一种反循环潜孔冲击器及钻头防脱结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种反循环潜孔冲击器及钻头防脱结构，它包括后接头，所述后接头的一端连接冲击器，另一端与过渡接头相连，所述过渡接头的另一端与外管套相连，所述外管套的末端通过前接头连接有钻头；挡圈将通气筛固定在适配管上，所述适配管设置在后接头的内部，所述适配管的尾部外壁滑动配合套装有逆止阀；内缸安装在外管套内部，所述外管套和收集管之间安装有活塞；所述前接头内孔均布加工多个花键，花键与钻头体表均布的多个配合花键配合传递扭矩。此冲击器内缸结构设计合理能够瞬间产生压力增加，能效更高；内缸装配结构合理，使结构更稳定；钻头和冲击器间构成防脱落结构避免了因断尾柄造成的报废风险。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气动冲击设备，特别是一种反循环潜孔冲击器及钻头防脱结构。
技术介绍
反循环潜孔冲击器是一种在传统潜孔冲击器基础上研发而来的气动冲击设备，其广泛应用于地下岩样采集、矿石勘测、建筑工程、水利水电等一系列项目工程施工的前期岩样采集中。显然，一部潜孔钻机的钻孔效率在很大程度上取决于冲击器的性能。目前，市场上使用的潜孔冲击器是一种以瑞典Mission公司为代表的RE054系列循环潜孔冲击器。见图1所示，图中：1、挡圈，2、转换接头，3、过渡管，4、O型圈，5、后接头，6、通气筛，7/8、O型圈，9、逆止阀，10、弹簧，11、适配管，12、钢垫圈，13、橡胶圈，14、配气座，15/16、O型圈，17、定位套，18、配气杆，19、内缸，20、外套管， 21、活塞，22、挡圈，23、O型圈，24、导向套，25、卡环，26、O型圈，27、前接头，28、耐磨套，29、钻头。RE054系列潜孔冲击器由29个零件组成，挡圈1将过渡管3固定在带有锥形螺纹的转换头2中，转换接头2是冲击器与钻杆连接的机件。通气筛6设在后接头5内部，是对压缩空气起到过滤作用的部件。逆止阀9是防止岩浆水流入冲击器及钻杆的单向阀，其能在适配管5体表上下移动。内缸19大端内设有配气座14，配气座起到支撑导正作用，还能将压缩空气引向内缸19体表，配气座14与后接头5间设有减振橡胶圈13。定位套17外台阶与内缸19大端内孔台阶相配合，内孔台阶与配气杆18配合，达到定位目的。设有中心孔道及体表凹槽的细长形活塞21是直接将压缩空气的能量转换为机械运动动能的一个零件，并由它把这种动能通过碰撞的方式传递给钻头29，所以活塞是一个很关键的零件。卡环25则为防止钻头29脱落的对开形卡环。前接头27是带动钻头转动及在上滑动的前接头。导向套24是配合活塞进行配气的导向套。上述无阀潜孔冲击器有以下一些弊病：1、部件设计不合理；内缸是由其后部螺纹悬挂于外套管中，另端由外圆作径向定位，定位精度不易保证。其次，内缸整体设计过长，加工难度大，形位公差难以保证。第三，内缸一端为薄壁结构另端又设有螺纹，且长度过长；难于加工和拆卸，工作时稳定性差。2、配气结构不合理；配气过程中不能有效利用高压空气内能，能量转换不能最大化。3、活塞与内缸配合结构不合理，活塞大端与内缸配合面过大，使得薄壁件—内缸与活塞工作不稳定。4、钻头与冲击器间不构成防脱落结构，即在钻头尾部发生断裂情况时不能将断体随冲击器提升至孔外，增大了孔的报废风险。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种反循环潜孔冲击器及钻头防脱结构，此冲击器内缸结构设计合理能够瞬间产生压力增加，能效更高；内缸装配结构合理，使结构更稳定；钻头和冲击器间构成防脱落结构避免了因断尾柄造成的报废风险。为了实现上述的技术特征，本技术的目的是这样实现的：一种反循环潜孔冲击器，它包括后接头，所述后接头的一端连接钻杆，另一端与过渡接头相连，所述过渡接头的另一端与外套管相连，所述外套管的末端通过前接头连接有钻头；挡圈将通气筛固定在适配管上，所述适配管设置在后接头的内部，所述适配管的尾部外壁滑动配合套装有逆止阀；内缸安装在外套管内部，所述内缸大端内设有定位套和配气座，所述配气座将压缩空气引向内缸体表，配气座与后接头间设有橡胶圈和钢垫圈；所述定位套的外台阶与内缸大端内孔台阶相配合，内台阶与收集管配合定位；所述外套管和收集管之间安装有活塞；所述收集管的右端面和逆止阀左端面之间设置有弹簧，所述弹簧套装在适配管外部；所述前接头内孔均布加工多个花键，花键与钻头体表均布的多个配合花键配合传递扭矩，带动钻头转动，导向套安装在外套管和活塞之间并通过挡圈和卡环对其两端进行定位。所述活塞采用细长结构，其中心为空心结构，在其外表面不同位置设置有多个排气槽。所述逆止阀为单向阀。所述内缸外表面设有的锥面，所述锥面与外套管内部设有的配合锥面构成锥面配合。所述卡环为对开形卡环，其由对称的A、B两部分构成整圆形，并通过O型圈箍为一体。所述适配管大端与外部储料设备相连接，在其外部安装有多道一号O型圈；所述通气筛与适配管相配合的位置设置有二号O型圈；所述逆止阀与适配管相配合的位置设置有Y型密封圈；所述配气座与收集管相配合的位置设置有三号O型圈；所述定位套与内缸以及收集管相配合的位置都设置有四号O型圈；所述导向套与外套管相配合的位置设置有五号O型圈。一种用于反循环潜孔冲击器的钻头断裂防脱结构，它包括耐磨套，所述耐磨套一端内孔设有定位台阶，所述定位台阶上均布有多个圆弧槽；所述耐磨套的另一端均布有多个防脱键；前接头中间部位设有多个均布的盲孔槽和矩形开口槽；钻头的尾部设有尾部防脱台阶，在其头部设置有头部防脱台阶，所述钻头由小端穿入前接头，对开形卡环的端面与前接头的小头端面贴合，前接头的大头端面与钻头端面相配合；所述盲孔槽中装有锁定球，耐磨套的防脱键沿轴线通过卡环和前接头上的矩形开口槽，并将耐磨套沿轴线转动一定角度，使得锁定球能与定位台阶上的圆弧槽构成配合。一种用于反循环潜孔冲击器的钻头断裂防脱结构，它包括一号耐磨套，所述一号耐磨套一端内孔设有一号定位台阶，所述一号定位台阶上均布有多个一号圆弧槽；所述一号耐磨套的另一端均布有多个一号防脱键；一号前接头中间部位设有多个均布的直销定位槽和一号矩形开口槽；钻头的尾部设有尾部防脱台阶，在其头部设置有头部防脱台阶，所述钻头由小端穿入一号前接头，对开形卡环的端面与一号前接头的一号小头端面贴合，一号前接头的一号大头端面与钻头端面相配合；一号耐磨套的一号防脱键沿轴线通过卡环和一号前接头上的一号矩形开口槽，并将一号耐磨套沿轴线转动一定角度，使得直销穿过一号耐磨套上的一号圆弧槽同时与前接头直销定位槽构成配合。本技术有如下有益效果：1、内缸结构设计合理。一、内缸总长大大缩短，部件刚性更好，大端为无螺纹式设计使得装配和拆卸简单。二、内缸内设有压缩空气加压部即活塞上行至一定高度后内缸中能产生一密闭空间，瞬间产生压力增加，能效更高。2、内缸装配结构合理。内缸体表、外套管内分别设定位锥面，通过定位锥面将内缸定位在外套管中，结构更稳定。3、钻头与冲击器间构成防脱落结构。即在钻头尾部发生断裂情况时，钻头凸起台阶与耐磨套防脱键构成配合使得钻头断体随冲击器提升至孔外，避免了因断尾柄造成的报废风险。4、本技术采用上述设计，能够提高冲击器的输出功率，有效减少高压气体泄漏，使得结构更加的紧凑合理，延长冲击器的使用寿命。5、上述的逆止阀内孔台阶面安装有弹簧，弹簧一端由逆止阀内孔的台阶面定位，另一端与收集管相配合，通过逆止阀与通气筛相配合能够有效的防止岩浆水流入冲击器及钻杆的内部。6、所述的活塞中间部位和大端分别设有多个排气槽，从而很大程度上减少了活塞与内缸的接触面积，提高了活塞工作过程中的稳定性。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1为本技术的现有反循环冲击器结构示意图。图2为本技术的反循环冲击器结构示意图。图3为本技术的图2中a部局部结构示意图。图4为本技术的冲击器工作中活塞上行状态图。图5为本技术的卡环的组装结构示意图。图6为本技术的活塞的结构示意图。图7为本技术的第一种防脱结构的零部件爆炸结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：它包括后接头（1），所述后接头（1）的一端连接钻杆，另一端与过渡接头（10）相连，所述过渡接头（10）的另一端与外套管（19）相连，所述外套管（19）的末端通过前接头（28）连接有钻头（29）；挡圈（6）将通气筛（4）固定在适配管（3）上，所述适配管（3）设置在后接头（1）的内部，所述适配管（3）的尾部外壁滑动配合套装有逆止阀（7）；内缸（17）安装在外套管（19）内部，所述内缸（17）大端内设有定位套（15）和配气座（13），所述配气座（13）将压缩空气引向内缸（17）体表，配气座（13）与后接头（1）间设有橡胶圈（12）和钢垫圈（11）；所述定位套（15）的外台阶与内缸（17）大端内孔台阶相配合，内台阶与收集管（18）配合定位；所述外套管（19）和收集管（18）之间安装有活塞（20）；所述收集管（18）的右端面和逆止阀（7）左端面之间设置有弹簧（9），所述弹簧（9）套装在适配管（3）外部；所述前接头（28）内孔均布加工多个花键（47），花键（47）与钻头（29）体表均布的多个配合花键（48）配合传递扭矩，带动钻头（29）转动，导向套（23）安装在外套管（19）和活塞（20）之间并通过挡圈（21）和卡环（25）对其两端进行定位。...

【技术特征摘要】
1.一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：它包括后接头（1），所述后接头（1）的一端连接钻杆，另一端与过渡接头（10）相连，所述过渡接头（10）的另一端与外套管（19）相连，所述外套管（19）的末端通过前接头（28）连接有钻头（29）；挡圈（6）将通气筛（4）固定在适配管（3）上，所述适配管（3）设置在后接头（1）的内部，所述适配管（3）的尾部外壁滑动配合套装有逆止阀（7）；内缸（17）安装在外套管（19）内部，所述内缸（17）大端内设有定位套（15）和配气座（13），所述配气座（13）将压缩空气引向内缸（17）体表，配气座（13）与后接头（1）间设有橡胶圈（12）和钢垫圈（11）；所述定位套（15）的外台阶与内缸（17）大端内孔台阶相配合，内台阶与收集管（18）配合定位；所述外套管（19）和收集管（18）之间安装有活塞（20）；所述收集管（18）的右端面和逆止阀（7）左端面之间设置有弹簧（9），所述弹簧（9）套装在适配管（3）外部；所述前接头（28）内孔均布加工多个花键（47），花键（47）与钻头（29）体表均布的多个配合花键（48）配合传递扭矩，带动钻头（29）转动，导向套（23）安装在外套管（19）和活塞（20）之间并通过挡圈（21）和卡环（25）对其两端进行定位。2.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述活塞（20）采用细长结构，其中心为空心结构，在其外表面不同位置设置有多个排气槽（49、50、51、52）。3.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述逆止阀（7）为单向阀。4.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述内缸（17）外表面设有的锥面（54），所述锥面（54）与外套管（19）内部设有的配合锥面（53）构成锥面配合。5.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述卡环（25）为对开形卡环，其由对称的A、B两部分构成整圆形，并通过O型圈（24）箍为一体。6.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述适配管（3）大端与外部储料设备相连接，在其外部安装有多道一号O型圈（2）；所述通气筛（4）与适配管（3）相配合的位置设置有二号O型圈（5）；所述逆止阀（7）与适配管（3）相配合的位置设置有Y型密封圈（8）；所述配气座（13）与收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚康强，孙超，
申请(专利权)人：宜昌市五环钻机具有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42