CN101146978A - 挖掘用凿钻锤及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于凿岩的气动锤，该锤包括：圆柱形活塞套、安装在该活塞套上部的后锤头、用于开启/关闭活塞套中的压缩空气通道、用于支撑单向阀的导向体、适于由活塞套中的压缩空气上升和下降的活塞，和用于通过活塞的击打执行凿钻作业的锤头。该活塞被延伸到一定长度以符合气动锤的作业条件，由此防止水回流现象，其中在凿钻作业期间地下水等被引入凿钻设备内，一些压缩空气通道和可变压缩空气室形成在活塞和活塞套之间，以便当活塞由于压缩空气上升时，其在无负荷状态突然上升，并且活塞具有有基准直径和不同外径的轴部，以便能制造具有多个形成在活塞套和活塞之间的可变压缩空气室的锤头，以适合作业容量。在无负荷状态中上升的活塞在突然下降时用其迅速和强大的击打力击打锤头，该击打力由从一些可变室供给的压缩空气产生，由此执行凿钻作业。

Description

挖掘用凿钻锤及驱动方法

技术领域

本发明涉及一种用于在地层和岩石中进行凿岩和钻孔操作的气动锤及其驱动方法，更具体地，涉及这样一种气动钻锤及其驱动方法，其中一些空气通路被以均匀的间隔同心地设置在后锤头(back head)的中心轴线周围，以一种中央和分散的方式(a central and distributedmanner)供给用于驱动该锤所需的压缩空气，把活塞延长到一定长度以便满足该气动钻锤的作业条件，因此防止水回流现象，例如在钻掘作业中地下水流入该钻掘设备，活塞的对应轴向部分的外径被制作的各不相同以在活塞和活塞套之间形成可变空压室，以便当活塞由于压缩空气上升时其处于无负荷状态并急速上升，而活塞由于多个可变空压室共同施加的压缩空气急速下降时，活塞以强有力的击打力击打锤头(buttonbit)，从而提高了钻掘作业效率，节省了保养和维修钻掘设备所需的时间和费用。

背景技术

作为用于地层和岩石凿钻的气动锤的例子，在欧洲专利EP B1 0 336010或美国专利4,015,670中公开了下孔式气动锤(down-on-the holehammer)。但上述专利的缺点是已知的下孔式气动锤的活塞的几何结构非常复杂、其维修和保养非常困难并且机械故障频繁发生，因此降低了作业效率。另外，当活塞的底端打击锤头的砧部时，压缩空气的供给被切断，因此妨碍了该锤的操作。

与该传统发明较为改进的是于2001年6月25日公开的韩国公开专利特2001-52919号，发明名称为：“percussive down-the-hole-rock drilling hammer”。然而，该专利也有一些缺点，加压空气的供给仅通过活塞的中央通道的开口和进气管的出口来执行，以便用于上升和下降，例如活塞的上升和下降运动，的压缩空气的功能没有被有效的执行，并且因为部件的阻力和密度的算术比例被施加到钻锤上，所以在实际凿钻作业时钻锤不具有防止地下水或泥浆回流的功能。

而且，因为用来选择性地堵住加压空气的单向阀由于频繁的击打容易被磨损或超过疲劳强度，由此遭受局部破裂或损坏，导致凿钻作业的频繁停止。结果，作业效率降低并且凿钻设备不易维修和保养。

发明内容

技术问题

因此，本发明被用以解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于在地层和岩石中进行凿岩和钻孔操作的气动锤及其驱动方法，其中使用压缩空气的活塞的上升和下降运动由于压缩空气的供给方案的新设计可以有效率地执行；把活塞做成具有预定的长度以适合用于所要求的凿钻作业，从而防止由于水回流进凿钻锤造成的凿钻锤的功能降低或损坏；通过另外形成可变压缩空气室，有效地改善了压缩空气的流动结构，从而活塞的上升和下降可以顺畅地进行，因此提高了凿钻作业效率；并且就时间和经济方面而言，大大地改善了凿钻作业环境。

技术方案

上述目标通过本发明的结构和操作原理来实现，其中压缩空气的供给结构被创新地设计为中央供给方式以改善压缩空气的流动，从而使后锤头的中央空间内的压缩空气通过同心地设置在后锤头内的压缩空气通道分散，并且压缩空气被供应至一些压缩空气室以产生活塞的上升和下降往返运动，压缩空气室由在活塞和活塞套之间界定的空间形成，其中设置以结构和机械学为基础计算出长度的活塞来防止水回流进凿钻设备。

根据应用了该操作原理的本发明，在活塞和活塞套之间形成一些压缩空气室，使活塞能在输入压缩空气的套内被向上和向下往复移动，活塞的快速向上和向下运动是由压缩空气实现的，压缩空气由与这些压缩空气室相通的一些空气通道输入，因此更增强了击打力。

附图说明

结合附图，从下面详细的描述中可对本发明的目的和优点有更完全的理解，其中：

图1是根据本发明的第一实施例，在组装状态的用于凿岩的气动锤的横截面视图；

图2是图1的分解透视图；

图3是示出在图1中后锤头400的结构的视图，其中图3(a)是后锤头的主视图，图3(b)是图3(a)的右侧视图，图3(c)是沿图3(b)的S-S’线所做的横截面视图；

图4是示出在图1的活塞200的结构的视图，其中图4(a)是活塞的主视图，图4(b)是图4(a)的右侧视图，图4(c)是图4(a)的左侧视图，图4(d)是沿图4(b)的S-S’线所做的横截面视图；

图5是示出在图1的导向体600的结构的视图，其中图5(a)是导向体的主视图，图5(b)是图5(a)的右侧视图，图5(c)是沿图5(b)的S-S’线所做的横截面视图；

图6是示出图1中单向阀500的结构的横截面视图；

图7是示出图1中凿钻头卡盘的结构的视图，其中图7(a)是凿钻头卡盘的主视图，图7(b)是图7(a)的右侧视图，图7(c)是沿图7(b)的S-S’线所做的横截面视图，图7(d)是沿图7(a)的A-A’线所做的横截面视图；

图8(a)至图8(d)是示出图1中根据本发明用于凿岩的气动锤的顺序驱动过程的横截面视图；

图9是根据本发明的第二实施例，在组装状态的用于凿岩的气动锤的横截面视图；

图10是示出图9中活塞20的结构的视图，其中图10(a)是活塞的主视图，图10(b)是图10(a)的俯视平面图，图10(c)是图10(a)的仰视图，图10(d)是沿图10(c)的3-3’线所做的横截面视图；

图11是示出密封支撑环的结构的视图，其中图11(a)是当分别从顶部、前面和底部观察，构成密封支撑环的半圆形件的视图，图11(b)是沿图11(a)的8-8’线所做的横截面视图，图11(c)是示出拉伸弹簧的结构的视图，图11(d)是示出密封支撑环的结构的视图，其中图11(a)的半圆形件被组装成一对；

图12是示出图9的导向体的结构的视图，其中图12(a)是导向体的主视图，图12(b)是图12(a)的俯视平面图，图12(c)是图12(a)的仰视图，图12(d)是沿图12(c)的6-6’线所做的横截面视图；

图13是示出图9的连接件的结构的视图，其中图13(a)是连接件的主视图，图13(b)是图13(a)的仰视图，图13(c)是沿图13(b)的7-7’线所做的横截面视图；

图14是示出图9的后锤头的结构的视图，其中图14(a)是后锤头的主视图，图14(b)是图14(a)的仰视图，图14(c)是沿图14(b)的4-4’线所做的横截面视图；

图15是根据本发明的第二实施例，图9的用于凿岩的气动锤的操作状态的横截面视图，其中图15(a)是示出在气动锤的操作之前用于凿钻作业的压缩气体流向的视图，图15(b)是示出为了活塞的上升运动压缩气体流向的视图，图15(c)是示出为了活塞的下降运动压缩气体流向的视图；

图16是根据本发明的第三实施例，在组装状态的用于凿岩的气动锤的横截面视图；

图17是图16的分解透视图；

图18是示出在图16中活塞的结构的视图，其中图18(a)是活塞的主视图，图18(b)是图18(a)的右侧视图，图18(c)是沿图18(b)的S-S’线所做的横截面视图；

图19是示出图16的后锤头的结构的视图，其中图19(a)是后锤头的主视图，图19(b)是图19(a)的右侧视图，图19(c)是沿图19(b)的S-S’线所做的横截面视图，图19(d)是图19(c)中A部分的放大视图；

图20是示出图16的连接件的结构的视图，其中图20(a)是连接件的主视图，图20(b)是图20(a)的右侧视图，图20(c)是沿图20(b)的S-S’线所做的横截面视图；

图21是根据本发明的第三实施例，图16的用于凿岩的气动锤的操作状态的横截面视图，其中图21(a)是示出在气动锤的操作之前用于凿钻作业的压缩气体流向的视图，图21(b)是示出恰好在活塞的上升之前压缩气体流向的视图，图21(c)是示出活塞的上升之后位于停止点，用于击打的压缩气体流向的视图。

具体实施方式

现参照所附图，给出本发明的优选实施例的详细解释。

如图1所示，本发明的第一实施例由下列部件的具体形状和结构来实现。即，在气动锤用于凿岩的情况，其中活塞200击打锤头300的同时在圆柱形活塞套100内做竖直往返运动，以便进行凿钻作业，后锤头400与活塞套100的上部螺纹接合，后锤头具有用于压缩空气供给的中心孔410和用于在其中接收单向阀500的内中空部420。导向体600依靠螺旋弹簧530与单向阀500的下端接合，并且被这样构造，以使其轴部610前进至活塞200的内孔210和从活塞200的内孔210退回。与轴衬部110整体形成的卡盘120被放置在活塞套100的下端部的内周上，因此防止了当活塞和锤头在活塞套中上升和下降时由于它们的轴向作用使活塞200和锤头300受到震动，而且实现了压缩空气密封作用。

根据上面的结构，用于凿岩的气动锤的驱动方法包括：第一阶段，在无负荷状况下等待凿钻作业，即使当气动锤在凿钻位置被供给压缩空气时；第二阶段，通过形成在活塞200和活塞套100之间的压缩空气通道膨胀一些可变压缩空气室，突然上升在活塞套中的活塞200；和第三阶段，通过一些压缩空气通道向定位在顶点的活塞200供给压缩空气，以膨胀在活塞200和活塞套100之间的其它可变压缩空气室，由此突然下降活塞200。

形成有轴衬部110的卡盘120与活塞套100的下端部的内周螺纹接合，因此活塞套100中的活塞200在对应于由卡盘120限定的长度范围内竖直地往返。此外，后锤头400被形成为弹头状的结构，其具有用于供应压缩空气的中心孔410和内中空部420。导向体600被以这样的方式连接至后锤头400的内中空部420，其与后锤头整体地或分离地接合。由螺旋弹簧530弹性支撑的单向阀500被安装在导向体600的中心上部，以便开启和关闭中心孔410和后锤头400的内中空部420。

图2是根据本发明的第一实施例，在组装状态的用于凿岩的气动锤的分解透视图。

参照图2，示出了适合安装在活塞套100的上端部的内周上的后锤头400、O型环450、单向阀500、销子510、适合安装在单向阀500的内孔520的螺旋弹簧530，和在其外周表面形成有止动孔602的导向体600，它们以该顺序被拆卸。在该例中，活塞200和卡盘120安装至活塞套100的下端，并且示出由于与活塞200碰撞，锤头300执行凿钻作业。在图2中未解释附图标记，附图标记110标注轴衬部，130标注止动环，附图标记140标注锤头固定凹进部，附图标记170标注O型环，附图标记180标注锤头固定环，附图标记340标注导向槽，和附图标记650标注用于允许导向体600与后锤头400接合的止动器。

图3是示出在图1中后锤头400的结构的视图，其中图3(a)是后锤头的主视图，图3(b)是图3(a)的右侧视图，图3(c)是沿图3(b)的S-S’线所做的横截面视图。

在图3中，后锤头400的上端部形成为中空圆柱形和截头圆锥形，以使其能与现有的旋转钻管线(rotatable drill pipe string)  (未示出)接合，旋转钻管线被供给有压缩空气。如图3(c)所示，与后锤头400的内中空部420流体连通的空气通道404在它的底端(图的右侧)封闭，而其它的空气通道406在它们的下端开启，所以其能与形成在活塞套100和活塞200之间的一些压缩空气室220流体连通，这将在后面描述。

一些空气通路406被以均匀的间隔同心地设置在后锤头的中心轴线周围，它们处于这样的形式，即由后锤头的外周径向向内间隔设置(见图3(b))。在该例中，在它们的下端开启的一些空气通道406和经由出口414与中心孔422流体连通的一些空气通道404被交替地同心设置。而且，后锤头404的前端部分形成为截锥形，并且后锤头400的中间部分的外周表面上形成螺纹，因此它们能通过螺纹接合方式，与形成在活塞套100的前端部分的内周表面上的螺纹接合，这将在后面描述。图中未解释的附图标记402指销孔。

图4是示出图1的活塞200的结构的视图，其中图4(a)是活塞的主视图，图4(b)是图4(a)的右侧视图，图4(c)是图4(a)的左侧视图，图4(d)是沿图4(b)的S-S’线所做的横截面视图。图4(a)中所示的活塞具有一定的外径R和在其中贯通的中心孔210。在该例中，一些轴向部分具有大于中心轴的外径R的外径R1、R2、R3和R4，它们形成为彼此长度不同的形式。因此，如图1中所示，活塞200被这样设计，使得当最小化一些具有不同外径R1、R2、R3和R4的轴向部分与一些具有不同内径C1、C2和C3的轴向部分之间的摩擦阻力，和一些具有不同外径R1、R2、R3和R4的轴向部分与后锤头400的内中空部420的内壁、卡盘120的轴衬部110和活塞套100之间的接触表面时，提供有效的密封作用，由此形成一些在活塞和活塞套之间的压缩空气室250。

图5是示出在图1的导向体600的结构的视图，其中图5(a)是导向体的主视图，图5(b)是图5(a)的右侧视图，图5(c)是沿图5(b)的S-S’线所做的横截面视图。

导向体600包括轴部610，其前进至活塞200的内孔210和从内孔210退回，中间砧部620和形成在其上端部的单向阀接收部630，它们具有不同的外径。另外，砧部620具有形成在其下部的沿周向延伸的外周边缘部622和形成在其外周边缘表面上的止动孔640。轴部610具有形成在其中的与单向阀接收部630的接收孔632流体连通的中心通孔612。轴部610还具有多个轴向地形成在其外周表面上的多个环形槽614，以使当其前进至活塞200的内孔210和从内孔210退回时，同时实现了最大化的密封作用和最小化的摩擦阻力。具体地，砧部620的沿周向延伸的外周边缘部622与图3后锤头400的内周边缘部430以凹凸接合的关系接合。

图6是示出图1中单向阀500的结构的横截面视图；

同现有技术的单向阀相比单向阀500具有下列特征。发明的单向阀500包括形成有中心孔520和位于该中心孔上方的内中空部540的机座部542，和用弹性橡胶件560覆盖的头部544。具体地，头部544包括具有斜面548的裙部546，斜面548在其上端部朝着其中心轴线向上倾斜。头部544还包括支撑550，支撑550具有的直径小于裙部546的直径，并且被以这样的形式水平地设置在裙部546的上方，其整体地与裙部间隔开一定距离，因此其具有铁轨形的横截面结构。另外，盖在支撑550上的弹性橡胶件560被形成为具有斜面552的轮廓，斜面552倾斜一与裙部546的斜面548相平行的角度，加强筋部554在其下端部沿周向形成为这样的形式，从一斜面以一定的厚度(r)向外伸出，该斜面与弹性橡胶件560的斜面552和头部544的斜面548相配。

图7是示出图1中凿钻头卡盘的结构的视图，其中图7(a)是凿钻头卡盘的主视图，图7(b)是图7(a)的右侧视图，图7(c)是沿图7(b)的S-S’线所做的横截面视图，图7(d)是沿图7(a)的A-A’线所做的横截面视图。

如图7(a)所示，卡盘120包括轴衬部110和活塞套接触部112。位于轴衬部110和活塞套接触部112之间的卡盘120的中间部具有形成在其内周表面上的锤头固定环安装槽140和形成在其内周表面的压缩空气槽124(见图7(c)、(d))。由如图7(b)所示，卡盘120的活塞套接触部112具有以这样的形式形成在其内周表面上的多个导向槽122，它们被以均匀的间隔彼此分开，因此这些导向槽122与多个圆周突起以凹凸接合的关系可滑动地接合，这些圆周突起交替地设置在锤头300的相邻的导向槽340之间。图7(c)旨在更容易地示出锤头固定环安装槽140和一些压缩空气槽124的形成。

如上面所述构成本发明的各个部件在如图2所示的一些位置上被相互组装在一起，形成如图1所示完成的凿岩用气动锤，并且在活塞套100和活塞200之间形成可变压缩空气室220和250，如在后面要描述的图8的驱动过程。

现参照图8，在下面描述根据如上面构造的第一个实施例，本发明还未描述的结构和驱动过程。

在图8中，为了避免相同附图标记的混淆，如果必要会省去重复的附图标记。

锤的驱动过程，其中本发明的气动锤执行旋转、打击和凿钻，与传统的现有技术相同。因此，用公知的方式产生凿岩用气动锤的旋转力，所以将省去其解释。关于本发明，凿岩用气动锤的旋转力是这样产生的，通过后锤头400的中心孔410将压缩空气供给至活塞套的内部，以下降活塞200，由此打击锤头300，这将在下面分阶段描述。

对于如图8(d)所示组装的气动锤，活塞200和锤头300在无负荷状态下由它们自身的重量下降，在该例中，通过活塞的内孔210将压缩空气(由很多点来表示)供给至气动锤的内部。

该操作是气动锤驱动过程的第一阶段。第一阶段对应无负荷阶段，其中即使已准备好凿钻作业的气动锤被供给压缩空气，其还等待该凿钻作业，但不会执行。在该无负荷阶段，通过后锤头400的中心孔410供应的压缩空气克服邻接对着机座部400的单向阀500的压力，并且压缩空气随后沿着压缩空气通道，从空气通道404经由活塞的内孔210至锤头的排放孔，被以这样的状态排放到外部，其中活塞200和锤头300下降并且由它们自身的重量位于最低位置，由此吹开在凿钻表面上的泥浆等杂物，而没有击打作用。

气动锤驱动过程的第二阶段对应其中活塞上升的阶段。在该活塞上升阶段，当气动锤下降直到其带着旋转力和所供给的用于凿钻作业的压缩空气到达凿钻表面时，如图8(b)所示，锤头300和活塞200被推进活塞套100内。此时，通过压缩机被从外部供给至气动锤的压缩空气被经由后锤头400的中心孔410和内中空部420送至空气通道404，并且因此其被经由活塞的入口232供给至活塞200的出口234，活塞的入口232与空气通道404的出口424流体连通。

压缩空气在压缩空气室250中向上和向下膨胀，但活塞200邻接对着锤头300和锤头300的下端部邻接对着凿钻表面，所以其不再上升。结果，压缩空气在活塞200上升的方向上膨胀以继续上升活塞200。因此，压缩空气通道延伸至由活塞套100的与外界隔绝的密封限定的压缩空气室250和活塞200的下端，以使供给至压缩空气室250的压缩空气膨胀这些压缩空气室的内中空部，因此加速上升活塞200。此时，活塞的上升继续进行直到活塞的出口234被堵住，以中断压缩空气至压缩空气室250的供应，如图8(b)和(c)所示。

在活塞200的该上升操作期间，压缩空气室200中的空气经由后锤头的空气通道406通过内孔422和活塞200的内孔210，并且经由锤头300的排放控320被排放到外部，如图8(c)中箭头所示，因此活塞200的上升的阻止，即压缩效果不发生，其中当活塞200上升时，在压缩空气室220中的空气被压缩以抑制活塞200的上升。如图8(c)所示，活塞200由于上升惯性上升至预定顶点，以使导向体600的轴部610装进活塞的内孔210的上部，以堵住压缩空气室220中的压缩空气的供给通道。

为了简要地描述该操作，在该锤驱动过程的第二阶段，锤头下降用于凿钻作业，并且锤头的底面与凿钻表面接触。在该例中，当锤头下降时同时旋转，锤头300被放置在气动锤的最低位置，而且活塞200被推入活塞套100内。因此，压缩空气通道由中心孔410、空气通道404和活塞的压缩空气室250形成。于是，活塞200由于压缩空气瞬间上升。

锤驱动程序的第三阶段是击打阶段，其中定位在顶点的活塞200下降。在第三阶段，如第二阶段，当活塞沿着限定后锤头400的内孔430的后锤头的内壁表面，在具有其外径R1、R2的部分上升，并且随后具有在R、R2和R3之间的较小直径的轴向部分(见图4(a))到达空气通道404的出口404时，压缩空气通过它们之间的间隙，即由于活塞200的不同外径(R2和R)的差异形成的压缩空气孔，被引入压缩空气室220用于活塞的下降。

因此，压缩空气室220中的空间被迅速膨胀，以产生膨胀力，由此下降活塞200。同时，压缩空气室220中的压缩空气允许压力施加在活塞200的顶部表面上，从而提供了辅助活塞200的下降力的双重击打力。当活塞200下降时，留在由活塞的底端、锤头300的顶端和活塞套100的内壁限定的空间中的压缩空气通过排放孔320排放到外部，如图8(c)所示，因此其不能作用为用于阻止活塞200下降的压缩力。

即，锤驱动程序的第三阶段是其中活塞200定位在顶点的状态下，其在活塞套100中下降的阶段。在该第三阶段，压缩空气经过后锤头的中心孔410和空气通道404被供给和压缩于由在压缩空气室220和活塞200的顶部表面上的空间所限定的内孔420，以使活塞200的底端击打锤头300的顶部表面，锤头300将进行凿钻作业。

直到凿钻作业结束，反复进行第二和第三阶段以上升和下降活塞200。此时，凿钻作业由活塞的竖直击打力和整个气动锤的旋转操作来实现。

在该例中，如图7所示，锤头300在其形成有一些导向槽340的导向体部分上升和下降，这些导向槽340沿着与轴衬部110整体形成的卡盘120的一些导向槽122。但其被其止动台阶330停止于其外环槽310，因此锤头300的上升和下降长度被锤头止动环180限制于外环槽部分31的长度。

同时，因为在上述连续凿钻作业期间，其中地下水等被引回进活塞套内的被称为回流现象的发生，所以有可能回流水与泥浆一起堵塞活塞的摩擦表面和压缩空气室。为了防止该情况，要求活塞200的长度(L)应设为大于基准外径(R)的长度的5.7倍(L/R＝5.7)，并且设为大于具有最大外径R3的部分的长度的3.2倍(L/R＝3.2)。

具体地，活塞200由一些具有不同外径R1、R2(＝R1)、R3和R4的轴向部分形成，以使这些轴向部分与后锤头400的内中空部420的内壁表面和活塞套100的内壁表面紧密接触。因此，防止了在活塞的上升和下降期间活塞的水平震动，由此辅助了活塞200的无间隙的向上线形运动。这样结果是有效地改善了气流的流动路线，从而提高了活塞的往返速度，由此提供了提高凿钻作业效率的效果。

同时，根据本发明的第一实施例的气动锤驱动方法主要要求形成一些压缩空气室，它们提供了活塞的迅速和强大的打击力。为了提高凿钻作业效率，在本发明的范围内可以构造如下的第二实施例(尽管本发明的第一实施例的构造和第二实施例的构造在本发明的相同范围内彼此相同，或使用了一些类似的部件，为了避免相同附图标记的混淆，对于相同的部件使用了不同的附图标记)。

如图9中所示，在根据本发明的第二实施例在组装状态的凿岩用气动锤中，首先，后锤头40和活塞套10依靠连接件70接合在一起。其原因为连接件70由导向体机座部71和压缩空气槽72形成，所以在图中导向体60从连接件70的顶部到底部就位，以防止由于在凿钻作业期间的振动而产生间隙。

而且，从中心孔伸出的击打导向槽在构成活塞20的内径的内孔21和活塞的外周之间形成。活塞具有第一室隔墙28和定位在第一室隔墙28的下面，突出地形成在其外周的第二室隔墙28’，和在第一室隔墙28的正下方，用于安装密封支撑环的密封支撑环安装槽29，其将被随后描述。

同时，锤头30的中心孔31的上部形成有支撑槽32，其具有的直径大于中心孔31的上部的直径，以使中心棒90固定地与支撑槽接合。在活塞20下降的时间，中心棒90被装进活塞20的击打导向槽21’内，从而引导活塞20在准确的位置击打锤头30，来自活塞的内孔21的压缩空气被经由锤头的中心孔31输送，以使其与泥浆一起被迅速得排出。

另外，活塞套10具有形成在其中间部分的内周表面，用于在其中安装密封支撑环80的凹进部11。密封支撑环80形成为由两个对称的半圆片构成的圆环形状，以便在气缸内作为活塞环工作。

图10为示出图9的活塞20结构的视图。活塞20具有在其中贯通的中心孔。活塞由一些具有基准直径R和具有不同于基准直径R的外径R1、R2、R3和R4的不同的轴部组成。在该例中，在活塞20的内孔21和该活塞的外周之间形成与入口22和出口23流体连通的增压通道24，和与另一入口25和另一出口 26流体连通的减压通道27。附图标记19标注通孔。

图11为示出接收和安装在活塞套10的凹进部11中的密封支撑环80结构的示意图。如图11(a)中所示，左半圆片81和右半圆片82相互接合形成圆环形支撑环80。在该例中，左和右半圆件81和82彼此以凹凸接合的关系在两端接合，形成圆环形状的环状件(见中间的图11(a)的上部和下部)。如图11(b)中所示，密封支撑环80具有形成在其内周表面的弹簧安装槽83，用于在其中安装拉伸弹簧84，如图11(c)中所示。

图12是示出图9的导向体的结构的视图，其中图12(a)是导向体的主视图，图12(b)是图12(a)的俯视平面图，图12(c)是图12(a)的仰视图，图12(d)是沿图12(c)的6-6’线所做的横截面视图。图12中，导向体60具有形成在其中以构成本体的弹簧机座部61，形成在其外周表面的压缩空气槽62，和在其外周表面上向外突出地形成的机座部63。

而且，导向体具有多个在弹簧机座部61和其外周之间形成的压缩空气通道64，和从机座部63向下延伸至预定长度的中心轴棒65，并且中心轴棒65内形成有中心孔66。

具体的，如图12(b)所示，多个压缩空气通道64被以均匀的间隔同心地设置在导向体的中心轴线的周围。压缩空气通道在数量上不限制于所图示的数量，而是根据凿钻设备的大小和作业目的不同地形成。

图13是示出图9的连接件70的结构的视图。

连接件70用作将如图14中所示的后锤头40与活塞套10接合。如图13和14中所示，连接件70具有形成在其内周表面的内螺旋接合部73，允许与后锤头40的外螺旋接合部41接合。如图13(c)所示，该连接件具有这样的结构特征，其中多个压缩空气通道75、76被以均匀的间隔同心地设置在连接件的外周和连接件的中心孔78之间的连接件的中心轴线周围。另外，如图14(a)中所示，示出了后锤头的主视图，图14(b)示出了图14(a)的仰视图，图14(c)示出了沿图14(b)的4-4’线所做的横截面视图，后锤头40具有形成在其截圆锥上部的外周表面上的外接合部42，其中贯通的中心孔，和形成在其下部的外周表面上的外螺旋接合部41，用于允许连接件70的内螺旋接合部73与其接合。

图9中，构成上述结构的各个部件被相互组装，首先，活塞20被以这样的方式插入活塞套10内，密封支撑环80在活塞20的第一室隔墙28和第二室隔墙28’之间定位，同时弹性地固定在活塞套的凹进部11。而且，导向体60在这样的状态下被放置在图13的连接件70的导向体机座部71上，由螺旋弹簧55弹性支撑的单向阀55固定在导向体60的弹簧机座部61上。当连接件70的下部与活塞套10的上部螺纹接合时，单向阀50被构造成使得弹头状前端部堵住后锤头40的下部的中心孔43。但是，后锤头40的中心孔43不总是被单向阀50堵住。螺旋弹簧55被设计成根据压缩空气的程度，适合一定的弹性力以开启/关闭单向阀50。因此，如果压缩空气至小于预定的压力，单向阀通过螺旋弹簧55的弹性力堵住后锤头40的中心孔43。另一方面，如果压缩空气大于螺旋弹簧55的弹性力，则形成压缩空气通道以在其中供给压缩空气。

同时，省略了其中锤头30被安装在活塞套10下部的结构，因为其在图1中被示出。

下面将描述其中密封支撑环80被弹性地固定在活塞套10的凹进部11中并且随后被从活塞套10的凹进部11移开的过程。

即，在位于活塞20的下部的一些其它部件被首先移开之后，当活塞20被向下推动时，第一室隔墙28向下推动密封支撑环80。此时，其中容纳密封支撑环80的活塞套10的凹进部11的横截面，如图9中由圆放大的部分，形成有斜槽12，从而密封支撑环80沿着该斜面向下滑动并且被强制移动至活塞20。结果，密封支撑环80被可滑动地固定在形成在活塞20的外周表面上的密封支撑环安装槽29中，从而其与活塞20一起从活塞套10的下端排出。

如上面的构造，本发明第二实施例中的凿钻方法与本发明第一实施例中的方法相同。即，在第一阶段，当准备凿钻作业时，如图15(a)所示，活塞和锤头下降并且通过它们自身的重量位于最低位置，因此尽管压缩空气被供应至气动锤，其仍在无负荷状态。

在第二阶段中，由于其被供给了以凿钻地层/岩石为目的的旋转和压缩空气，整个气动锤下降直到其到达凿钻表面。接着，如图15(b)所示，锤头30和活塞20被推进活塞套，同时形成在活塞20和活塞套10之间的由第一室隔墙28隔开的一些室13、14、15、16、17和18。

同时，由压缩机供给的压缩空气经由后锤头40的中心孔43被供应至形成在连接件70内的内部压力室79，同时挤压单向阀50。此时，内部压力室79的压缩空气被供应至形成在连接件70中的压缩空气通道75。

在该例中，因为活塞20被放置在上升位置，在那里其入口22与压缩空气室79流体连通，压缩空气经由增压通道24和出口23被供应至增压室28a。增压室28a为可变空间，该可变空间由形成在活塞套的内周表面上的槽10a和在第二室隔墙壁28’和活塞20的下隔墙之间形成的空间来限定。因为高压空气继续被引入增压室28a，增压室的空间向上膨胀推动活塞20。

当活塞20被向上推时，各个室13、14、15和16的体积减小，并且活塞20的内部空气被供应至如在图中左上部所示的与室13流体连通的连接件70的压缩空气通道76，因为压缩空气被通过活塞加压室99排放至中心孔21、31，所以避免了其中压缩空气室的体积减小的压缩现象。

即，在活塞20上升时处于无负荷状态，消除了空气压缩现象，所以活塞20能以非常快的速度上升。

然而，尽管中间室17、18体积增加而形成负压，通孔19阻止了负压的产生。相反，也可以阻止其中由于中间室17、18体积缩小而压力增大。

在第三阶段，活塞20到达活塞上升和下降长度的顶点位置后，其中活塞20的上升停止，其击打锤头30。换句话说，压缩空气被依次供应至内室79、压缩空气通道75、和上面的右室和左室14、13，并且同时，其通过活塞20的减压室27，经由出口26被供应至下面的右室和左室16、15，从而产生用于瞬间下降活塞20的压力。因此，活塞20以其迅速和强大的击打力来击打锤头30。

同样，在本发明的第二实施例中，在活塞套和活塞之间还形成了一可变腔室，和通过结合一些形状和结构的部件制造的凿钻锤，其能形成用于向该可变腔室供应压缩空气的压缩空气通道，以便通过活塞迅速和强大的击打力来执行凿钻作业。

本发明的第一和第二实施例的结构和操作是以大容量为基础设计的，而本发明的第三个实施例提供了用于中小型凿钻作业的气动锤。

如图16至21所示，根据本发明第三个实施例的气动锤包括：从外部向其供应压缩空气的后锤头40a，用于使后锤头40a与活塞套10a接合的连接件70a，安装在连接件70a中用于选择性地中断压缩空气供应的单向阀50a，用于支撑单向阀50a的圆柱形导向体60a，适合于在活塞套10a和导向体60a内上升和下降，并且具有在其中形成多个压缩空气通道的活塞20a，和被安装成这样形式的锤头30a，通过活塞20a的下降击打力和活塞套10a的旋转力在活塞套10a内上升和下降，用以执行凿钻作业。

图17是根据本发明的第三实施例，用于凿岩的气动锤的分解透视图；

图17中，后锤头40a和活塞套10a依靠连接件70a彼此螺纹接合。位于后锤头的压缩空气通道43a的下端并且被弹簧53a弹性支撑的单向阀50a由导向体60a的弹头状前端的内周支撑(见图16)，以便来自压缩空气通道43a的压缩空气向下推动弹簧53a来形成用于在其中供应压缩空气的通道。图17中未解释的附图标记45a和71a标注0型环，51a标注销子。另外，如图18中所示，安装在活塞套10a的中间部分的活塞20a包括一些具有不同外径R1、R2和R3的轴向部分，以便其能击打锤头30a。

在活塞套10a的下端安装有卡盘11a和用于活塞20a的止动环、用于锤头30a的固定环17a、O型环21a，以使锤头30a能沿着卡盘11a的内周上升和下降。

图18是示出根据本发明的第三实施例的气动锤的活塞20a结构的视图，其中图18(a)是活塞的主视图，图18(b)是图18(a)的右侧视图，图18(c)是沿图18(b)的S-S’线所做的横截面视图。活塞20a为包括一些具有不同外径R1、R2和R3的轴向部分的重量体。活塞20a具有在其中形成为这种形式的压缩空气通道24a，压缩空气通道24a与入口22a和出口 23a流体连通，在其中形成的与另一个入口25a流体连通的中心孔21a，和在其中形成的单独的压缩空气通道27a。如图18(b)所示，出口23a关于活塞的中心轴线在所有方向上成形，所以压缩空气通道24a成形为放射状。

图19是示出图16的后锤头的结构的视图，其中图19(a)是后锤头的主视图，其中它的外观为弹头形，图19(b)是图19(a)的右侧视图，图19(c)是沿图19(b)的S-S’线所做的横截面视图，图19(d)是图19(c)中A部分的放大视图。

图19中，后锤头40a具有形成在其上部和下部的外周表面上的一些螺旋接合部分41a，41a’，以与其它一些部件接合，和形成在其中间部分的外周上的螺栓部49a。后锤头40a具有在其中形成的中心孔43a用于通过其中供给压缩空气。

而且，螺栓部49a具有在其中形成为这样形式的部件组装孔42a和旁通孔45a，以与中心孔43流体连通。阀44a被部件组装孔42a中的弹簧48弹性地支撑并且被扣环46a锁定。因此，在高深度的凿钻作业中，如果在仅用气动锤中消耗的压缩空气处理泥浆是有限的情况时，压缩空气通过旁通孔45a被排放到外部，以有助于泥浆的处理和得到提高穿透率的效果。同时，在图19中，螺栓部49a形成为六角形，但并不限制于此。而且，如图19(c)中所示，其它一些部件可以沿着旁通孔45a形成在对称位置或可以形成在螺栓部49a的各个六角形的角上。

图20是示出根据本发明第三实施例的气动锤的连接件结构的视图，其中图20(a)是连接件的主视图，图20(b)是图20(a)的右侧视图，图20(c)是沿图20(b)的S-S’线所做的横截面视图。

参照图20，连接件70a包括在其上部的内周表面上形成的内螺旋接合部73a，以允许后锤头40a的外螺旋接合部与其接合，和在其下部的外周表面上形成的外螺旋接合部74a，以允许活塞套10a的上端部与其接合。另外，连接件70a包括在其中形成的导向体构件71a，和在导向体构件71a和连接件70a的外周之间形成的压缩空气进口77a，由此形成与在连接件70a和活塞套10a之间的压缩空气出口76a流体连通的压缩空气通道75a。图16示出了根据本发明第三实施例的凿钻气动锤的横截面，在其上一些部件被相互组装完成。

图16中，为了凿钻作业的目的，凿钻气动锤被竖直定向。后锤头40a与连接件70a接合，并且单向阀50a固定在连接件70a的导向体构件71a中，其由弹簧53a弹性地支撑。压缩空气通道75以这种状态形成在连接件70a和活塞套10a之间，连接件70a与活塞套螺纹接合。另外，连接件70a形成为圆柱形以在其下部形成压缩空气室56a。

同时，可变压缩空气室260在活塞套10a和活塞20a之间形成，以便与活塞20a的压缩空气通道27a流体连通，和另一个可变压缩空气室270在活塞套10a和活塞20a之间形成，以便与活塞20a的另一个压缩空气通道24a流体连通。而且，活塞20a的压缩空气入口25a形成压缩空气通道，和由变化的活塞套10a的厚度形成的内径孔230。活塞20a的中心孔21a形成为这种形式，其下部的直径大于其上部的直径，以允许安装在锤头30a上的轴90a能被安装到那里。此外，用于活塞的止动环13a和用于锤头的固定环1 7a被连同卡盘11a一起与锤头30a无间隙地组装，从而可以进行由于活塞的上升和下降的击打操作。另外，中心孔31a形成在锤头中间，因此当中心孔31a与活塞20a的中心孔21a流体连通时，压缩空气经由排放孔32a被排放到外部，由此吹出泥浆。

图21中示出根据本发明的第三实施例凿钻气动锤的驱动过程。该驱动过程与在第一和第二实施例中的驱动过程相同，在该驱动过程中活塞20a依靠压缩空气向下击打锤头30a同时气动锤旋转。

如图21(a)中所示，在准备好凿钻作业的锤中，活塞20a和锤头30a由于自身重量下降。此时，压缩空气沿着如实箭头所示的方向的排放通道流动。当凿钻作业开始时，如图5(b)中所示，锤头30a的底端表面变为与凿钻表面紧密接触(未示出)，同时整个锤旋转下降，以便锤头30a被插入活塞套10a内。这种凿钻操作与其它实施例的凿钻操作也相同。

为了凿钻作业的目的，被从外部供应至气动锤的压缩空气通过中心孔43a并且加压单向阀50a。随后，压缩空气被输送至在连接件70a的导向体构件71a和连接件70a之间形成的压缩空气入口77a。此时，压缩空气继续被供给至活塞，直到其压力超过支撑弹簧53a的弹性力。当单向阀50a关闭，压缩空气的回流被阻止，因此单向阀50a能执行在一个方向上供给压缩空气的功能。

如图21(b)所示，引入到后锤头的压缩空气通过由活塞套10a的上部和导向体构件71a的外周之间的空间限定的压缩空气通道75a，经由连接件70a的压缩空气入口77a，并且随后被供给至压缩空气出口76a，以经过活塞20a的压缩空气通道24a被供给至压缩空气室270。压缩空气压力的增加膨胀压缩空气室270，而在另一压缩空气室56a中的压缩空气依次经由压缩空气通道27a、可变压缩空气室260、中心孔21a和中心孔31a被排放到外部。因此，防止了由于在锤中的剩余压缩空气使活塞20a的上升抑制。

同样地，如图21(c)中所示，膨胀压缩空气室270的压缩空气继续被供应至活塞，直到活塞20a上升至顶点，以便压缩空气入口77a、压缩空气出口76a和压缩空气通道27a彼此流体连通。当由于压缩空气的连续供应压力升高时，在导向体构件71a中压缩空气室56a的区域突然增加，由此因为瞬时压力突然下降活塞20a。这种由于活塞20a的上升和下降产生的活塞的连续击打允许锤头30a执行凿钻作业。

如上所述，本发明的第三实施例的气动锤被设计得使活塞能通过压缩空气通道的转换和压缩空气室的压力变化而上升和下降。因此，减少了部件的数量，由于结构简单提高了凿钻作业效率，并且极大地减少了用于凿钻设备保养和维修所需的花费和时间。

工业实用性

如上所述，凿钻作业所需的压缩空气通过以均匀的间隔同心地设置在后锤头的中心轴线的一些空气通道被供给至活塞，并且压缩空气在一些压缩空气室中膨胀，由此上升和下降活塞。本发明具有的优点在于，通过很简单的操作原理，极大地提高了凿钻作业效率，因此利于凿钻设备的保养和维修，并且节省了凿钻作业所需的时间和花费。

具体地，传统现有技术的气动锤有的缺点在于，当活塞由于压缩空气下降时，压缩空气室被加压以施加抑制活塞上升的负荷。然而，本发明具有的优势效果于，因为在上升活塞的时间，压缩空气被供应至处于无负荷状态下的锤，而没有任何压缩空气室的压力，活塞突然上升，而且它的击打力由于在一些可变压缩空气室中的压缩空气的作用而增加，甚至是在活塞下降时。

此外，活塞被设计得用来防止水的回流，使得第二室隔墙形成在活塞中，其内中空部延伸至出口以形成增压通道，由此执行更迅速的活塞上升操作。另外，当上升操作被转换成下降操作时，压缩空气瞬时下降活塞，由此在活塞的迅速上升和下降时，得到增加的击打力，以便进一步地提高凿钻作业的速度。

而且，根据作业规模，可以使用小容量或中大型容量的凿钻锤，由此提高凿钻作业效率和节省用于保养和维修凿钻设备所需的时间和花费。

当参照几个特殊的实施例描述本发明时，该描述是本发明的举例说明，而不能被解释为限制本发明。本领域的技术人员可以进行不同的修改而不背离由权利要求所限定的本发明的基本精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于凿岩的气动锤，其中活塞在旋转下降的圆柱形活塞套中由压缩空气操作以击打锤头，以便进行凿钻作业，所述气动锤包括：

后锤头，与所述活塞套的上部螺纹接合；

导向体，配合在所述后锤头的中心孔内，所述导向体包括在其下部形成的轴部，中间砧部，和在其上端部形成的单向阀接收部，所述砧部具有在其下部形成的周向延伸的外周边缘部和在其所述外周表面上形成的止动孔，所述轴部具有在其所述外周表面上轴向形成的多个圆环槽；

单向阀，以这样的方式被接受在所述导向体的所述单向阀接收部中，使得其被螺旋弹簧弹性地支撑；

活塞，适于在所述活塞套中上升和下降，所述活塞包括形成在其中的中心孔和压缩空气通道，和一些具有基准外径R和不同外径R1、R2(＝R1)、R3和R4的轴向部分；

卡盘，适于引导所述活塞以防止所述活塞从所述活塞套中脱离，并且与轴衬部整体形成，所述卡盘具有形成在其中间轴部的内周表面上的锤头固定环安装槽和多个形成在其下端部的内周表面上的导向槽；

锤头，具有多个交替地设置在形成于其外周表面上的多个相邻导向槽之间的周向突出部，以便与所述卡盘的一些导向槽可滑动地接合，所述锤头具有形成在其外周表面上的外环槽和形成在其外环槽的上端的止动台阶，因此锤头的上升和下降长度被限制于外环槽的长度；

所述活塞套在其所述上端部与所述后锤头螺纹接合，所述活塞套具有一些有不同内径C1、C2和C3的轴向部分；和

可变压缩空气室，形成在所述活塞的所述外周和所述活塞套的所述内周之间。

2.如权利要求1所述的气动锤，其中，所述后锤头被构造得使多个空气通道与所述后锤头的中心孔流体连通，所述多个空气通道被以这样的方式以均匀的间距同心地设置在所述后锤头的中心轴线的周围，即它们由所述后锤头的外周径向向内间隔设置；所述多个空气通道被构造得，在下端开启并且经由入口与所述中心孔流体连通的空气通道和在下端关闭并且经由出口与所述中心孔流体连通的空气通道被交替地同心设置。

3.如权利要求1所述的气动锤，其中，所述单向阀包括形成有中心孔和位于所述中心孔上方的内中空部的机座部，和放置在所述机座部上并且覆盖弹性橡胶件的头部；所述头部包括裙部，具有在其上端部和弹性橡胶件处朝着其中心轴线的斜面；所述弹性橡胶件形成的轮廓具有斜面，其倾斜与所述裙部的斜面相平行的角度；和加强筋部，以这种方式沿周向形成在其下端部，使其从一斜面以一定的厚度(r)向外伸出，该斜面与所述弹性橡胶件的斜面和所述头部的所述斜面相配。

4.如权利要求1所述的气动锤，其中，所述活塞的长度(L)被设为大于基准外径(R)的5.7倍(L/R＝5.7)，并且被设为大于所述最大外径R3的3.2倍(L/R＝3.2)，由此防止因为水回流进所述锤头的错误操作。

5.一种驱动用于凿岩的气动锤的方法，其中活塞在旋转下降的圆柱形活塞套中竖直往返以击打锤头，以便进行所述凿钻作业，所述方法包括：

第一阶段，在无负荷状态中等待所述凿钻作业，甚至当所述气动锤在凿钻位置被供给压缩空气时；

第二阶段，形成压缩空气通道以膨胀形成在所述活塞和所述活塞套之间的可变压缩空气室，由此上升所述活塞套中的所述活塞；和

第三阶段，形成压缩空气通道以膨胀形成在所述活塞和所述活塞套之间的另外的可变压缩空气室，从而突然下降所述活塞，由此执行所述凿钻作业。

6.如权利要求5所述的方法，其中，在第一阶段包括的步骤中，通过后锤头的中心孔供给的所述压缩空气克服单向阀的压力，并且接着所述压缩空气沿着从空气通道经由所述活塞的中心孔至所述锤头的排放孔延伸的压缩空气流道，在这样的状态中被排放到外部，即所述活塞和所述锤头下降并且由于它们自身的重量位于最低位置；

在第二阶段包括的步骤中，当所述活塞套下降同时旋转用于凿钻作业，并且所述锤头的底面变为与所述凿钻表面紧密接触时，所述锤头和所述活塞被推进所述活塞套内，并且所述压缩空气沿着由所述后锤头的所述中心孔、所述空气通道和所述活塞的增压室形成的所述压缩空气流道被供给，由此突然上升活塞；和

在第三阶段包括的步骤中，在当突然上升的所述活塞被定位在顶点的状态中，所述压缩空气通过所述后锤头的所述中心孔和所述空气通道被供给和压缩于由在所述压缩空气室和活塞顶面上的空间所限定的中心孔，因此所述活塞突然下降，使所述活塞的所述底端击打所述锤头的所述顶面。

7.如权利要求5所述的方法，还包括：

将从外部供给的压缩空气通过所述单向阀供给至所述活塞的所述中心孔的阶段；

所述活塞的所述中心孔中的所述压缩空气以中央和分散方式被选择性地供应至所述活塞的所述增压室的阶段；和

在一些具有不同外径的活塞轴向部分和活塞套内壁之间形成压缩空气室的阶段。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

为了以中央和分散的方式通过其供应压缩空气，围绕所述后锤头的所述中心孔，多个空气通道被以均匀的间隔同心地围绕所述后锤头的中心轴线设置的阶段；

用于下降所述活塞的压缩空气室被形成得与所述的一些空气通道流体连通的阶段；

用于上升所述活塞的压缩空气室被形成得选择性地与所述的一些空气通道流体连通，并且用于下降所述活塞的与所述压缩空气室流体连通的空气通道和用于上升所述活塞的选择性地与所述压缩空气室流体连通的空气通道围绕所述后锤头的所述中心孔被交替地同心设置的阶段；

用于下降所述活塞的压缩空气供应系统被构造得在所述压缩空气室和活塞顶面上作用的阶段；和

所述锤头与卡盘接合，以使其能沿形成在所述卡盘的所述内周表面上的一些导向槽滑动，由此执行凿钻作业的上升和下降操作的阶段。

9.一种用于凿岩的气动锤，所述锤包括：圆筒形活塞套，安装在所述活塞套的上部的后锤头，用于开启/关闭在所述活塞套中的压缩空气通道的单向阀，用于支撑所述单向阀的导向体，适于在所述活塞套中由压缩空气上升和下降的活塞，和通过所述活塞的击打来执行凿钻作业的锤头，其中，

圆柱形连接件还被设置在所述活塞套和所述后锤头之间以将所述活塞套与所述后锤头接合，所述连接件在其中心形成有导向体机座部，所述导向体机座部具有形成在其中的贯通孔；连接件在其上部的内周表面上形成有内螺旋接合部，在其下部的外周表面上形成有外螺旋接合部，和围绕其中心孔形成有多个压缩空气通道；和所述活塞套在其上部的内周表面形成有用于与所述连接件的外螺旋接合部螺纹接合的内螺旋接合部，在中心部的内周表面上形成有凹进部和从所述凹进部向下延伸的倾斜凹槽，

所述活塞形成为具有基准外径R和不同外径R1、R2(＝R1)、R3和R4的轴向部分的圆柱形结构，并且具有形成在其中的中心孔和击打导向槽，增压通道是以这样的方式形成在所述活塞的所述中心孔和所述活塞的所述外周之间，使得与所述中心孔平行并且与入口和出口流体连通，第一和第二室隔墙和下隔墙形成在所述活塞的外周上，密封支撑环安装槽形成在第一室隔墙的正下方，并且减压通道以这样的方式从第一室隔墙向内形成，使得与入口和出口流体连通，和

所述锤头在其上部的所述内周表面上形成有支撑槽，其具有的直径稍大于所述锤头的所述中心孔上部的直径，以使中心棒被固定地与所述支撑槽接合；密封支撑环被安装在所述活塞套的所述凹进部中，其被形成为由两个对称的半圆形件构成的圆环形，以便在缸内用作活塞环，并且具有形成在其内周表面上的弹簧安装槽，用于在其中安装拉伸弹簧；在上述的部件已经被彼此接合后，可变压缩空气供应通道由形成在所述活塞套和所述活塞之间的可变压缩空气室形成，活塞加压室形成在所述活塞的所述上部和所述连接件的所述中心孔之间，和内部压力室形成在所述连接件的所述导向体机座部和所述连接件中的所述后锤头下方的所述导向体机座部之间，以使所述活塞能在所述活塞套内突然上升，并且所述凿钻作业通过当所述活塞的突然下降，所述活塞对所述锤头的重复打击操作执行。

10.如权利要求9所述的气动锤，其中，当所述活塞和所述锤头位于所述活塞套中的最低位置时，供给至所述可变压缩空气室的所述压缩空气被供给至依次由所述中心孔、所述内部压力室、所述压缩空气通道、所述活塞加压室和所述中心孔形成的压缩空气流道；当所述整个活塞套下降用于凿钻时，所述锤头和所述活塞被向上推进所述活塞套内，并且所述压缩空气流道依次由所述中心孔、所述内部压力室、所述压缩空气通道、加压通道和加压室形成，以使所述增压室的体积突然膨胀，由此瞬间上升所述活塞，而且当所述活塞上升到达所述顶点时，依次由所述中心孔、所述内部压力室、所述压缩空气通道、所述活塞加压室和所述可变压缩空气室形成的压缩空气流道处于这种状态，所述活塞的所述中心孔被所述导向体的中心轴棒堵住，以使所述活塞由于所述活塞加压室和所述可变压缩空气室的内中空部的突然膨胀而突然下降，以击打所述锤头，由此执行所述凿钻作业。

11.如权利要求9所述的气动锤，其中，所述活塞在其所述密封支撑环安装槽上形成有与所述中心孔流体连通的贯通孔，因此在所述可变压缩空气室不会产生压缩或负压。

12.如权利要求9所述的气动锤，其中，所述倾斜凹槽形成在所述活塞套的凹进部上，而且所述密封支撑环安装槽形成在所述活塞的外周上，因此当所述活塞与所述活塞套分离时，弹性支撑着的所述密封支撑环被从所述活塞卸下。

13.一种用于凿岩的气动锤，所述锤包括：从外部向其供应压缩空气的后锤头，用于将所述后锤头与活塞套接合的连接件，安装在所述连接件内部、用于支撑单向阀和选择性地中断所述压缩空气供应的圆柱形导向体，适于在与所述活塞套接合的所述导向体内上升和下降、并且具有多个形成在其中的压缩空气通道的活塞，安装在所述活塞的下部、用于通过所述活塞的旋转力和击打力执行凿钻作业的钻锤头，其中，所述后锤头与所述连接件的上部螺纹接合，所述连接件在其下部与所述活塞套的上部螺纹接合，所述活塞套的所述下部被形成为与卡盘螺纹接合的轮廓，锤头固定环用于限制所述锤头的前进和后退范围，并且所述卡盘被安装在所述活塞套的下端部内，

所述活塞为重量体，包括一些具有不同外径R1、R2和R3的轴向部分，所述活塞具有以这种方式形成在其中的压缩空气通道，所述压缩空气通道与入口和出口流体连通，在其中形成的与另一个入口流体连通的中心孔，和在其中形成单独的压缩空气通道，

所述后锤头具有形成在其所述上部和所述下部的所述外周表面上的一些螺旋接合部，以便与形成在其中间部的所述外周上的一些其它部件和螺栓部接合，所述后锤头具有形成在其中的中心孔，用于通过其供给压缩空气；所述螺栓部，具有以这种方式形成在其中的部件组装孔和旁通孔，使得与所述中心孔流体连通；和由在所述部件组装孔中的弹簧弹性支撑并且由扣环固定的阀，

所述连接件包括形成在其上部的内周表面上的内螺旋接合部用于允许所述后锤头的外螺旋接合部与其接合，形成在其下部的外周表面上的外螺旋接合部用于允许所述活塞套的上端部与其接合，和形成在其中的导向体构件；压缩空气入口形成在所述导向体构件和所述连接件的所述外周之间，由此形成在所述导向体构件和所述活塞套之间的压缩空气通道，从而在准备凿钻作业的状态下，压缩空气流道依次由所述后锤头的所述中心孔、形成在所述导向体构件和所述连接件之间的所述压缩空气入口、所述导向体的压缩空气通道、所述活塞的所述压缩空气通道、所述活塞的所述中心孔和所述锤头的所述中心孔组成；在活塞上升的状态下，所述压缩空气流道依次由所述后锤头的所述中心孔，形成在所述导向体构件和所述连接件之间的所述压缩空气入口，由在所述活塞套的上部和所述导向体的所述外周之间限定的空间形成的压缩空气通道，形成在所述导向体构件和所述连接件之间的压缩空气出口，所述活塞的所述压缩空气通道和形成在所述活塞和活塞套之间的可变压缩空气室组成，并且在其它压缩空气室中的所述压缩空气经过所述活塞的所述压缩空气通道、所述活塞的所述压缩空气室和所述锤头的所述中心孔被排放到外部，由此在无负荷状态下突然上升活塞；而在使所述活塞处于下降状态下，所述压缩空气继续被供给至所述活塞，直到形成在所述导向体构件和所述连接件之间的所述压缩空气入口，形成在所述导向体构件和所述连接件之间的所述压缩空气出口和所述活塞的所述压缩空气通道相互流体连通，和随后在所述导向体构件中的所述压缩空气室中的所述区域突然膨胀，由此由于瞬时压力突然地下降所述活塞以击打所述锤头，因此允许所述锤头执行凿钻作业。

14.如权利要求13所述的气动锤，其中，所述活塞的所述出口形成在关于所述活塞的中心轴线的所有方向上。

15.如权利要求13所述的气动锤，其中，所述旁通孔、所述部件组装孔和安装在所述部件组装孔中的一些部件形成在所述螺栓部的各个六角形的角上或在所述螺栓部的一些对称的六角形的位置上。

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