一种气动冲击器制造技术

本发明专利技术公开了一种气动冲击器，它包括中心配气管、逆止阀、调节垫、排渣管和活塞；在外缸内部装有中心配气管，中心配气管内部安装有排渣管，排渣管上部盖沿密封连接在中心配气管顶口；排渣管上段伸入上接头内孔，在上接头下部扩孔内装有逆止阀，活塞滑动间隙配合安装于外缸内壁与中心配气管外壁之间，活塞上腔由外缸内壁和中心配气管外壁及顶部翻边构成，活塞下腔由外缸内壁、钻头顶面和中心配气管外壁构成；中心配气管下端嵌入在钻头体顶口固定，排渣管下端直通钻头芯部的排渣孔底密封固定。本发明专利技术的技术效果是：提高了冲击器寿命，增大了冲击频率和冲击能量，提高了冲击效率。提高了冲击效率。提高了冲击效率。

【技术实现步骤摘要】
一种气动冲击器


[0001]本专利技术属于钻探工具，具体涉及一种气动冲击器，适用于针对硬岩快速钻进的各类钻孔。

技术介绍

[0002]冲击回转钻进技术是目前硬岩钻进最为高效的工艺技术之一，以压缩空气作为动力介质的冲击器因其结构简单，使用寿命长等优点被广泛应用于各类硬岩地层钻进作业中。但目前的气动冲击器普遍采用正循环方式，存在钻进过程中现场粉尘大、大直径钻孔钻进排渣困难等问题。目前已有的反循环气动冲击器因其结构设计局限性，导致其活塞寿命较短、冲击末速度和单次冲击功率较低，钻进效率显著低于正循环气动冲击器，且反循环形成效果较差。
[0003]中国专利文献CN215761479 U于2022年2月8日公开了一种无内缸反循环冲击器，包括外缸，设于外缸内部的通气结构、采集结构；与外缸连接的接头；与接头下端卡接配气杆；分别与配气杆、外缸相配合的活塞；通气结构用于控制外缸内部输送的高压气体的气路开启或关闭；采集结构包括用于排渣的采集管，活塞套设于采集管上，采集管外壁套设有通气筛、逆止阀以及逆止阀弹簧，当外缸与活塞两端围成的前后腔窒气压发生变化，以使得活塞上下往返运动冲击活塞一端处的钻头钻进；配气杆内壁与采集管外壁，配气杆与接头之间设有密封结构，密封结构用于防止无内缸反循环冲击器泄压。
[0004]该专利活塞上下腔的配气流道主要通过活塞上加工的第一气道和第二气道实现配气，导致活塞截面积减小，活塞在高频冲击下容易发生断裂影响冲击器寿命。同时该冲击器下腔（第四腔室26）内活塞的受力面积只有局部的环状空间，受力面积小，导致其冲击频率和冲击末速度较低，减弱了冲锤冲击功，冲击效率仍然较低。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种气动冲击器，它能提高冲击器寿命，增大冲击频率和冲击能量，提高冲击效率。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括上接头、外缸、钻头、半圆卡和花键套；所述上接头与外缸螺纹连接，外缸下端通过螺纹与花键套连接，钻头的钻头体花键与花键套上的花键槽配合，半圆卡卡在钻头体花键上部的环形槽内，并挡在花键套的顶面；还包括逆止阀、调节垫、中心配气管、排渣管和活塞；在外缸内部装有中心配气管，中心配气管内部安装有排渣管，排渣管上部盖沿密封连接在中心配气管顶口；排渣管上段伸入上接头内孔，上接头下部扩孔后形成扩孔锥面，在上接头下部扩孔内装有逆止阀，上接头下底端面与排渣管部盖沿面之间通过调节垫压接密封；活塞滑动间隙配合安装于外缸内壁与中心配气管外壁之间，活塞上腔由外缸内壁和中心配气管外壁及顶部翻边构成，活塞下腔由外缸内壁、钻头顶面和中心配气管外壁构成；中心配气管下端嵌入在钻头体顶口固
定，排渣管中部凸环与中心配气管内壁密封接合，排渣管下端直通钻头芯部的排渣孔底密封固定，活塞下底面冲击接触钻头顶面。
[0007]本专利技术的技术效果是：由于本专利技术通过合理设置了多个配流通道结构，使活塞下腔受力面积与活塞上腔基本一致，使活塞上腔和活塞下腔的气压震荡变化，带动活塞往复运动冲击钻头，活塞下腔受力面积显著增大，增大了冲击频率和冲击能量，提高了冲击效率；并通过在外缸上设置配气结构替代了活塞上开配气槽口，避免了活塞上开槽导致冲击活塞强度降低影响寿命的问题。
附图说明
[0008]本专利技术的附图说明如下：图1为本专利技术实施例的上段结构示意图；图2为本专利技术实施例的下段结构示意图；图3为图1中A部放大图；图4为图2中B部放大图；图1与图2构成一个整体。
[0009]图中，1、上接头；2、逆止阀；3、阀弹簧；4、调节垫；5、中心配气管；6、排渣管；7、活塞；8、外缸；9、钻头；10、限位环；11、半圆卡；12、花键套；d、活塞上腔；o、活塞上腔；
实施方式
[0010]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：为了清楚描述
技术实现思路
，本专利申请使用方位词“上”、“下”、“左”、“右”进行区别，所述“上”、“下”、“左”、“右”是依据以上附图的布设方位来确定的，在本专利技术的实际使用方向发生改变，其方位的称谓随之改变，不能视为对专利保护范围的限制。
[0011]如图1、图2和图3所示，本实施例包括上接头1、逆止阀2、调节垫4、中心配气管5、排渣管6、活塞7、外缸8、钻头9、限位环10、半圆卡11和花键套12；所述上接头1与外缸8螺纹连接，外缸8下端通过螺纹与花键套12连接，钻头9的钻头体花键与花键套12上的花键槽配合，形成可轴向运动的装配体，半圆卡11卡在钻头体花键上部的环形槽内，并挡在花键套12的顶面，防止钻头9从花键套12中脱落；限位环10套在钻头体外围，限位环10上顶面抵紧外缸8的台阶面、限位环10下底面压在半圆卡11上，对半圆卡11限位；在外缸8内部装有中心配气管5，中心配气管5内部安装有排渣管6，排渣管6上部盖沿密封连接在中心配气管5顶口。
[0012]排渣管6上段伸入上接头1内孔，上接头1下部扩孔后形成扩孔锥面，在上接头1下部扩孔内装有逆止阀2，所述逆止阀2包括阀盖和阀弹簧3，阀盖和阀弹簧3从上至下顺序套在排渣管6上段外壁，阀盖与排渣管6形成滑动配合，阀盖的底圆筒过盈配合嵌入阀弹簧3中，阀盖顶面具有与上接头1扩孔锥面紧密接合的关闭状态，以及与上接头1扩孔锥面脱离的打开状态；阀弹簧3夹在阀盖与排渣管6上部盖沿之间。上接头1下底端面与排渣管6上部盖沿面之间通过调节垫4压接密封。
[0013]活塞7滑动间隙配合安装于外缸8内壁与中心配气管5外壁之间，活塞上腔d由外缸
8内壁、中心配气管5外壁及中心配气管的顶部翻边构成，活塞下腔o由外缸8内壁、钻头9顶面和中心配气管外壁5构成；中心配气管5下端嵌入在钻头体顶口固定，排渣管6中部凸环与中心配气管5内壁密封接合，排渣管6下端直通钻头9芯部的排渣孔底密封固定，活塞7下底面冲击接触钻头9顶面。
[0014]上接头1中心孔构成a流体通道，逆止阀内部的阀弹簧3安装空间构成b流体通道，排渣管6上部盖沿的缺口构成c流体通道，中心配气管5上段与排渣管6的间隙形成e流体通道，参见图3：中心配气管5中上段管壁开口构成f流体通道，活塞7与中心配气管5中上段管壁的间隙形成g流体通道，活塞7的水平孔构成h流体通道，活塞7与外缸8的环状间隙形成x流体通道；活塞7竖直通孔构成i流体通道，流体通道i底端有排出口y；活塞7与中心配气管5中下段管壁的间隙形成j流体通道，中心配气管5中下段管壁开口构成两段k流体通道，活塞7与中心配气管5下段管壁的间隙形成l流体通道，排渣管6中心管构成m流体通道，中心配气管5下段与排渣管6的间隙形成n流体通道。排渣管6底部壁均布的向上斜孔构成p流体通道。
[0015]本专利技术实施例的工作原理：初始状态下，压缩空气通过a流体通道推开逆止阀2，进入到b流体通道，并通过排渣管6上部盖沿的c流体通道、中心配气管5上段与排渣管6形成的e流体通道，中心配气管5中上段的f流体通道、活塞7与中心配气管5形成的g流体通道、活塞7水平的h流体通道，活塞7外围的x流体通道进入到活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气动冲击器，包括上接头（1）、外缸（8）、钻头（9）、半圆卡（11）和花键套（12）；所述上接头（1）与外缸（8）螺纹连接，外缸（8）下端通过螺纹与花键套（12）连接，钻头（9）的钻头体花键与花键套（12）上的花键槽配合，半圆卡（11）卡在钻头体花键上部的环形槽内，并挡在花键套（12）的顶面，其特征是：还包括逆止阀（2）、调节垫（4）、中心配气管（5）、排渣管（6）和活塞（7）；在外缸（8）内部装有中心配气管（5），中心配气管（5）内部安装有排渣管（6），排渣管（6）上部盖沿密封连接在中心配气管（5）顶口；排渣管（6）上段伸入上接头（1）内孔，上接头（1）下部扩孔后形成扩孔锥面，在上接头（1）下部扩孔内装有逆止阀（2），上接头（1）下底端面与排渣管（6）上部盖沿面之间通过调节垫（4）压接密封；活塞（7）滑动间隙配合安装于外缸（8）内壁与中心配气管（5）外壁之间，活塞上腔由外缸（8）内壁和中心配气管（5）外壁及顶部翻边构成，活塞下腔由外缸（8）内壁、钻头（9）顶面和中心配气管（5）外壁构成；中心配气管（5）下端嵌入在钻头体顶口固定，排渣管（6）中部凸环与中心配气管（5）内壁密封接合，排渣管（6）下端直通钻头（9）芯部的排渣孔底密封固定，活塞（7）下底面冲击接触钻头（9）顶面。2.根据权利要求1所述的气动冲击器，其特征是：所述逆止阀（2）包括阀盖和阀弹簧（3），阀盖和阀弹簧（3）从上至下顺序套在排渣管...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗永江，王兴，王思成，胡千庭，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：