡爪调节螺杆垂直推动卡爪在锥体导向轨内沿主轴线锁紧与放 松卡件，轴套与卡头壳体通过螺纹连接。
本发明相对现有技术，其优点如下
1、 使用方便，结构精密，可广泛用于机械加工钻床、手电钻、 台钻、工程施工冲击钻的钻卡头。
2、 不用齿轮钥匙，钻头的装卸方便，用手轻轻左拧/或右拧装卸 即可，可以快速装卸。
3、 陀螺式自锁钻卡头，当钻头进行钻削或冲钻工作时，钻卡头 越转越紧，钻头扭力越大，则自动锁紧力越大，这样确保钻头紧固牢 靠。
4、 钻卡头后段端设置有轮式后盖和空气导流槽，钻削或冲钻工 作时可起到旋动平衡作用，提高和保证钻削精密度。
5、 需求量大，每年将有几百万件套机床、钻床、台钻、手电钻、 冲击钻需求配备陀螺式旋转自锁钻卡头，进行技术装备革新，前景十 分广阔，有着巨大的实用价值和社会效益。
四
图l为本发明的结构示意图。
图2为现有德国钻卡头的结构示意图。
图3为现有中国钻卡头的结构示意图。
图4为现有中国钻卡头的结构示意图。
图5为现有德国钻卡头的结构示意图。
五具体实施例方式
参见图2，是德国进口钻卡头，其缺陷是弹簧卡片锁定式钻卡 头，卡紧力度不够，易损或钻头松动滑脱。
参见图3为现有的自琐式钻卡头，其卡爪倾斜于主轴倾斜，其缺
陷是卡爪强度和卡爪力度和钻削精度较差。
参见图4为现有中国的钥匙紧固式钻卡头。
参见图5为现有的德国进口的钻卡头。
参见图4和参见图5是数十年来所见机床、钻床、台钻、手电钻、冲击钻的钻卡头的普通结构，是齿轮钥匙紧固式的钻卡头，其用齿轮 钥匙紧固加力锁紧力或卡栓拧力不够，则钻头在钻卡头内转动，易磨 伤钻头或磨伤加工件，钻削精度也差。
参见图1，本发明提供的一种陀螺式自锁钻卡头的实施例1。
下面参照实施例图1作进一步叙述
实施例l
一种陀螺式自锁钻卡头，所述钻卡头是用于安装在机床、钻床、 台钻、手电钻、冲击钻的卡头体。
该钻卡头设置有前端体段的陀螺式卡头体(l)和后端体段的轮式后盖(21)及其之间的凹形旋动气流导流槽(22)，卡头体(l)是由轴套 (17)与卡头壳体(23)将下列部件按结构顺序组装所构成钢球组 (14)封装在轴套(17)的内直角槽(15)与容孔主轴(18)的外直 角槽(13)相扣的口字形的滑道内，容孔主轴(18)与卡爪调节螺杆 (12)通过螺杆(2)采用螺纹连接，卡爪调节螺杆(12)与锥体导 向轨(7)通过卡爪柄(3)嵌套连接，卡爪(5)的卡爪定位槽(9) 嵌入在卡爪柄(3)的T形槽(4)内与锥体导向轨(7)的卡爪移动 限位槽(11)紧密吻合，卡爪(5)嵌入在卡爪移动限位槽(11)卡 爪(5)所设置的导轨(24)与锥体导向轨(7)所设置的倾角导轨(8) 紧扣滑动连接，被嵌入在卡爪移动限位槽(11)和T形槽(4)的卡 爪(5)，在锥体导向轨(7)的卡爪移动限位槽(11)内垂直主轴线 (6)呈锥体设置，由其工作原理是由容孔主轴(18)驱动卡爪调节 螺杆(12)垂直推动卡爪(5)在卡爪升降槽(10)沿主轴线锁紧与 放松卡件。
钢球组(14)为一组钢球，设置在由轴套(17)的内直角槽(15) 和容孔主轴(18)外直角槽(13)上下相扣的口字形园周轨道内。
轴套(17)设置有内直角槽(15)，轴套(17)紧密嵌套在容孔 主轴(18)外部后端。
容孔主轴(18)上端设置有容孔(19)与轴套(17)紧密嵌套连 接，中部设有外直角槽(13)，下端设有与卡爪调节螺杆(12)的螺 杆(2)连接的螺孔，容孔主轴(18)与卡爪调节螺杆(12)的螺杆 (2)采用螺文连接。
卡爪调节螺杆(12)的前端设置有螺杆(2)与容孔主轴(18) 采用螺杆连接，卡爪调节螺杆(12)的后端设置有卡爪柄(3)嵌套 在锥体导向轨(7)的前端，卡爪柄(3)设有T形槽(4)。
锥体导向轨(7)设有倾角导轨(8)，锥体导向轨(7)沿主轴线 (6)呈中空园筒锥体设置，卡爪(5)的倾角导轨(24)与锥体导向轨 (7)所设置的倾角导轨(8)紧扣滑动，导轨的外型为凸形，可设置为 半园形，/或三角形，/或梯形，/或矩形，/或椭圆形，/或园筒形， /或二爪形，/或三爪形，/或四爪形，/或隧道型。
卡爪(5)为多面体，前端设有卡爪定位槽(9)，其直角边与主 轴线垂直，其斜边设有倾角导轨(24)、倾角导轨的形状为凹形，也 可以是半园形，/或三角形，/或梯形，/或矩形，/或椭圆形，卡爪(5) 的卡爪定位槽(9)嵌入在卡爪柄(3)的T形槽(4)中，T形槽(4) 与锥体导向轨(7)的卡爪定位槽(9)槽孔上下对齐，卡爪(5)在 卡爪柄(3)的推动下可以在锥体导向轨(7)的卡爪定位槽(9)中 垂直与主轴线(6)平行滑动。
轮式后盖(21)与容孔主轴(18)嵌套连接并由螺栓(20)固定， 其旋动气流的凹形导流槽(22)设置在轮式后盖(21)与卡头壳体(23) 的连接处，轮式后盖(21)作为卡头体的后盖(21)也作为陀螺式自 锁钻卡头的旋动气流平衡器。
在卡头壳体(23)的内腔设置有卡爪升降槽(10)，卡爪升降槽 (10)用于容孔主轴(18)驱动卡爪调节螺杆(12)垂直推动卡爪(5) 在锥体导向轨(7)内沿主轴线锁紧与放松卡件，轴套(17)与卡头 壳体(23)通过螺纹(16)进行螺扣连接。
权利要求
1、一种陀螺式自锁钻卡头，所述钻卡头是用于安装在机床、钻床、台钻、手电钻、冲击钻的卡头体，其特征在于该钻卡头设置有前端体段的陀螺式卡头体(1)和后端体段的轮式后盖(21)及其之间的凹形旋动气流导流槽(22)，卡头体(1)是由轴套(17)与卡头壳体(23)将下列部件按结构顺序组装所构成钢球组(14)封装在轴套(17)的内直角槽(15)与容孔主轴(18)的外直角槽(13)相扣的口字形的滑道内，容孔主轴(18)与卡爪调节螺杆(12)通过螺杆(2)采用螺纹连接，卡爪调节螺杆(12)与锥体导向轨(7)通过卡爪柄(3)嵌套连接，卡爪(5)的卡爪定位槽(9)嵌入在卡爪柄(3)的T形槽(4)内与锥体导向轨(7)的卡爪移动限位槽(11)紧密吻合，卡爪(5)嵌入在卡爪移动限位槽(11)卡爪(5)所设置的导轨(24)与锥体导向轨(7)所设置的倾角导轨(8)紧扣滑动连接，被嵌入在卡爪移动限位槽(11)和T形槽(4)的卡爪(5)，在锥体导向轨(7)的卡爪移动限位槽(11)内垂直主轴线(6)呈锥体设置，由其工作原理是由容孔主轴(18)驱动卡爪调节螺杆(12)垂直推动卡爪(5)在卡爪升降槽(10)沿主轴线锁紧与放松卡件。
2、 根据权利要求1所述的一种陀螺式自锁钻卡头的钢球组(14)，其特征在于钢球组(14)为一组钢球，设置在由轴套(17)的内直角槽(15)和容孔主轴(18)外直角槽(13)上下相扣的口字形园周轨道内。
3、 根据权利要求l所述的一种陀螺式自锁钻卡头的轴套(17)，其特征在于轴套(17)设置有内直角槽(15)，轴套(17)紧密嵌套在容孔主轴(18)外部后端。
4、 根据权利要求1所述的一种陀螺式自锁钻卡头的容孔主轴(18)，其特征在于容孔主轴(18)上端设置有容孔(19)与轴套 (17)紧密嵌套连接，中部设有外直角槽(13),下端设有与卡爪调节螺杆(12)的螺杆(2)连接的螺孔，容孔主轴(18)与卡爪调节螺杆(12)的螺杆(2)采用螺文连接。
5、 根据权利要求l所述的一种陀螺式自锁钻卡头的卡爪调节螺杆(12)，其特征在于卡爪调节螺杆(12)的前端设置有螺杆(2)与容孔主轴(18)采用螺杆连接，卡爪调节螺杆(12)的后端设置有 卡爪柄(3)嵌套在锥体导向轨(7)的前端，卡爪柄(3)设有T形槽(4)。
6、根据权利要求l所述的一种陀螺式自锁钻卡头的锥体导向轨 (7)，其特征在于锥体导向轨(7)设有倾角导轨(8)，锥体导向 轨(7)沿主轴线(6)呈中空园筒锥体设置，卡爪(5)的倾角导轨(24) 与锥体导向轨(7)所设置的倾角导轨(8)紧扣滑动，导轨的外型为凸 形，可设置为半园形，/或三角形，/或梯形，/或矩形，/或椭圆形， /或园筒形，/或二爪形，/或三爪形，/或四爪形，/或隧道型。
7、 根据权利要求l所述的一种陀螺式自锁钻卡头的卡爪(5)， 其特征在于卡爪(5)为多面体，前端设有卡爪定位槽(9)，其直角边与主轴线垂直，其斜边设有倾角导轨(24)、倾角导轨的形状为 凹形，也可以是半园形，/或三角形，/或梯形，/或矩形，/或椭圆形， 卡爪(5)的卡爪定位槽(9)嵌入在卡爪柄(3)的T形槽(4)中， T形槽(4)与锥体导向轨(7)的卡爪定位槽(9)槽孔上下对齐， 卡爪(5)在卡爪柄(3)的推动下可以在锥体导向轨(7)的卡爪定 位槽(9)中垂直与主轴线(6)滑动。
8、 根据权利要求l所述的一种陀螺式自锁钻卡头的轮式后盖 (21)，其特征在于轮式后盖(21)与容孔主轴(18)嵌套连接并由螺栓(20)固定，其旋动气流的凹形导流槽(22)设置在轮式后盖 (21)与卡头壳体(23)的连接处，轮式后盖(21)作为卡头体的后 盖(21)也作为陀螺式自锁钻卡头的旋动气流平衡器。
9、 根据权利要求1所述的一种陀螺式自锁钻卡头的卡头壳体 (23)，其特征在于在卡头壳体(23)的内腔设置有卡爪升降槽(10)，卡爪升降槽(10)用于容孔主轴(18)驱动卡爪调节螺杆(12)垂直 推动卡爪(5)在锥体导向轨(7)内沿主轴线锁紧与放松卡件，轴套 (17)与卡头壳体(23)通过螺纹(16)的进行螺扣连接。
全文摘要
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种陀螺式自锁钻卡头，该钻卡头设置有前端体段的陀螺式卡头体和后端体段的轮式后盖及其之间的凹形旋动气流导流槽，卡爪垂直于主轴线呈锥体设置，其卡头体是由轴套与卡头壳体将钢球组、容孔主轴、卡爪调节螺杆、环锥体导向轨和卡爪按结构顺序装配在卡头壳体内所构成，运用主轴驱动卡爪调节螺杆垂直推动卡爪沿主轴线锁紧与放松的机械原理，当进行钻削或冲钻工作时，扭力越大，则自动锁紧力越大，这样确保钻头紧固牢靠。数十年来所见钻卡头的普通结构，用钥匙加力拧紧钻头或斜式卡爪自锁式钻卡头，有时锁紧力不够，则钻头在钻卡头内转动，易磨伤钻头或磨伤加工件。本发明使用方便，结构精密，可广泛用于每年几百万套机床、钻床、台钻、手电钻、冲击钻的技术装备革新中，前景十分广阔。
文档编号B23B31/10GK101172304SQ20061013764
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月2日 优先权日2006年11月2日
发明者刘明前, 吴海青, 蒋国印 申请人:吴海青