一种冲击器的双腔式外套管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种冲击器的双腔式外套管，所述外套管内部设置有两个不同孔径的环形腔体A和环形腔体B，所述环形腔体A的内径小于环形腔体B的内径，所述环形腔体A与活塞的最大外径的外圆配合；所述环形腔体B与内缸的两端配合。该设计有效增大了冲击活塞工作面积，使得压缩气体利用率大大提高，进而提高了配气效率，同时保证了冲击效率，提高了能量转化率。

【技术实现步骤摘要】
一种冲击器的双腔式外套管
本技术涉及一种气动冲击设备零部件，特别是一种冲击器的双腔式外套管。
技术介绍
无阀型潜孔冲击器是一种典型的气动冲击设备，它是潜孔钻机的钻具，是钻机实施钻孔的工作机构。这种设备主要用于钻凿直径65-305mm，孔深60m凿岩爆破孔。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，市场上使用的无阀潜孔冲击器主要是由瑞典山特维克米申公司生产的Mission系列活塞导向套式无阀单缸结构潜孔冲击器，Mission系列无阀冲击器由16个零件组成，带有API螺纹的后接头1是冲击器与钻杆连接的机件；逆止阀2是防止岩浆水流入冲击器及钻杆的单向阀；横销5是配气杆8和逆止阀座3、后接头1连接的机件；逆止阀座3还能将压缩空气引入配气杆8内，连同缸体7、配气杆8、活塞9一起实现活塞运动的配气动作。开有中心孔道及旁孔的细长形活塞9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16，所以活塞是一个很关键的零件；件7为内、外缸合为一体结构的缸体；件10为卡圈，它在更换钻头16时可以防止活塞滑出缸体；件13则为防止钻头16脱落的对开形卡环；件11是起配气作用的导向套；件15是带动钻头转动及在上滑动的前接头；件16是柱齿钻头体，是直接与岩体接触进行破岩的工具。上述潜孔冲击器有以下弊病：1、配气杆、阀座和后接头用横销方式刚性连接，横销早期容易变形甚至断裂，且与横销配和的销孔加工精度要求高，配合精度不易保证，装卸不方便。3、配气杆较长，并开有面积较大的送气孔，采用浮动方式工作，容易出现早期断裂现象，降低冲击器工作时可靠性。4、有较多的进排气路，因而造成较大的气压损失。5、活塞上开有较多配气孔道，气道转折且路程长，气体压力损失大，使其对热处理反应敏感，应力集中，工作时常因工艺和结构上的原因早期破坏。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种双腔式外套管结构的冲击器，此卡环能够有效的避免第一种传统卡环结构在工作过程中因为应力集中而产生的破裂缺陷，而且能够避免第二种传统的非台阶式卡环在工作过程中因为应力集中而产生的破裂缺陷；有效的延长了卡环的使用寿命。为了实现上述的技术特征，本技术的目的是这样实现的：一种双腔式外套管结构的冲击器，它包括后接头，所述后接头上连接有外套管；所述外套管的内部套装有内缸，所述内缸内部有通过后接头定位安装的配气杆，所述配气杆的腔体内部安装有逆止阀，在逆止阀的腔体内部安装有弹簧；所述外套管内部安装有活塞，所述活塞的一端与内缸的内壁相配合，随着活塞的运动其另一端可与安装在外套管内部的导向套滑动配合；所述外套管的末端安装有前接头，所述前接头和导向套相配合的端面定位安装有卡环；所述前接头的内部通过卡环限位滑动配合安装有钻头，所述钻头的冲击端面与活塞的端面接触配合，并传递冲击能。所述内缸的外圆设有定位锥面，所述定位锥面与外套管的锥面相配合；所述配气杆的中部设有支撑台阶，所述支撑台阶装与内缸的台阶孔相配合；所述后接头的大端面通过与外套管相配合螺纹的旋进，将配气杆的大端面压紧固定在内缸的端面，使后接头、配气杆、内缸和外套管构成刚性连接。所述逆止阀的阀座和配气杆采用一体式结构。所述活塞的内部只钻取有中心孔，在活塞的外壁上加工有过气通道；活塞的不同的轴径之间采用圆弧过渡。所述外套管内部设置有两个不同孔径的环形腔体A和环形腔体B，所述环形腔体A的内径小于环形腔体B的内径，所述环形腔体A与活塞的最大外径的外圆配合；所述环形腔体B与内缸的两端配合。所述导向套上加工有锥型面，所述锥型面与加工在外套管内壁上的定位锥型面相配合，进而对导向套定位。所述冲击器气路采用无折返式气路结构。所述后接头通过API螺纹其进气口与钻杆固定相连。所述配气杆上与内缸相配合的位置安装有第二O型圈。所述外套管和后接头相配合的位置安装有第一O型圈；所述卡环采用剖分结构，所述卡环的外圆安装有第三O型圈。本技术提供一种双内腔式外套管冲击器有效克服现有冲击器的缺点，在结构上进行了重大变革，相对而言具有以下优点：1、配气杆、内缸、后接头和外套管装配设计合理一方面，内缸外圆设有定位锥面e与外套管的锥面d相配合，配气杆中部设有支撑台阶，并与内缸一端的台阶孔相配合；另一面，后接头大端面随着与外套管相配合螺纹的旋进，直接压紧配气杆的大端面在内缸的大端面上，促使配气杆、内缸、后接头和外套管四部件构成刚性连接，通过上述结构避免了配气杆工作时的蹿动，而且能长久的保持高精度的配合，提供了工作效率。2、配气杆结构合理配气杆与阀座为一体式结构，且配气杆缩小了轴径比，易于加工，在工作时不易变形和断裂，进而使得配气通道简洁通畅，有效减少了能量的损失，提高了冲击效率。3、活塞结构合理首先，活塞内部只加工有中心孔，钻孔个数少、轴径变化较小，能较平稳的传递冲击器工作时的应力，延长了其工作寿命；其次，活塞上孔道少、无折返孔道、无细长孔，加工方便，加工效率高，无需进行高难度的深孔磨削。4、双腔式外套管设计，配气效率高外套管内腔设有两个孔径不一样的环形腔体A和环形腔体B，环形腔体A的内径小于环形腔体B的内径，所述环形腔体A分别与活塞的大径及导向套的外圆配合；所述环形腔体B与内缸的两端配合，该设计有效增大了冲击活塞工作面积，使得压缩气体利用率大大提高，进而提高了配气效率，同时保证了冲击效率，提高了能量转化率。5、导向套与外套管定位结构设计合理导向套设有锥型面与外套管的定位锥型面相配合，使得外套管加工更为方便，而且使得尺寸精度容易控制，降低了加工难度。6、系统气路设计合理系统气路通畅、无折返式气路，大大提高气动效率，减小气压损失。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为本技术的双内腔式外套管冲击器主剖视图。图2为本技术的图1中L局部放大图。图3为本技术的图1中S局部放大图。图4为本技术的图1中环形腔体A局部放大图。图5为本技术的图1中环形腔体B局部放大图。图6为本技术的双内腔式外套管冲击器冲程时的工作状态图。图7为本技术的双内腔式外套管冲击器提杆时的工作状态图。图8为现有的Mission系列无阀冲击器主剖视图。图中：后接头1、逆止阀2、第一O型圈3、弹簧4、配气杆5、第二O型圈6、内缸7、活塞8、外套管9、导向套10、第三O型圈11、卡环12、前接头13、钻头14；锥型面a、定位锥型面b、定位锥面e、锥面d；C~K为气路。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式做进一步的说明。实施例1：如图1-7，一种双腔式外套管结构的冲击器，它包括后接头1，所述后接头1上连接有外套管9；所述外套管9的内部套装有内缸7，所述内缸7的内部通过后接头1定位安装有配气杆5，所述配气杆5的腔体内部安装有逆止阀2，在逆止阀2的腔体内部安装有弹簧4；所述外套管9内部安装有活塞8，所述活塞8的一端与内缸7的内壁相配合，随着活塞8的运动其另一端与安装在外套管9内部的导向套10构成滑动配合；所述外套管9的末端安装有前接头13，所述前接头13和导向套10相配合的端面定位安装有卡环12；所述前接头13的内部通过卡环12限位滑动配合安装有钻头14，所述钻头14的冲击端面与活塞8的端面接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击器的双腔式外套管，其特征在于：所述外套管（9）内部设置有两个不同孔径的环形腔体A和环形腔体B，所述环形腔体A的内径小于环形腔体B的内径，所述环形腔体A与活塞（8）的最大外径的外圆配合；所述环形腔体B与内缸（7）的两端配合。

【技术特征摘要】
1.一种冲击器的双腔式外套管，其特征在于：所述外套管（9）内部设置有两个不同孔径的环形腔体A和环形腔体B，所述环形腔体A的内径小于环形腔体B的内径，所述环形腔体A与活塞（8）的最大外径的外圆配合；所述环形腔体B与内缸（7）的两端配合。2.根据权利要求1所述的一种冲击器的双腔式外套管，其特征在于：所述外套管（9）内壁上加工有定位锥型面（b），所述定位锥型面（b）与加工在导向套（10）上的锥型面（a）相配合，并对导向套（10）定位。3.根据权利要求1所述的一种冲击器的双腔式外套管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚维，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