一种内冷式钻头

文档序号:44169015发布日期:2025-12-26 20:46阅读:10来源:国知局
技术简介:
本发明针对CFRP材料钻孔时因高温和亲水性易产生结霜的问题,提出内冷式钻头结构。通过在钻头内部设置第一通道、第二通道及第一腔体,实现冷却流体双向循环:流体经第一通道向工作端流动并进行热交换,再通过第二通道反向排出,避免流体从端部直接流出,从而有效防止结霜现象。同时结合冷却缸体与泵体循环系统,提升冷却效率。
关键词:内冷式钻头,结霜防治

本发明涉及钻头领域,具体涉及一种内冷式钻头。


背景技术:

1、cfrp是航空航天和低空经济设备中常用的轻量化替代材料,在结构装配时主要依靠螺栓连接,因此需要大量的钻孔。但是由于cfrp的热固性特征,树脂基体受热影响巨大,且在具有亲水性,因此在钻孔时需要考虑减低钻孔区域温度,且避免产生液体。现有技术一般在钻头端部设置通孔,并输出高气压气态co2作为冷却流体,此方法价格低廉但是容易结霜,即在孔出口的地方出现类似“干冰”状态。目前缺乏一种简便有效的技术方案解决此问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种内冷式钻头,利用钻头内部的优化结构设计,在实现冷却同时使冷却流体不再从端部流出,防止结霜现象的发生。

2、为实现上述目的,本发明提供一种内冷式钻头,包括钻头本体,所述钻头本体用于钻入被钻物体的一端为工作端,所述钻头本体内部具有第一通道、第二通道以及第一腔体,所述第一通道和所述第二通道利用所述第一腔体连通;所述第一腔体靠近所述工作端设置,所述第一通道和所述第二通道用于输送冷却流体,所述冷却流体在所述第一通道中向靠近所述工作端方向流动,所述冷却流体在所述第二通道中向原理所述工作端方向流动,所述第一腔体能够利用所述第一腔体的内壁与所述工作端进行热交换。

3、可选的,所述第一通道的轴线与所述钻头本体的轴线重合。

4、可选的,所述第二通道有多个,多个所述第二通道沿所述钻头本体的轴线周向均匀设置。

5、可选的,所述第一通道与所述第二通道之间的夹层设有隔热层。

6、可选的,所述内冷式钻头外形为麻花钻头,包括螺旋形的容屑槽和螺旋形的棱边,所述第二通道在所述钻头本体内部沿所述棱边呈螺旋型设置。

7、可选的,所述钻头本体的侧面设有排出孔,所述排出孔与所述第二通道连通,用于排出所述第二通道中的冷却流体。

8、可选的,还包括导热丝,所述导热丝利用所述排出孔伸入所述第二通道中并伸入所述第一腔体中。

9、可选的,还包括冷却缸体,所述冷却缸体设于所述钻头本体远离所述工作端的一端,所述冷却缸体远离所述工作端的一端为散热端;所述冷却缸体内部具有第二腔体,所述第一通道和所述第二通道利用所述第二腔体连通,所述第二腔体能够利用所述第二腔体的内壁与所述散热端进行热交换;所述冷却缸体与所述钻头本体转动连接,所述冷却缸体包括泵体。

10、可选的,所述泵体设于所述第二腔体中,所述泵体包括输入单元与输出单元,所述输入单元靠近所述散热端设置,所述输出单元的输出口朝向所述第一通道设置。

11、可选的,所述散热端朝向冷却系统设置,所述散热端表面为朝向所述冷却系统凸起的曲面或折线面。

12、本发明提供的具有如下有益效果:

13、本发明提供一种内冷式钻头,包括钻头本体,所述钻头本体用于钻入被钻物体的一端为工作端,所述钻头本体内部具有第一通道、第二通道以及第一腔体,所述第一通道和所述第二通道利用所述第一腔体连通;所述第一腔体靠近所述工作端设置,所述第一通道和所述第二通道用于输送冷却流体,所述冷却流体在所述第一通道中向靠近所述工作端方向流动,所述冷却流体在所述第二通道中向原理所述工作端方向流动,所述第一腔体能够利用所述第一腔体的内壁与所述工作端进行热交换。如此设置,当所述内冷式钻头工作时,将冷却流体经过所述第一通道输入进所述第一腔体,在与所述工作端进行热交换后,吸热后的所述冷却流体经所述第二通道流走,如此持续散热,从而本发明可实现让流体不从工作端流出的同时实现冷却工作端,从而避免工作端出现结霜现象。


技术特征:

1.一种内冷式钻头,其特征在于,包括钻头本体,所述钻头本体用于钻入被钻物体的一端为工作端,所述钻头本体内部具有第一通道、第二通道以及第一腔体,所述第一通道和所述第二通道利用所述第一腔体连通;

2.如权利要求1所述的内冷式钻头,其特征在于,所述第一通道的轴线与所述钻头本体的轴线重合。

3.如权利要求1所述的内冷式钻头,其特征在于,所述第二通道有多个,多个所述第二通道沿所述钻头本体的轴线周向均匀设置。

4.如权利要求1所述的内冷式钻头,其特征在于,所述第一通道与所述第二通道之间的夹层设有隔热层。

5.如权利要求1所述的内冷式钻头,其特征在于,所述内冷式钻头外形为麻花钻头,包括螺旋形的容屑槽和螺旋形的棱边,所述第二通道在所述钻头本体内部沿所述棱边呈螺旋型设置。

6.如权利要求1所述的内冷式钻头,其特征在于,所述钻头本体的侧面设有排出孔,所述排出孔与所述第二通道连通,用于排出所述第二通道中的冷却流体。

7.如权利要求6所述的内冷式钻头,其特征在于,还包括导热丝,所述导热丝利用所述排出孔伸入所述第二通道中并伸入所述第一腔体中。

8.如权利要求1所述的内冷式钻头,其特征在于,还包括冷却缸体,所述冷却缸体设于所述钻头本体远离所述工作端的一端,所述冷却缸体远离所述工作端的一端为散热端;

9.如权利要求8所述的内冷式钻头,其特征在于,所述泵体设于所述第二腔体中,所述泵体包括输入单元与输出单元,所述输入单元靠近所述散热端设置,所述输出单元的输出口朝向所述第一通道设置。

10.如权利要求8或9所述的内冷式钻头,其特征在于,所述散热端朝向冷却系统设置,所述散热端表面为朝向所述冷却系统凸起的曲面或折线面。


技术总结
本发明提供一种内冷式钻头,包括钻头本体,所述钻头本体用于钻入被钻物体的一端为工作端,所述钻头本体内部具有第一通道、第二通道以及第一腔体,所述第一通道和所述第二通道利用所述第一腔体连通;所述第一腔体靠近所述工作端设置,所述第一通道和所述第二通道用于输送冷却流体,所述冷却流体在所述第一通道中向靠近所述工作端方向流动,所述冷却流体在所述第二通道中向原理所述工作端方向流动,所述第一腔体能够利用所述第一腔体的内壁与所述工作端进行热交换。本发明利用钻头内部的优化结构设计,在实现冷却同时使冷却流体不再从端部流出,防止结霜现象的发生。

技术研发人员:曾坤,李世熔,张益维,赖于树,黄林,杨琳,曾睿哲,张庆
受保护的技术使用者:重庆三峡学院
技术研发日:
技术公布日:2025/12/25
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