[发明专利]内排屑单管喷吸钻抽屑器

说明书

本发明属内排屑单管喷吸钻抽屑装置。

现有的内排屑单管喷吸钻抽屑装置如成都工具研究所研制的内排屑单管喷吸钻抽屑装置与钻孔抽屑直接相关的技术参数是经验推荐值，不是经过优化设计得到的最佳匹配值，而且喷射角、负压间隙、不可调整，故影响抽屑效果，因抽屑力小普遍不能解决Ф16mm以下长径比80以上小深孔的加工，尤其无法解决Ф8mm以下长径比50以上小深孔的加工。

本发明的目的是提供一种与深孔钻抽屑直接相关的技术参数可调的内排屑单管喷吸钻抽屑装置，使不同孔直径都能产生更大的抽屑力，使现有结构内排屑单管喷吸钻能加工长径比与枪钻钻孔相同的Ф5-Ф16mm的超深孔。

为实现上述目的，取得最佳抽屑效果，先进行理论推导，求出影响钻孔抽屑的主要技术参数，先建立负压区射流能量平衡方程式，经简化运算及回归处理，得出影响负压效应的主要技术参数为：负压喷射流速度、喷射角、射流每分钟流量。当射流每分钟流量不变时，喷射流速度与负压间隙成反比。然后根据以上理论进行装置设计，求出实验数据总结出钻孔直径为Ф2-Ф35mm范围内，直接影响抽屑效果的各参数的优化组合如下：

加工孔直径        喷射角        负压间隙范围S        总流量        负压流量

(mm)        K(°)        (mm)        (L/min)        (L/min)

2-5        12.5-15        0.1-0.2        10        6

>5-10        15-18        0.15-0.25        15        10

>10-15        18-20        0.25-0.35        20        12

>15-20        20        0.3-0.4        25        15

>20-25        20        0.4-0.5        40        20

>25-35        25        0.5-0.6        50-75        25-30

注：切削液粘度偏大时，K及S取大值

根据上述数据，设计决定喷射角的凸、凹两种相配、锥角相等的若干对空心锥套，设置轴向移动调节其中一个空心锥套的机构，以调节负压间隙，供油总流量和向本发明的抽屑器供油的负压流量，可由油箱的分配阀调节，由配置的流量计得知。

按照上述构思，为适应工件回转式钻头进给钻削和工件不转钻头回转钻削，本发明的抽屑装置采取下述两种方案。

方案一：适用于工件回转式钻头进给钻削加工。

本方案的内排屑单管喷吸钻抽屑装置包括一个密封箱体、两个固定衬套，密封箱体有能与输油管相连通的通油孔，两个固定衬套分别安装在密封箱体前、后壁的安装孔内，其特征是：有若干对凸凹相对的凸空心锥套和凹空心锥套，凸空心锥套和凹空心锥套是一端为锥形的空心管;每对空心锥套的凸空心锥套与凹空心锥套的锥角相等;各凸空心锥套和凹空心锥套的锥角逐个增大，最小锥角等于或大于25°，最大锥角小于或等于50°，两固定衬套安装一对凸、凹空心锥套，它们的锥端相对凸空心锥套安装在前壁的固定定衬套内，凹空心锥套安装在后壁的固定衬套内，凸、凹空心锥套的轴线在同一直线;凹空心锥套的后段有螺纹与轴向移动调节机构的螺纹相配并连接。

本抽屑装置与输油器配合钻床或车床工作，接通油箱的输油管，在分配阀的两输油管各安一个流量计，根据钻孔孔直径选择喷射角、负压间隙、油的总流量和负压流量即输入本抽屑装置的流量，采用锥角与2倍喷射角相等或接近的一对凸、凹空心锥套，由调节机构调节凹空心锥套使凸、凹空心锥套锥面之间的间隙等于负压间隙，由分配阀调节负压流量和输入输油器的油量，两者等于总流量，用钻杆卡头卡住钻杆，即可进行钻削工作。

方案二：适用于工件不转钻头回转钻削加工。