一种高风压潜孔冲击器制造技术

本发明专利技术公开了一种高风压潜孔冲击器，包括外套管，外套管内设有第一接头、进气逆止换向机构、与外套管的内壁配合安装的气缸、与外套管的下端固定连接的第二接头以及设于第二接头内并与第二接头滑动连接的钻头，气缸内设有与气缸滑动连接的活塞；气缸上端配合有进气逆止换向机构并形成第二冲程气室，气缸下端配合有导向套并形成回程气室，气缸与外套管之间形成用于往回程气室输气的气道；第一接头上设有用于通高压气体的第一中心通孔，进气逆止换向机构包括阀座，阀座为阶梯轴，包括直径最大的第二轴体，第二轴体上呈圆周分布有若干通气缺口，通气缺口一端与第一中心通孔相通并且另一端与气道相通；从而改变了高压气体的进气方式。

【技术实现步骤摘要】
一种高风压潜孔冲击器
本专利技术涉及矿山、隧道工程机械
，尤其涉及一种高风压潜孔冲击器。
技术介绍
近些年来，随着我国不断加大对基础设施以及各类矿场的投入，气动潜孔冲击器凭借其结构简单、操作方便、便于维修、可有效清除井底岩屑、不受钻孔深度限制、可减少钻具磨损等优点，在岩石破碎机械
受到了巨大的重视。随着气动潜孔冲击器钻进技术的迅速发展，其应用领域不断拓宽,从初始的爆破孔施工,逐步发展到水文水井钻凿,地质岩芯勘探,水库坝基帷幕灌浆,工程地质勘查,非开挖管线铺设,建筑基础及岩土工程等几乎所有钻孔施工领域。气动潜孔冲击器利用高压空气作为动力源，驱动冲击器内的活塞高速度、高频率地做往复运动，使活塞获得足够的能量冲击钻头而进行钻孔作业。冲击力以应力波的形式作用于钻头，极短的时间内产生巨大的冲击能量，能有效地破碎岩石，快速成孔，达到凿岩钻孔的目的。如《凿岩机械气动工具》期刊中的文章《高气压潜孔冲击器结构原理与设计》提到，高压气体中的主要部分通过配气座的轴向孔、气缸的进气孔进入外套管与气缸之间的间隙，其中，为保证高压气体运动的流畅性，气缸的进气孔为斜孔，因此，现有凿岩潜孔冲击器具有以下技术问题：1)、气缸的进气孔加工难度大；2)、为了确保气缸的进气孔在加工过程中，气缸不发生断裂，气缸进气孔部分需加厚设置，即增加了成本；3)、气缸由于进气孔的存在，气缸的长度增加，进而也增加了整个潜孔冲击器的长度，即增加了成本。4)、气缸中的进气孔对气缸整体结构强度有一定的影响，因此，在潜孔冲击器的作业过程中，气缸易断裂，为易损件。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种潜孔冲击器，该潜孔冲击器中的气缸不再设有进气孔，进入潜孔冲击器内的高压气体可直接进入外套管与气缸之间的缝隙，进而避免了气缸由于进气孔所具有的一系列技术问题。为了达到上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种潜孔冲击器，包括外套管，所述外套管内自上而下依次设有与所述外套管的上端固定连接的第一接头、与所述第一接头密封连接的进气逆止换向机构、与所述外套管的内壁配合安装的气缸、与所述外套管的下端固定连接的第二接头以及设于所述第二接头内并与第二接头滑动连接的钻头，所述气缸内设有与所述气缸滑动连接的活塞；气缸上端配合有进气逆止换向机构并形成第二冲程气室，气缸下端配合有导向套并形成回程气室，气缸与外套管之间形成用于往回程气室输气的气道；其特征在于，所述第一接头上设有用于通高压气体的第一中心通孔，所述进气逆止换向机构包括阀座，所述阀座为阶梯轴，包括直径最大的第二轴体，所述第二轴体上呈圆周分布有若干通气缺口，所述通气缺口一端与第一中心通孔相通并且另一端与气道相通。作为优选，所述阀座还包括第三轴体，所述第三轴体直径小于第二轴体直径，所述第三轴体与第二轴体相连并位于第二轴体下方，所述所述通气缺口的一端位于第二轴体的上端面上，所述通气缺口的另一端位于第三轴体的侧壁上并与气道相通。作为优选，所述通气缺口的底面为平面或下凹的曲面。作为优选，所述阀座还包括第一轴体，所述第一轴体直径小于第二轴体直径，所述第一轴体与第二轴体相连并位于第二轴体上方，所述第一轴体为圆台状，从上到下第一轴体的直径不断增大。作为优选，所述外套管的内侧壁上设有相连的第一环形大凹槽和第二环形大凹槽，第一环形大凹槽位于第二环形大凹槽的上方，第一环形大凹槽的半径大于第二环形大凹槽的半径，气缸从上到下包括直径不断增加的第一环体、第二环体和第三环体，第一环体的上端面抵在第三轴体的下端面上，第三环体的下端面抵靠在第二环形大凹槽的下侧面上，其中，第一环体与第三轴体的侧壁过盈配合或者第三环体与第二环形大凹槽过盈配合。作为优选，第一环体的直径不超过第三轴体的直径，第一环体与阀座之间还设有第一密封圈，所述第一密封圈位于第三轴体和第四轴体的交界处。作为优选，所述进气逆止换向机构采用密封胶或刚性球体完成对第一中心通孔的密封。作为优选，所述活塞为阶梯轴，从上到下包括不同直径的第六轴体、第七轴体、第八轴体和第九轴体，第八轴体、第六轴体、第七轴体和第九轴体的直径依次减小，第六轴体与气缸的内侧壁滑动配合，第九轴体与导向套的内侧壁滑动配合；第八轴体与外套管的内侧壁滑动配合，外套管的内侧壁上设有第三环形大凹槽，气缸的内侧壁上设有第四环形大凹槽，当第八轴体的侧壁与外套管内位于第三环形大凹槽的上方的内侧壁滑动配合并且第六轴体位于第四环形大凹槽下方时，第六轴体、第七轴体、第八轴体、气缸的内侧壁和外套管的内侧壁配合形成活塞的第一冲程气室，当第六轴体的侧壁与气缸内位于第四环形大凹槽的上方的内侧壁滑动配合时，阀座上第三轴体的下端面、气缸的内侧壁和活塞的第六轴体配合形成活塞的第二冲程气室，当第八轴体的侧壁与外套管内位于第三环形大凹槽的下方的内侧壁滑动配合时，第八轴体、第九轴体、导向套和外套管的内侧壁配合形成活塞的回程气室。作为优选，所述活塞的外侧壁上设有若干平行的第一环形小凹槽，所述若干第一环形小凹槽分别位于第九轴体的下半部、第六轴体和第八轴体上。作为优选，第八轴体上呈圆周均匀分布有若干第一缺口和第二缺口，所述第一缺口位于第八轴体侧壁与第八轴体上端面的连接处。本专利技术的有益效果为：钻头通过花键槽与潜孔冲击器连接，当钻头处于高速转动的工作状态的同时，潜孔冲击器通过高压气体使得钻头前后撞击，在这种工作环境下，花键槽的温度会升到几百摄氏度的高温，进而易发生断裂，而通风孔通过利用潜孔冲击器内的高压气体形成一种通风孔的效果，不仅可以有效减缓花键槽温度上升的速度，而且还可以降低花键槽的温度上升的幅度，进而防止钻头的花键槽部分断裂。本专利技术的有益效果为：改变了高压气体的进气方式，使得高压气体在潜孔冲击器内部移动更为流畅；其次，减少了气缸的长度，进而减少了整个潜孔冲击器的长度，节约了成本；最后，在原有的进气方式中，高压气体是通过气缸上部的斜孔从气缸内部进入到气缸与外套管之间的缝隙，而通过本实施例中的进气方式，可以省略掉气缸上部的斜孔，节约加工成本。附图说明图1为本专利技术实施例一中高风压潜孔冲击器的剖视图；图2为本专利技术实施例一中阀座的结构示意图；图3为本专利技术实施例一中气缸的结构示意图；图4为本专利技术实施例一中活塞的结构示意图；图5为本专利技术实施例一中外套管的剖视图；图6为本专利技术实施例二中高风压潜孔冲击器的结构示意图；图7为本专利技术实施例二中第二塞体的结构示意图。附图标记说明：1、外套管；2、第一接头；4、气缸；5、第二接头；6、活塞；31、阀座；32、第一塞体；33、第一弹簧件；34、密封胶；21、第一中心通孔；311、第二中心通孔；323、螺旋槽；11、第一环形大凹槽；12、第二环形大凹槽；312、第一轴体；313、第二轴体；314、第三轴体；315、第四轴体；316、第五轴体；61、第六轴体；62、第七轴体；63、第八轴体；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高风压潜孔冲击器，包括外套管(1)，所述外套管(1)内自上而下依次设有与所述外套管(1)的上端固定连接的第一接头(2)、与所述第一接头(2)密封连接的进气逆止换向机构、与所述外套管(1)的内壁配合安装的气缸(4)、与所述外套管(1)的下端固定连接的第二接头(5)以及设于所述第二接头(5)内并与第二接头(5)滑动连接的钻头，所述气缸(4)内设有与所述气缸(4)滑动连接的活塞(6)；气缸(4)上端配合有进气逆止换向机构并形成第二冲程气室，气缸(4)下端配合有导向套(7)并形成回程气室，气缸(4)与外套管(1)之间形成用于往回程气室输气的气道；其特征在于，/n所述第一接头(2)上设有用于通高压气体的第一中心通孔(21)，所述进气逆止换向机构包括阀座(31)，所述阀座(31)为阶梯轴，包括直径最大的第二轴体(313)，所述第二轴体(313)上呈圆周分布有若干通气缺口(317)，所述通气缺口(317)一端与第一中心通孔(21)相通并且另一端与气道相通。/n

【技术特征摘要】
1.一种高风压潜孔冲击器，包括外套管(1)，所述外套管(1)内自上而下依次设有与所述外套管(1)的上端固定连接的第一接头(2)、与所述第一接头(2)密封连接的进气逆止换向机构、与所述外套管(1)的内壁配合安装的气缸(4)、与所述外套管(1)的下端固定连接的第二接头(5)以及设于所述第二接头(5)内并与第二接头(5)滑动连接的钻头，所述气缸(4)内设有与所述气缸(4)滑动连接的活塞(6)；气缸(4)上端配合有进气逆止换向机构并形成第二冲程气室，气缸(4)下端配合有导向套(7)并形成回程气室，气缸(4)与外套管(1)之间形成用于往回程气室输气的气道；其特征在于，
所述第一接头(2)上设有用于通高压气体的第一中心通孔(21)，所述进气逆止换向机构包括阀座(31)，所述阀座(31)为阶梯轴，包括直径最大的第二轴体(313)，所述第二轴体(313)上呈圆周分布有若干通气缺口(317)，所述通气缺口(317)一端与第一中心通孔(21)相通并且另一端与气道相通。


2.根据权利要求1所述的一种高风压潜孔冲击器，其特征在于，所述阀座(31)还包括第三轴体(314)，所述第三轴体(314)直径小于第二轴体(313)直径，所述第三轴体(314)与第二轴体(313)相连并位于第二轴体(313)下方，所述所述通气缺口(317)的一端位于第二轴体(313)的上端面上，所述通气缺口(317)的另一端位于第三轴体(314)的侧壁上并与气道相通。


3.根据权利要求1所述的一种高风压潜孔冲击器，其特征在于，所述通气缺口(317)的底面为平面或下凹的曲面。


4.根据权利要求1所述的一种高风压潜孔冲击器，其特征在于，所述阀座(31)还包括第一轴体(312)，所述第一轴体(312)直径小于第二轴体(313)直径，所述第一轴体(312)与第二轴体(313)相连并位于第二轴体(313)上方，所述第一轴体(312)为圆台状，从上到下第一轴体(312)的直径不断增大。


5.根据权利要求2所述的一种高风压潜孔冲击器，其特征在于，所述外套管(1)的内侧壁上设有相连的第一环形大凹槽(11)和第二环形大凹槽(12)，第一环形大凹槽(11)位于第二环形大凹槽(12)的上方，第一环形大凹槽(11)的半径大于第二环形大凹槽(12)的半径，
气缸(4)从上到下包括直径不断增加的第一环体、第二环体和第三环体，第一环体的上端面抵在第三轴体(314)的下端面上，第三环体的下端面抵靠在第二环形大凹槽(12)的下侧面上，
其...

【专利技术属性】
技术研发人员：余永高，李雪龙，夏剑辉，吴海林，
申请(专利权)人：浙江开山钎具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33