一种石墨棒钻孔装置 |
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| 申请号 | CN202410130501.5 | 申请日 | 2024-01-30 | 公开(公告)号 | CN117901274A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 宁波探能碳科技有限公司; | 发明人 | 唐惟峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 石墨 棒钻孔技术领域，提供了一种石墨棒钻孔装置，包括 机架 ，机架上设有弹性夹持件、 钻头 组件和 同轴度 固定件，弹性夹持件和同轴度固定件同轴设置，同轴度固定件上设有转动孔，使用时将石墨棒的一端穿过转动孔与弹性夹持件连接并带动石墨棒转动，利用钻头组件向靠近石墨棒一侧移动对石墨棒进行钻孔，与 现有技术 相比，本发明的优点在于：通过弹性夹持件和同轴度固定件，保证石墨棒在钻孔过程中的 稳定性 ，提高石墨棒钻孔的同轴度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种石墨棒钻孔装置，包括：机架(1)，所述机架(1)上设有控制器(11)、报警器(12)，所述报警器(12)与所述控制器(11)电连接，其特征在于，所述机架(1)上设有弹性夹持件(2)、钻头组件(3)和同轴度固定件(4)； |
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| 说明书全文 | 一种石墨棒钻孔装置技术领域[0001] 本发明属于石墨棒钻孔技术领域，具体涉及一种石墨棒钻孔装置。 背景技术[0002] 石墨密封圈，是指用石墨作为原料制作而成的环形的物体，可以起到密封的作用。石墨密封圈的用途非常广泛，利用石墨的耐高温性以及弹性，可以在高温环境中起到密封作用，而且不融化，并且石墨密封圈具有优异的热稳定性，耐化学腐蚀性，压缩和回弹性好，热应力松弛小，密封面的不平补偿能力强，使用寿命长，可代替金属缠绕垫片，用于各种管道、阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔等法兰处的密封。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种石墨棒钻孔装置，通过弹性夹持件和同轴度固定件，保证石墨棒在钻孔过程中的稳定性，提高石墨棒钻孔的同轴度。 [0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：提出一种石墨棒钻孔装置，包括：机架，所述机架上设有控制器、报警器，所述报警器与所述控制器电连接，所述机架上设有弹性夹持件、钻头组件和同轴度固定件； 所述弹性夹持件包括环形驱动件、弹性片组件和三爪卡盘，所述驱动件转动连接 在所述机架上，所述驱动件上同轴连接有环状的弹性片组件，所述弹性片组件上同轴连接有三爪卡盘，石墨棒的一端连接在所述三爪卡盘内，所述环形驱动件用于带动所述弹性片组件、三爪卡盘和石墨棒同步转动； 所述钻头组件包括钻头，所述钻头设置在石墨棒的另一端，所述钻头的一端连接 有第一滑块，所述第一滑块滑动连接在所述机架上，所述第一滑块与驱动机构连接，所述驱动机构带动所述第一滑块向靠近或远离所述三爪卡盘的方向来回移动，从而带动所述钻头向靠近或远离所述石墨棒的方向来回移动，实现对石墨棒进行钻孔，当石墨棒受到所述钻头的作用力有径向移动的趋势时，所述弹性片组件在自身的弹力作用下对石墨棒径向偏摆的趋势起到补偿作用； 所述同轴度固定件包括滑动连接在机架上的第二滑块，所述第二滑块上设有转动 孔，所述转动孔与所述三爪卡盘同轴设置，所述转动孔内同轴连接有轴承，石墨棒的一端穿过所述转动孔与所述夹持头连接，所述驱动件与所述驱动机构匀与所述控制器电连接。 [0006] 通过上述技术特征，对石墨棒进行钻孔时，将石墨棒的一端穿过第二滑块的转动孔与弹性夹持件的三爪卡盘连接，之后利用环形驱动件带动弹性片组件、三爪卡盘和石墨棒同步转动，同时利用驱动机构带动第一滑块向靠近三爪卡盘一侧移动，带动钻头向靠近石墨棒的一侧移动，实现对石墨棒进行钻孔，石墨棒在钻孔转动过程中，石墨棒同时转动连接在转动孔内，通过转动孔实现对石墨棒在钻孔过程中的固定，避免石墨棒靠近钻头的一端因石墨棒的长度而发生偏摆，影响钻孔的同轴度，并且通过在三爪卡盘和驱动件之间设置弹性片组件，当石墨棒在钻孔过程中有径向移动的趋势时，石墨棒会将作用力通过三爪卡盘作用在弹性片组件上，弹性片组件在自身的弹力作用下会平衡掉石墨棒所受的作用下，使石墨棒保持平衡，起到对石墨棒的径向拼摆的补偿作用，保证石墨棒在钻孔过程中的稳定，从而提高钻孔后的同轴度。 [0007] 优选的，所述弹性片组件包括第一固定片、第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件、第二固定片、第三固定片和第五弹性件，所述第一固定片呈环形，所述第一固定片与所述三爪卡盘连接，所述第五弹性件呈环形,所述第五弹性件同心套设在所述第一固定片的外侧，所述第五弹性件与所述第一固定片间具有间隙，所述第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件均为细长片状结构，且所述第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件、所述第二固定片、第三固定片均设置在所述间隙内，所述第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件沿周向均布在所述间隙内，所述第二固定片、第三固定片中心对称设置在所述间隙内，所述第一固定片外周中心对称设有第一连接座和第二连接座，所述第五弹性件的内侧中心对称设有第三连接座和第四连接座，所述第一弹性件的一端与所述第一连接座连接，另一端与所述第三连接座连接，所述第二弹性件的一端与所述第二连接座连接，另一端与所述第四连接座连接，所述第三弹性件的一端与所述第三连接座连接，另一端与所述第二固定片连接，所述第四弹性件的一端与所述第四连接座连接，另一端与所述第三固定片连接，所述第二固定片和所述第三固定片的两端均与所述驱动件连接。 [0008] 通过上述技术特征，当石墨棒在钻孔过程中有径向移动的趋势时，石墨棒一端会将作用力通过三爪卡盘作用在弹性片组件的第一固定片上，第一固定片带动第一弹性件和第三弹性件或者带动第二弹性件和第四弹性件向远离钻头所在的轴线一侧移动，由于弹性片组件为中心对称结构，当其有向一侧移动时，在弹力的作用下将其拉回到原来的位置上，通过弹性片组件的晃动平衡掉石墨棒一端所受的作用下，保证石墨棒在钻孔过程中的稳定。本申请中第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件沿周向均布在间隙内，第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件形成类似正方形形状，第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件形成类型正方形形状的四条边，第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件到圆心的距离相等。本申请中第一弹性件、第三弹性件、第三固定片、第二弹性件、第四弹性件、第二固定片沿顺时针方向间隔布置在第一固定片和第五弹性件形成的间隙内。 [0009] 优选的，所述第一连接座与所述第一固定片和所述第一弹性件相接处均为弧形平滑过渡连接，所述第二连接座与所述第一固定片和所述第二弹性件相接处均为弧形平滑过渡连接，所述第三连接座与所述第一弹性件和第三弹性件的相接处均为弧形平滑过渡连接，所述第四连接座与所述第二弹性件和第四弹性件的相接处均为弧形平滑过渡连接，所述第三弹性件与所述第二固定片相接处为弧形平滑过渡连接，所述第四弹性件与所述第三固定片相接处为弧形平滑过渡连接。 [0010] 通过上述技术特征，弧形平滑过渡连接增强各结构间的连接强度，防止断裂。 [0011] 优选的，所述弹性片组件包括若干依次叠放在一起的弹性片，每个所述弹性片均具有上述第一固定片、第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件、第四弹性件、第二固定片、第三固定片和第五弹性件的结构。 [0012] 通过上述技术特征，弹性片组件包括若干叠放在一起的弹性片，增强弹性片组件的结构强度。 [0014] 通过上述技术特征，传感器用于检测距离石墨棒外周壁间的距离，如两传感器检测到的数值偏差较大，说明石墨棒在钻孔过程中偏移较大，石墨棒钻孔后的同轴度较差，同时控制器会控制报警器进行报警，提醒作业人员及时调整。 [0015] 优选的，所述第一滑块的下端连接有至少两条平行设置的滑槽，所述机架上对应设有至少两条平行设置凸起的滑道，所述滑槽滑动连接在所述滑道上，所述滑槽和滑道的延伸方向与石墨棒的长度方向一致。 [0016] 通过上述技术特征，滑道和滑槽对第一滑块的滑动起到导向作用，保证钻头对准石墨棒的中心进行钻孔。 [0018] 通过上述技术特征，使用时，根据石墨棒的长度，调整第二滑块的位置，通过驱动电机带动丝杠转动，带动第二滑块沿丝杠进行移动，适用不同长度的石墨棒。 [0019] 优选的，所述机架上设有位于丝杆下方的至少两个滑杆，所述滑杆与所述丝杆平行，所述第二滑块上开设有与滑杆滑动连接的连接孔。 [0020] 通过上述技术特征，第二滑块在滑杆上滑动，可减少丝杠受到的第二滑块的压力，从而延长丝杠的使用寿命。 [0021] 优选的，所述机架的外侧设有外壳，所述外壳的一侧设有活动门，所述外壳的顶部连接有吸尘风机，所述吸尘风机的下端连接有集尘罩，所述集尘罩位于所述外壳内，且位于所述钻孔的上方，所述吸尘风机与所述控制器电连接。 [0022] 通过上述技术特征，石墨棒进行钻孔时，通过吸尘风机和集尘罩将石墨棒钻孔产生的灰尘收集清理掉，保证机架内的请假，同时避免对作业人员的污染。 [0023] 优选的，所述吸尘风机位于所述外壳外连接有排风管，排风管的一端通过过滤件与集尘器连接。 [0024] 通过上述技术特征，吸尘风机通过集尘罩收集的粉尘通过排水管排出外壳外，保证机架内的清洁卫生。 [0025] 综上所述，本发明具有以下有益效果：、（1）本申请的同轴度固定件通过转动孔实现对石墨棒在钻孔过程中的固定，避免石墨棒靠近钻头的一端因石墨棒的长度而发生偏摆，影响钻孔的同轴度。 [0026] （2）本申请的弹性片组件在自身的弹力作用下对石墨棒在钻孔过程中的径向偏摆的趋势起到补偿作用，保证石墨棒在钻孔过程中的稳定，提高钻孔后的同轴度。 [0028] 图1为本发明一个实施方案的整体结构示意图；图2为本发明一个实施方案的弹性夹持件的结构示意图； 图3为本发明一个实施方案的弹性片的结构示意图； 图4为本发明一个实施方案的部分的结构示意图； 图5为本发明一个实施方案的第二滑块的结构示意图。 [0029] 图中，1、机架；11、控制器；12、报警器；13、滑道；14、丝杠；15、滑杆；16、外壳；161、活动门；17、吸尘风机；18、集尘罩；19、排风管；2、弹性夹持件；21、驱动件；22、弹性片组件；221、第一固定片；222、第一弹性件；223、第二弹性件；224、第三弹性件；225、第四弹性件； 226、第二固定片；227、第三固定片；228、第五弹性件；229、第一连接座；2210、第二连接座； 2211、第三连接座；2212、第四连接座；23、三爪卡盘；24、弹性片；3、钻头组件；31、钻头；32、第一滑块；321、滑槽；4、同轴度固定件；41、第二滑块；411、转动孔；412、轴承；413、传感器； 414、螺纹通孔；415、连接孔；5、石墨棒。 具体实施方式[0030] 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。 [0031] 如图1所示，本发明公开一种石墨棒钻孔装置，包括：机架1，机架1的外侧设有外壳16，外壳16上设有活动门161，活动门161可将外壳16封闭起来和打开。 [0032] 机架1内同轴设有弹性夹持件2、同轴度固定件4和钻头组件3，同轴度固定件4上设有转动孔411，石墨棒5的一端穿过转动孔411与弹性夹持件2连接，钻头组件3用于向靠近石墨棒5一侧移动对石墨棒5进行钻孔。 [0033] 机架1上，且位于外壳16外设有控制器11，外壳16的顶部设有报警器12和吸尘风机17，报警器12和吸尘风机17均与控制器11电连接，吸尘风机17的下端伸入外壳16内部连接有集尘罩18，集尘罩18位于钻头组件3的上方，对钻头组件3钻孔石墨棒5产生的灰尘进行清理。吸尘风机17位于外壳16外连接有排风管19，排风管19的一端通过过滤件与集尘器连接，吸尘风机17通过集尘罩18收集的灰尘经过滤件过滤后进入集尘器内进行收集。 [0034] 如图2所示，弹性夹持件2包括转动连接在机架1上的环形驱动件21，环形驱动件21可在控制器11的控制下转动，环形驱动件21上同轴心连接弹性片组件22，弹性片组件22上同轴心连接三爪卡盘23，三爪卡盘23用于夹持石墨棒5的一端。 [0035] 如图3所示，弹性片组件22包括若干依次叠放在一起的弹性片24。每个弹性片24均包括第一固定片221、第一弹性件222、第二弹性件223、第三弹性件224、第四弹性件225、第二固定片226、第三固定片227和第五弹性件228，第一固定片221呈环形，第一固定片221与三爪卡盘23连接，第五弹性件228呈环形,第五弹性件228同心套设在第一固定片221的外侧，第五弹性件228与第一固定片221间具有间隙，第一弹性件222、第二弹性件223、第三弹性件224、第四弹性件225均为细长片状结构，且第一弹性件222、第二弹性件223、第三弹性件224、第四弹性件225、第二固定片226、第三固定片227均设置在间隙内，第一弹性件222、第二弹性件223、第三弹性件224、第四弹性件225沿周向均布在间隙内，第二固定片226、第三固定片227中心对称设置在间隙内。 [0036] 第一固定片221外周中心对称设有第一连接座229和第二连接座2210，第五弹性件228的内侧中心对称设有第三连接座2211和第四连接座2212，第一弹性件222的一端与第一连接座229连接，另一端与第三连接座2211连接，第二弹性件223的一端与第二连接座2210连接，另一端与第四连接座2212连接，第三弹性件224的一端与第三连接座2211连接，另一端与第二固定片226连接，第四弹性件225的一端与第四连接座2212连接，另一端与第三固定片227连接，第二固定片226和第三固定片227的两端均与驱动件21连接。 [0037] 第一连接座229与第一固定片221和第一弹性件222相接处均为弧形平滑过渡连接，第二连接座2210与第一固定片221和第二弹性件223相接处均为弧形平滑过渡连接，第三连接座2211与第一弹性件222和第三弹性件224的相接处均为弧形平滑过渡连接，第四连接座2212与第二弹性件223和第四弹性件225的相接处均为弧形平滑过渡连接，第三弹性件224与第二固定片226相接处为弧形平滑过渡连接，第四弹性件225与第三固定片227相接处为弧形平滑过渡连接。 [0038] 如图4、图5所示，机架1上设有平行设置的丝杠14和两根滑杆15，丝杠14的一端与机架1内的驱动电机连接，驱动电机与控制器11连接，驱动电机可带动丝杠14转动，丝杠14和滑杆15的延伸方向与石墨棒5的长度方向一致。同轴度固定件4包括第二滑块41，第二滑块41上设有螺纹通孔414和连接孔415，螺纹通孔414与丝杠14螺纹连接，连接孔415与滑杆15滑动连接，通过驱动电机带动丝杠14转动，控制第二滑块41沿着丝杠14和滑杆15滑动，来适应不同长度的石墨棒5的需要。 [0039] 第二滑块41上设有转动孔411，转动孔411与三爪卡盘23同轴设置，转动孔411内同轴连接有转轴，石墨棒5的一端穿过转动孔411与三爪卡盘23连接。由此对石墨棒5在钻孔过程中进行固定，避免石墨棒5靠近钻头31的一端因石墨棒5的长度而发生偏摆，影响钻孔的同轴度。 [0040] 第二滑块41上间隔设有两激光传感器413，传感器413的延伸方向与石墨棒5的长度方向一致，传感器413与控制器11电连接。传感器413用于检测距离石墨棒5外周壁间的距离，如两传感器413检测到的数值偏差较大，说明石墨棒5在钻孔过程中偏移较大，石墨棒5钻孔后的同轴度较差，同时控制器11会控制报警器12进行报警，提醒作业人员及时调整。 [0041] 如图4所示，钻头组件3包括钻头31，钻头31连接在第一滑块32上，第一滑块32的下端连接有两条平行设置的滑槽321，机架1上对应设有至少两条平行设置凸起的滑道13，滑槽321滑动连接在滑道13上，滑槽321和滑道13的延伸方向与石墨棒5的长度方向一致。第一滑块32与驱动机构连接，驱动机构与控制器11电连接，驱动机构带动第一滑块32向靠近或远离三爪卡盘23的方向来回移动，从而带动钻头31向靠近或远离石墨棒5的方向来回移动，实现对石墨棒5进行钻孔，工作原理：使用时，根据石墨棒5的长度，调整第二滑动的位置，将石墨棒5的一端穿过转动孔411与弹性夹持件2的三爪卡盘23连接，通过驱动件21同步带动弹性片组件22、三爪卡盘23和石墨棒5一起转动，之后通过第一滑块32沿滑道13移动，带动钻头31对石墨棒 5进行钻孔，石墨棒5在钻孔过程中，石墨棒5靠近钻头31的一端转动连接在转动孔411内，避免了石墨棒5沿长度方向远离三爪卡盘23的一端在钻孔过程中偏移，同时弹性片组件22在自身的弹力作用下对石墨棒5径向偏摆的趋势起到补偿作用，避免了石墨棒5在钻孔过程中的偏摆，保证了石墨棒5在钻孔过程中的稳定，提高了钻孔后的同轴度，并且通过吸尘风机 17清除了钻孔过程中的灰尘，提高了清洁度，避免了对作业人员的污染。 |
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