專利名稱：水鉆用同軸自動給水器的制作方法
技術領域：
一種水鉆用同軸自動給水器，它是一種可以順軸解體的隔膜泵，安裝在傳統(tǒng)外接水源水鉆的旋轉水封盒部位。水鉆用同軸自動給水器是利用水鉆自身動力實現(xiàn)水鉆工作時自吸水，并經內置水道向水鉆供壓力水。由于其可以順軸解體或組裝的結構設計，十分便于檢修，有利于傳統(tǒng)外接水源水鉆，全面向自動給水鉆過渡升級。
背景技術：
ZL200420064236. 3專利，工程鉆孔機用隨機一體式自動給水系統(tǒng)，它的基本構思實踐證明是一種成功的創(chuàng)造，但幾年來推廣緩慢，也證明存在著諸多設計上不足之處，首先
這種隨機一體式自動給水系統(tǒng)，由于結構設計的需要，驅動隔膜泵工作的偏心驅動軸承裝在比旋轉水封段軸徑小的后邊的軸頸上，這就要求這種系統(tǒng)要在主軸組裝前預裝，也就檢修時必要拆出主軸，這就造成了檢修麻煩，再則它用一種前置的不銹鋼獨立水封盒，看似便于撬出更換水封盒，而實際上這種水封盒，現(xiàn)場工人無專用工具換不了水封，被迫整體換水封盒部件而增加成本等，是造成難以占領市場、推廣緩慢的主要原因。
發(fā)明內容本實用新型水鉆用同軸自動給水器，最重要的內容是，在傳統(tǒng)旋轉水封盒位置，創(chuàng)造一種無需抽拆水鉆主軸，可以順軸組裝和解體的同軸自動給水器，首先是將安裝驅動軸承用的偏心套，設計為對剖型偏心套，以二半瓦方式扣合于偏心套安裝軸頸，套上驅動軸承箍住二半瓦的偏心套后再用卡簧固定，這樣就可以不抽拆主軸，即可解體或裝配自動給水器，為作業(yè)者自行維修解決了難題。第二是免掉了獨立的不銹鋼水封盒，以簡化結構降低成本。第三是在二個骨架水封之間原本用的隔套，設計為導水隔套兼扶正軸套的部件，這就改善了隔膜泵頂桿對主軸懸臂受力的不利狀態(tài)，還由于對主軸的扶正作用而提高骨架水封使用壽命和提聞栗效。本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是，水鉆用同軸自動給水器由給水器殼體、反扣過渡絲扣盤、對剖型偏心套、專用水鉆主軸、驅動軸承、組合導水軸套、泵吸水管總成和骨架水封八部分組成，反扣過渡絲扣盤裝固在水鉆減速箱殼體前端，對剖型偏心套從垂直于半圓形鍵槽的軸孔的中心線，對剖為厚壁的和薄壁的二個半瓦，對剖型偏心套扣合于專用水鉆主軸的偏心套安裝部位，左側以不銹鋼軸套位置為臺階，右側以半圓形鍵槽扣合住的對稱放置的兩個鋼珠限位，偏心套也以鋼珠代鍵傳遞扭矩。對剖型偏心套裝軸承的軸頸上，套上驅動軸承，箍住對剖型偏心套后，在軸承左側裝塑料甩水片，再用卡簧固定。給水器殼體的基本結構形式是，隔膜泵腔體垂直騎跨在偏心驅動軸承運動腔室的中心線上，給水器殼體順軸向的右端，設和反扣絲扣盤相接的絲扣，口部設存阻尼“O”圈的止口，偏心驅動軸承運動腔室左邊是骨架水封室，兩個對置的骨架水封之間，設有兼起對軸扶正作用的組合導水軸套，腔室外壁是錐形體，骨架水封用卡簧固定。給水器殼體預裝好骨架水封和組合導水軸套后，順軸旋裝到反扣過渡絲扣盤上，利用緊配的阻尼“O”圈的阻力鎖定自動給水器進水閥接頭方位。這樣一種無需抽拆水鉆主軸即可解體或組裝的同軸自動給水器的結構，工人現(xiàn)場即可換修損壞的零件。給水器殼體、對剖型偏心套和過渡絲扣盤用聚碳類高強度工程塑料制造，反扣過渡絲扣盤旋接到水鉆減速箱上的絲扣部位，用預埋金屬絲扣圈加固，為了注塑牢固，預埋金屬絲扣圈的尾部作向外少許例如一至二毫米的翻邊處理。給水器的隔膜泵腔中應用的隔膜、壓簧、頂桿、含油軸套、泵蓋等已有技術，本方案中未有改革，給水器的進水閥接頭中裝止回塑料球閥，在給水器出水口裝有出水止回塑料球閥，出水通過給水器殼體上的內水道斜筋中的內水道，經兩個骨架水封之間的組合導水軸套引入水鉆主軸通水道，輸往鉆筒，為了簡化給水器的水量調節(jié)結構，將給水器的進水閥接頭端面的進水孔，直接做成偏心水孔，與套接在進水閥接頭上的泵吸管插接頭內底部平面上的偏心孔，面靠面直接進行錯位調節(jié)供水量，從而省掉ZL200420064236. 3專利中設有下接頭的累贅，對于泵吸管總成的重要改革是，將泵吸管末端的花瓣狀橡膠吸水閥取消，由于其重量極輕，易在水容器中因膠管的自然彎曲就會令吸水閥翹出水面影響正常吸水，改革為吸水管末端接插具有錘重作用的爆氣石過濾球，使始終沉于水中，并把泵吸管吸水止回閥組改設在預吸水用泵吸球的下口，吸水止回閥組由注塑的止回閥體、塑料球、軟壓簧和有通孔的簧座組成，閥體外緣上有環(huán)溝槽，泵吸球的大口即下口緊箍於環(huán)溝槽內，閥體尾部是有通孔的倒刺 接頭，插接長橡膠軟管，而泵吸球以上接到插接頭之間的是一截短膠管，以便泵吸球就在自 動給水鉆作業(yè)者手邊，便于操作。

圖I是水鉆用同軸自動給水器整體結構示意圖，本圖亦是摘要附圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是給水器殼體結構示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是給水器殼體圖3的左視圖；圖6是對剖型偏心套結構示意圖；圖7是對剖型偏心套的左視圖；圖8是圖6的右視圖；圖9是水鉆用同軸自動給水器專用水鉆主軸結構示意圖；圖10是反扣過渡絲扣盤的結構示意圖；圖11是圖10的右視圖；圖12是泵吸管總成的結構示意圖；圖13是組合導水軸套結構示意圖；圖14是圖13的A-A剖面示意圖
具體實施方式
如圖I所示水鉆用同軸自動給水器的整體結構示意圖，本圖表達了水鉆用同軸自動給水器，它通過過渡絲扣盤2旋裝在傳統(tǒng)水鉆旋轉水封盒位置，是一種可順軸解體的附件式給水裝置，用反扣過渡絲扣盤2旋裝在水鉆減速箱29前端的絲扣上并滴膠固定，序號I是給水器殼體，3是對剖型偏心套，它用二半瓦型式扣合在專用水鉆主軸4的軸頸9上，用預置于兩個對稱的鋼珠孔穴中的鋼珠15傳遞扭矩并定位，對剖型偏心套的外緣軸頸上套裝驅動軸承5，軸承左側裝一個塑料甩水片17，用卡簧16將偏心套固定，驅動軸承5在運動中推動頂桿25，再帶動隔膜19上下運動泵水，這里清楚看出對剖型偏心套結構方法，解決了無需抽拆水鉆主軸即可解體或組裝同軸自動給水器。給了生產與維修很大的方便。給水器殼體I的絲扣口部設置放阻尼“O”圈27的止口，用緊配的”0”圈的阻尼力，鎖定進水閥接頭26的方位，從圖I可以看出隔膜泵腔體57垂直騎跨在驅動軸承5的運動腔室的中心線上，給水器殼體I的前半截錐體段32，其內是骨架水封室，兩個對置的骨架水封8之間是組合導水軸套6，它既是導水隔套，它的內徑又有一段聚四氟乙烯減磨環(huán)起扶正作用，圖中可以看出，隔膜泵驅動軸承5，其徑向受力點正好處在原水鉆軸承30和起扶正軸套作用的組合導水軸套6之間，這就大為改善受力狀態(tài)，對提高骨架水封使用壽命和泵效有很好作用。7示意泵吸管總成，10是水封內漏觀察孔，11是水鉆軸通水道，12是可換耐磨不銹鋼軸套14的兩道密封“O”圈，13是孔用卡簧，18是含油軸套，20是泵蓋密封圈，21是泵蓋，它是絲扣連接，22是復位壓簧，23是隔膜上墊片，24是下墊片，26是進水閥接頭，79是反扣過渡 絲扣盤2的預埋金屬絲扣圈，28是水鉆軸和鉆筒連接的絲扣頭，31示意軸上的扳手扁方，33是示意給水器殼體上的內水道斜筋，38是示意泵蓋扳孔。如圖2所示是水鉆用同軸自動給水器圖I的俯視圖，圖中33示意給水器殼體上內水道斜筋，34是內水道斜孔，39是出水孔，37是出水塑料球閥，35是出水閥蓋，它是沾接裝配，36是軟壓簧，26是進水閥接頭，40是進水塑料球閥，41是進水閥軟壓簧，圖中可以看出泵吸管總成7它的插接頭42套接在進水閥接頭26的突緣上，進水閥接頭的端面上有偏心水孔44，泵吸管的插接頭42內的底平面上同樣設有偏心水孔43，當兩個有偏心孔的平面相靠，擰轉插接頭可以直接調定兩個偏心水孔的錯位程度調節(jié)供水量，86是顯示凸緣，箭頭示意抒轉插接頭。如圖3所示是給水器殼體I的結構示意圖，53是進水閥接頭安裝凸臺，54是進水閥接頭鑲接錐面，一般用膠沾接，52是安裝隔膜19的V型密封槽，50是含油軸套18的安裝孔，55是裝含油軸套的凸臺，33示意內水道斜筋，34是內水道斜鉆孔，48是出水閥蓋裝配錐面，47是出水閥錐面，46是出水閥凸臺，給水器殼體I的前半截錐體32內是骨架水封室，39是出水孔。如圖4所示是給水器殼體圖3的俯視圖，本圖表達了出水閥安裝凸臺46，為了斜引水道的布置和鉆斜孔方便，其中心線平行向左偏置一段距離，33是內水道斜筋，34是斜鉆的內水道，將出水引到骨架水封室中段，47是出水閥錐面，39是出水孔，51是存阻尼“O”圈27的止口，45是和反扣過渡絲扣盤2相接的反旋絲扣，69是偏心驅動軸承5的運動腔室，59是骨架水封室，60是水封止位臺階，58是卡簧槽，56是隔膜泵腔，57是示意隔膜泵腔體，圖中10是骨架水封內漏觀察孔，52是隔膜19的安裝V型密封槽。如圖5所示是給水器殼體圖3的左視圖，本圖清楚表達了內置水道的結構位置，33是內水道斜筋，它從出水閥凸臺46下方連到骨架水封室錐體32中段的斜上方，53是進水閥安裝凸臺，進水閥接頭26的錐體以沾接的方式鑲于錐孔54中，63是軟壓簧座，50是含油軸套安裝孔，62是進水孔，74是隔膜漏水觀察孔。如圖6所示是對剖型偏心套3的結構示意圖，圖中顯示軸孔67是以a為中心線,裝驅動軸承5的軸頸64是以b為中心線的，偏心距e的二倍即是隔膜泵的理論工作行程，剖開位置設在半圓形鍵槽68垂直方向的軸孔67a中心線上,剖開后出現(xiàn)厚壁的半瓦107和薄壁的半瓦108 二部分，半圓形鍵槽起傳遞扭矩作用，還兼起防止向右竄動的定位擋的作用，故二個半瓦上對稱均設有半圓形鍵槽68，圖中66是卡簧槽，65是軸承止位臺階。如圖7所示是圖6的左視圖，本圖可以看出對剖的切口寬度h，一般只要工藝可能以值小為好例如I毫米左右，軸頸64和扣合軸孔67之間可以看出明顯的是偏心結構。如圖8所示是圖6的右視圖，本視圖方向可以看到半圓形鍵槽68的R值應相當于鋼珠15的半徑值。如圖9所示是水鉆用自動給水器專用水鉆主軸4的結構示意圖，圖中臺階74右邊是水鉆主軸的標準結構，應按水鉆廠標準執(zhí)行。軸頸9是扣合對剖型偏心套的部位，也就是比傳統(tǒng)外接水源水鉆軸加長的一段，骨架水封密封段亦即鑲裝不銹鋼軸套14的位置，本設計應用ZL201120149050. 8專利技術并進行改進，將其原來無密封、過盈配合并沾接的方案，改為在集水槽76的兩翼增設“O”形圈12保證密封，且使之成為磨損后可換的不銹鋼軸 套，可使主軸成為長效主軸。裝配時薄壁不銹鋼軸套14的水孔75在過第一道“O”圈時有剪傷“O”圈之慮，本設計對第一道“O”圈溝槽71的內側做β角特殊倒角，β倒角大小為三分之一至五分之二槽深，β角為45°，這樣利用產生剪切力時“O”圈有較大的變形空間，得以避免裝配過孔對“O”圈的損傷，又不影響向外的密封。扳手扁方31部位軸頸70，可縮小直徑二分之一薄壁不銹鋼套壁厚值，可方便換軸套工裝的施展，圖中28是水鉆與鉆筒連接的絲扣頭。72是兩個對稱的鋼珠穴孔，它設在對剖型偏心套3上半圓形鍵槽68扣合對應的位置，置入鋼珠15后起傳遞扭矩作，還要使其起到向右防竄定位的作用。29示意水鉆減速箱，109示意減速箱端頭原來裝旋轉水封盒的反扣絲扣，該標準各水鉆廠基本已經統(tǒng)一，如果水鉆主軸能夠都以基準面G，按同軸自動給水器要求的統(tǒng)一 d和c定位標準，生產組裝帶耐磨不銹鋼軸套14的水鉆主軸，則可以出現(xiàn)眾多水鉆廠都可以生產自動給水鉆裸機和專業(yè)化生產的同軸自動給水器，分渠道進入市場的局面，客戶對同軸自動給水器可當成通用附件購買，將大為簡化流通渠道而節(jié)省成本。如圖10所示是反扣過渡絲扣盤2的結構示意圖，79是用以加固的金屬絲扣圈，它預埋注塑在絲扣盤體內，80是和水鉆減速箱端頭絲扣相配的反扣內扣，77是和給水器殼體上絲扣45相配的反扣外扣，78是止位臺階，81是勾扳手穴，105是示意為了注塑牢固，金屬絲扣圈尾部作的少許翻邊處理，106是示意為了裝配位置的需要，金屬絲扣圈向內縮了一段距離出現(xiàn)的止口。如圖11所示是圖10的右視圖，圖中扳手穴是半圓形，也可以方形溝槽，但不和止住臺階78相通,扳手穴81設4-6個。如圖12所示是泵吸管總成7的結構示意圖，它和ZL200420064236. 3專利所述泵吸管的區(qū)別在于改革取消了泵吸管長膠管末端的花瓣式橡膠進水閥，因它自重極輕，膠管的自然彎曲即可將它翹出水容器水面，造成供水中斷，第二個原因是進水閥設在末端，而預吸水捏泵吸球時，上面需要兼用給水器殼體上的進水塑料球閥40為出水閥，它們之間距離過長，效率不高，現(xiàn)在改革為浸于水中的末端為爆氣石做成的過濾球97，有一定重量，兼起錘重作用，使沉于水中，泵吸球的大口即下口設吸水止回閥組90，而泵吸球88至接向給水器的插接頭42之間使用一截短膠管82，使泵吸球就在水鉆作業(yè)者近手，十分便于操作，同時也提高了捏泵吸球的效率，止回閥體92進水端用倒刺管方式和下部長膠管95連接，止回閥體內裝塑料球閥94，用軟壓簧93復位，89是有通孔的閥蓋，泵吸球88的大口即下口緊箍于止回閥體92的外緣溝槽91中，87是泵吸球88和短膠管82之間的連接頭，插接頭42中的83是防止膠管變形的硬襯管，43是偏心水孔，84是防脫溝槽，85是插接口，爆氣石過濾球97中間沒有一個空穴容腔98，是為了保證裝配接頭96 口部的有效過水面積，和減少濾球堵
塞機會。如圖13所示是組合導水軸套6的結構示意圖，99是導水隔圈，102是薄壁的聚四氟乙烯軸套環(huán)，可以鑲入，也可以先注好軸套環(huán)102 二次注塑到導水隔圈99內腔中合為一體，101是二個側引水小孔和103導水口相通，100是環(huán)槽，104是散水腔。如圖14所示是組合導水軸套圖13的A-A剖面圖，103導水口是對稱的二個。本實用新型水鉆用同軸自動給水器的實施例，如圖I至圖14以及附圖說明，它已經構成了可以實用的產品，由于在骨架水封部位設置了組合導水軸套，來抗主軸因隔膜泵而出現(xiàn)的彎矩力，從而改善骨架水封工作狀況并有利提高泵效，進而革除獨立的不銹鋼水 封盒直接降低成本，以及泵吸管總成的改革更趨完備，特別是由于應用對剖型偏心套結構，克服了自動給水鉆檢修上的難點，實現(xiàn)了無需抽拆主軸即可現(xiàn)場更換給水器的零件，創(chuàng)造了一種眾多品牌水鉆廠無需改變各自原有的生產流程，便可以參與生產自動給水鉆裸機和專業(yè)生產同軸自動給水器的另一方，分渠道進入市場的可能性，自動給水鉆生產將更加專業(yè)化分工和簡化市場流通環(huán)節(jié)，節(jié)省成本，對自動給水鉆的全面推廣創(chuàng)造了很好的條件，它是水鉆用自動給水技術的升級，具有很好的社會和經濟效益。
權利要求1.一種水鉆用同軸自動給水器，其特征在于水鉆用同軸自動給水器由給水器殼體(I)、反扣過渡絲扣盤(2)、對剖型偏心套(3)、專用水鉆主軸(4)、驅動軸承(5)、組合導水軸套(6)、泵吸管總成(7)和骨架水封(8)八部分組成，反扣過渡絲扣盤(2)旋裝在水鉆減速箱(29)的端部絲扣上，對剖型偏心套(3)是從垂直于半圓形鍵槽￠8)的軸孔￠7)中心線a對剖為厚壁半瓦(107)和薄壁半瓦(108) 二部分，對剖型偏心套(3)扣合于專用水鉆主軸(4)的偏心套安裝段(9)部位，左側以不銹鋼軸套(14)端頭為臺階，右側以扣合住的對稱的兩個鋼珠(15)限位并傳遞扭矩，對剖型偏心套(3)的軸頸(64)，套上驅動軸承(5)箍住對剖型偏心套(3)后，在軸承左側裝塑料擋水片(17)，用卡簧(16)固定，預裝好骨架水封(8)和組合導水軸套(6)的給水器殼體(I)，順軸旋裝到反扣過渡絲扣盤(2)的絲扣(77)上，靠阻尼“0”圈(27)的阻尼力鎖定給水器進水閥接頭(26)的方位，專用水鉆主軸(4)在骨架水封(8)的密封段，鑲裝可換耐磨不銹鋼軸套(14)的軸頸段的集水溝槽(76)的兩翼設“0”形密封圈(12)，裝入方向的第一道密封圈溝槽(71)的內側，設“0”圈過孔防剪切P倒角，在鑲裝可換耐磨不銹鋼軸套(14)其右邊一段是對剖型偏心套(3)的安裝軸頸(9)，在對應對剖型偏心套上半圓形鍵槽￠8)位置，設對稱的兩個鋼珠(15)的孔穴(72)，給水器殼體(I)的隔膜泵腔體(57)，垂直騎跨在偏心驅動軸承運動腔室￠9)的中心線上，給水器殼體(I)的右端，設和反扣過渡絲扣盤相接的反旋絲扣(45)，口部設存阻尼“0”圈的止口(51)，給水器殼體左端錐體(32)內是骨架水封室(59)，前后兩個對置的骨架水封(8)之間裝組合導水軸套￠)，骨架水封用卡簧(13)固定，給水器殼體(I)、反扣過渡絲扣盤和對剖型偏心套用聚碳類高強度工程塑料制造，反扣過渡絲扣盤(2)旋接到水鉆減速箱(29)的絲扣部位用預埋金屬絲扣圈(79)加固，給水器的吸水閥接頭(26)內裝止回塑料球閥(40)，給水器的出水口裝止回塑料球閥(37)，出水通過給水器殼體上的內水道斜筋(33)中的內水道斜孔(34)，經兩個骨架水封(8)之間的組合導水軸套￠)，引入水鉆主軸通水道(11)，給水器吸水閥接頭(26)端面的進水孔直接做成偏心水孔(44)，套接到吸水閥接頭(26)上的插接頭(42)的底部平面上設偏心水孔(43)，泵吸管總成(7)的泵吸球(88)之下口，設吸水止回閥組(90)，它由注塑的止回閥體(92)、塑料球(94)、軟壓簧(93)和有通孔的簧座(89)組成，止回閥體(92)的外緣上有環(huán)溝槽(91)，泵吸球(88)的大口即下口緊箍於環(huán)溝槽(91)內，止回閥體(92)的尾部是倒刺形接頭，插接長橡膠軟管(95)，長膠管的末端裝一個兼錘重作用的爆氣石過濾球(97)，泵吸球(88)以上是一段短膠管(82)，一端通過倒刺接頭(87)接在泵吸球(88)的小口即上口，短膠管的另一頭接泵吸管總成的插接頭(42)，插接頭其小端緊箍於裝有內硬襯管(83)的短膠管上，橡膠制造的插接頭(42)的接口(85)的底部環(huán)壁設防脫溝槽(84)。
2.按照權利要求I所述的水鉆用同軸自動給水器，其特征在于反扣過渡絲扣盤(2)的預埋金屬絲扣圈(79)的尾部設翻翹邊(105)。
3.按照權利要求I所述的水鉆用同軸自動給水器，其特征在于水鉆用同軸自動給水器專用水鉆主軸(4)裝可換耐磨不銹鋼軸套(14)部位第一道密封“0”圈溝槽(71)的內側設有的“0”圈過孔防剪切倒角P，其倒角是三分之一至五分之二溝槽深度，P角為45°。
專利摘要一種水鉆用同軸自動給水器，其特征在于水鉆用同軸自動給水器由給水器殼體(1)、反扣過渡絲扣盤(2)、對剖型偏心套(3)、專用水鉆主軸(4)、驅動軸承(5)、組合導水軸套(6)、泵吸管總成(7)和骨架水封(8)八部分組成，它安裝在傳統(tǒng)外接水源水鉆的旋轉水封盒部位，反扣過渡絲扣盤(2)旋裝在水鉆減速箱殼體前端的絲扣(109)上，對剖型偏心套(3)是剖割成厚壁和薄壁二半瓦形式的結構，扣合在水鉆主軸偏心套安裝段軸頸(9)上，用對稱相置的鋼珠(15)定位并傳遞扭矩，在偏心套軸頸(64)上套上驅動軸承(5)后，用卡簧固定，再順軸裝給水器殼體(1)，這就構成了無需抽拆水鉆主軸即可解體或組裝水鉆用同軸自動給水器，給生產專業(yè)分工和檢修帶來很大的方便，它是水鉆自動給水技術的升級，具有很好的社會和經濟效益。
文檔編號E21B7/18GK202578511SQ20122022376
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權日2012年3月20日
發(fā)明者陳月輝 申請人:陳月輝