专利名称：手持式汽油钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型的目的是提供一种手持式汽油钻机，该钻机在无电环境下可在岩石、混凝土和地表地层中以汽油机为动力用金刚石钻头人力手持钻孔或取圆柱芯样，应用于地质矿产普查、公路建筑安装等领域。
在地质普查和矿产勘察中，经常需要在地表取样，以前靠人力用手锤在地表砸取岩样解决，费时费力且样品品质不好；在公路建设中经常需要钻孔树立路标标牌、防护安全栅栏或取样检验泥凝土路面质量；此外，在山高路陡大设备无法进入的地方，如需在岩石、混凝土钻深度较小的爆破孔、安装孔或取样孔，都需要这种手持式轻便汽油钻机。目前国内生产的手持式电钻在野外无电环境无法使用，古地磁汽油取样钻机钻孔口径只限於30毫米，深度10公分左右，使用范围非常有限。而其它汽油机等内燃式钻机多为体积大十分笨重的机器，无法单人手持操作。
该钻机的研制需要选取一种功率合适，重量较轻，体积较小，易于野外维护，易于解决配件，适宜手持的汽油机型。此外，钻机主轴的输出转速要设计成适于金刚石钻头对旋转线速度的要求，水路密封可靠，各连接件在强度足够的前提下应力求结构紧凑，重量轻，连接可靠。
本实用新型提供的手持式汽油钻机是一种单人自带动力的轻便式机具，配以金刚石钻头和供水器，可以较大孔径钻孔取样，在中硬岩石中最大孔径可达76毫米，在此孔径下最大钻孔深度可达500毫米，而在低硬度岩石中钻进孔径和深度可更大。
本实用新型是通过选取一种手持式林木油锯上的国产轻型汽油机配置减速器、上下外壳、回转器、主轴等零件而实现的。减速器和回转器尽可能简化结构，减少体积，减速器内主动齿轮的一端设计成牙嵌状，可直接与汽油机输出轴接合，上下外壳用铝合金制造以减轻整机重量，此外，在本实用新型中在回转器水路内设置了双向陶瓷机械密封，可有效防止漏水，并具有较长的使用寿命；本实用新型的主轴与减速齿轮是用螺纹连接且用锁紧螺母和特制锁紧垫片锁住的，以承担较大的下拉力；减速器采取二级减速机构，可使输出转速通过汽油机油门在600转/分至1000转/分间调节，以适应金刚石钻头对线速度的要求，汽油机下端与上外壳以及上外壳与下外壳的连接均以直扣定位螺钉紧定，而回转器外壳与下外壳为螺纹连接，连接可靠，拆卸方便。
图1为手持式汽油钻机外观示意图图2为手持式汽油钻机连接、减速、回转结构总图
图1表明，该手持式汽油钻机主要由主手把21、副手把22、汽油机23、减速器24、水咀25、回转器26以及主轴27组成，主轴27下端为公螺纹，钻孔时，主轴27通过下端的连接螺纹与金刚石钻头相接，操作人员通过主手把21施加钻进压力，副手把22承受反扭矩，减速器24的作用是将汽油机的高转速降至适宜金刚石钻进的转速，而回转器26的作用除了传递回转动力外，还通过水咀25起着提供并控制钻头冷却液的作用。
图2所示为本实用新型的结构总图，上外壳1的左端(即上端)设计成定位直扣，并以螺钉与汽油机连接，上外壳右端(即下端)与下外壳3组成的空间内装有二级减速斜齿轮主动齿轮2、双联齿轮14和第二级从动齿轮6，它们组成减速器，在减速器内的主动齿轮2的左端加工成牙嵌状，可与汽油机输出轴相咬合以传递汽油机动力；减速器的主动齿轮以轴承12为支撑，双联齿轮14的两端用轴承13支撑。当汽油机输出轴转动时，减速器主动齿轮跟着转动，从而带动双联齿轮14、从动齿轮6及主轴17都转动起来，金刚石钻头开始工作；回转器外壳9及其内零件组成回转器，回转器外壳9与下外壳3为螺纹连接并以紧定螺丝7定位。
在回转器内，主轴17以轴承15和18支撑，其左端与减速器从动齿轮6以螺纹相连，并用锁紧垫片5和锁紧螺母4锁住，主轴17和回转器外壳9之间安装有骨架密封16及双向陶瓷机械密封8、11和过水接头10，主轴内钻有通水孔。
该钻机采取铝合金做外壳，各部零件安装紧凑并尽可能减少不必要的连接件。
本实用新型采用的双向陶瓷机械密封密封水路是由二个单向陶瓷机械密封通过特制的过水接头10组合而成，该过水接头两侧撑住左右二个机械密封弹簧，而中间则开有通水孔，从而既保证了机械密封的密封性能，又使水路通畅。
主轴17的左部直径小于右部直径，组装时，主轴从回转器外壳右部穿进，并使主轴右侧台阶座于轴承18上，这样，钻孔时钻压将可通过轴承18直接作用于回转器外壳上。主轴的左端与从动减速齿轮6相接，采用螺纹连接并以锁母锁住，而锁紧垫片4的内脚是插入主轴左端的钳槽内的，可有效防止主轴在正反向回转时锁紧螺母不至发生回扣现象。
由于采用了上述技术和措施，该手持式汽油钻机具有重量较轻、体积较小、功率转速适宜、性能可靠等特点，适宜于单人携带进行野外钻孔作业。
权利要求1.一种手持式汽油钻机，它主要由轻便手持式汽油机配以减速器、回转器、上下外壳和主轴组成，其特征在于汽油机下端与上外壳上端通过定位直扣和螺钉相连，减速器由上外壳的下部与下外壳组成的空间以及减速齿轮组成，汽油机输出轴直接与减速器内的主动齿轮相接，而下外壳上端与上外壳的下端的连接是通过定位直扣和螺钉实现的，下外壳与回转器外壳通过螺纹加以连接；回转器内设置有双轴承、水路密封件和主轴，主轴上端与减速器内的第二级减速从动齿轮相连，其下端为公螺纹，可直接与金刚石钻头相接，回转器外壳上设有水咀。
2.按权利要求书1所述的汽油机输出轴与减速器内的主动齿轮的连接，其特征是减速器主动齿轮(2)与汽油机输出轴相结合的一端为牙嵌状。
3.按权利要求书1所述的手持式汽油钻机的减速器，其特征是该减速器是一个二级斜齿轮减速机构。
4.按权利要求书1所述的手持式汽油钻机的主轴上端与减速器内第二级从动齿轮的连接，其特征是此连接为螺纹连接，且以锁紧螺母和锁紧垫片加以紧定的。
5.按权利要求书1所述的手持式汽油钻机回转器内的水路密封件，其特征是水路密封件是由二个单向陶瓷机械密封件组成的。
6.按权利要求书1所述的手持式汽油钻机，其特征是该钻机的上下外壳是由铝合金制造的。
专利摘要本实用新型公开了一种单人使用的手持式汽油钻机，配以金刚石钻头，用于在混凝土、岩石和地表地层钻孔或取样。该钻机是通过在一种轻便的手持式汽油机配置合适的减速器和回转器而实现的，由于采用了铝合金外壳、减速器回转器结构简化设计、主轴与大减速齿轮为螺纹连接，双向陶瓷密封等技术措施，钻机具有功能可靠、重量轻、体积紧凑、功率转速适宜、水路密封可靠等特点，适宜用于地质矿山普查、公路建筑安装等技术领域。
文档编号E21B3/00GK2658368SQ0326688
公开日2004年11月24日 申请日期2003年7月9日 优先权日2003年7月9日
发明者薛军 申请人:薛军, 刘宝林, 杨光荣