CN106224432A - 一种潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冲击凿岩设备技术领域，尤其涉及一种潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置。本发明的冲击反弹缓冲装置包括由内至外顺次套装的活塞、回转装置连接座和钻杆连接座，钻杆连接座和回转装置连接座之间安装有弹簧，钻杆连接座和活塞之间安装有液压缓冲组件。该装置通过液压缓冲组件和弹簧相配合，利用液压阻尼力与弹簧的双重缓冲作用，对潜孔冲击器传递给钻杆的冲击反弹进行良好的缓冲，有效减少潜孔冲击器的冲击力反弹对回转装置的破坏，其具有适用范围广、稳定性强、使用寿命长且安全可靠的特点。
Description
技术领域
本发明涉及冲击凿岩设备技术领域，尤其涉及一种潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置。
背景技术
作为一种冲击凿岩设备，潜孔冲击器广泛应用于采矿、水电站、港口、高速公路、城市建设等工程的主要爆破项目，以及建筑工地打桩、水井、地热等大部分基础建设工程中。潜孔冲击器利用高压气体作为工作介质，通过钻头不断的撞击岩石来实现冲击凿岩工作。由于钻头和岩石都具有一定的弹性，再加上潜孔冲击器冲击频率高，冲击动能大，在工作过程潜孔冲击器存在较强的冲击反弹，这种高频冲击反弹通过钻杆作用到回转装置，对回转装置的使用寿命和工作可靠性会造成不良的影响。
为了降低潜孔冲击器冲击反弹对回转装置的损害，通常在钻杆和回转装置之间安装缓冲减振装置。现有技术已经公开了多种减振装置，包括：
1、利用缓冲部件的压缩变形吸收振动能量，减小冲击反弹对回转装置的不利影响。
2、通过压缩气室内的高压气体来缓冲来自潜孔冲击器的冲击反弹振动，减小冲击反弹对回转装置的不利影响。
3、以气体作为弹性元件，采用液体作为压力传递元件，通过气液联合作用来缓冲来自潜孔冲击器的冲击反弹振动。
但是，由于潜孔冲击器的冲击频率在10Hz～50Hz范围内，且冲击反弹作用剧烈，上述的三种减震装置中，橡胶等弹性材料很难保证适当的变形量，使缓冲效果受到很大的限制，且使用寿命较短；利用气体随体积变化而压力变化的缓冲装置虽然变化幅度大、减振效果好，但冲击性大，稳定性较差；而简单的锥螺纹连接在高频振动下易出现螺纹松动，影响装置使用的安全性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供了一种潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，利用液压阻尼力与弹簧力的双重缓冲作用，对潜孔冲击器传递给钻杆的冲击反弹进行良好的缓冲，有效减少潜孔冲击器的冲击力反弹对回转装置的破坏。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，包括由内至外顺次套装的活塞、回转装置连接座和钻杆连接座，所述钻杆连接座和回转装置连接座之间安装有弹簧，所述钻杆连接座和活塞之间安装有液压缓冲组件。
进一步的，所述液压缓冲组件包括上油腔和下油腔，所述活塞上设有向外凸起的台肩，所述上油腔和下油腔均设置于所述钻杆连接座内腔筒和活塞之间，且分别设置于所述台肩的两侧；所述台肩内设有节流小孔，所述节流小孔的两端分别连通所述上油腔和下油腔。
进一步的，所述钻杆连接座内设有补油口，所述补油口的一端与下油腔连通，另一端通过密封垫组件固定有堵头。
进一步的，所述液压缓冲组件的两端分别设有上导套和下导套，所述上导套和下导套的内表面和外表面分别与所述活塞和钻杆连接座配合连接。
进一步的，所述下导套的外表面和钻杆连接座之间通过螺纹配合连接。
进一步的，所述上导套和下导套与活塞之间、所述上导套和下导套与钻杆连接座内腔筒之间、以及所述回转装置连接座和活塞之间均设有密封圈。
进一步的，所述回转装置连接座和钻杆连接座之间通过花键连接。
进一步的，所述活塞的两端分别套装有螺母。
进一步的，所述螺母与活塞之间通过防松螺钉固定连接。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置包括由内至外顺次套装的活塞、回转装置连接座和钻杆连接座，钻杆连接座和回转装置连接座之间安装有弹簧，钻杆连接座的内腔筒和活塞之间安装有液压缓冲组件。该装置能通过液压缓冲组件和弹簧相配合，利用液压阻尼力与弹簧的双重缓冲作用，对潜孔冲击器传递给钻杆的冲击反弹提供良好的缓冲作用，有效减少潜孔冲击器的冲击力反弹对回转装置的破坏，该装置具有适用范围广、稳定性强、使用寿命长且安全可靠的特点。
附图说明
图1为本发明实施例的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置的装配图。
其中，1、回转装置连接座；2、弹簧；3、钻杆连接座；4、上导套和下导套；5、活塞；6、紧定螺钉；7、螺母；8、防松螺钉；9、密封圈；10、堵头；11、密封垫组件；12、补油口；13、台肩；14、节流小孔；15、液压油；16、上活塞杆；17、下活塞杆；18、上油腔；19、下油腔；20、花键。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例提供的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置包括由内至外顺次套装的活塞5、回转装置连接座1和钻杆连接座3，回转装置连接座1用于连接潜孔冲击器的回转装置，钻杆连接座3用于连接潜孔冲击器的钻杆，在钻杆连接座3和回转装置连接座1之间安装有弹簧2，以确保回转装置受到来自钻杆的冲击反弹作用时，一部分冲击力能由弹簧2缓冲传递给回转装置连接座1，优选弹簧2为碟形，进一步优选在钻杆连接座3和回转装置连接座1之间安装有至少两组碟形弹簧2，以确保在钻杆连接座3和回转装置连接座1之间的弹力作用可靠；在钻杆连接座3的内腔筒和活塞5之间安装有液压缓冲组件，以确保另一部分冲击力能通过液压缓冲作用缓冲后再传递给回转装置连接座1。该装置能通过液压缓冲组件和弹簧2相配合，利用液压阻尼力与弹簧力的双重缓冲作用，对潜孔冲击器传递给钻杆的冲击反弹进行良好的缓冲作用，有效减少潜孔冲击器的冲击力反弹对回转装置的破坏。
本实施例中，活塞5由上至下顺次设有三个台阶，即由上至下顺次为第一台阶、第二台阶和第三台阶，在第二台阶和第三台阶之间设有一向外突出的台肩13，通过该台肩13将活塞5分为上活塞杆16和上活塞杆17。回转装置连接座1由上至下套装在活塞5的第一台阶和第二台阶之间，即上活塞杆16外，以使回转装置连接座1与活塞5连接为一个整体，钻杆连接座3由下至上套装在活塞5的第三台阶以上，即上活塞杆17外。钻杆连接座3的上部套装在回转装置连接座1的下部外，回转装置的上端部设有凸台，该凸台和钻杆连接座3的上端部之间套装有两组碟形弹簧2；钻杆连接座3的下部和活塞5之间留有空隙，该空隙用于安装液压缓冲组件。
本实施例中，回转装置连接座1和钻杆连接座3之间通过花键20连接，以确保上述两者之间可纵向相对滑动但不能相对转动，从而实现扭矩传递和轴向缓冲运动。
为了保证回转装置连接座1和钻杆连接座3套装于活塞5外时均能获得可靠的轴向定位，活塞5的两端分别套装有螺母7，活塞5的上端部通过螺母7将回转装置连接座1固定于第一台阶和第二台阶之间，活塞5的下端部通过螺母7将钻杆连接座3定位于第三台阶以上；此外，为了防止螺纹松动，优选螺母7与活塞5之间通过防松螺钉8固定连接。
具体的，本实施例的液压缓冲组件包括上油腔18和下油腔19，活塞5上设有向外凸起的台肩13，台肩13与钻杆连接座3的内腔筒配合连接，上油腔18和下油腔19均设置于钻杆连接座3和活塞5之间，且分别设置于台肩13的两侧；台肩13内设有节流小孔14，节流小孔14的两端分别连通上油腔18和下油腔19，上油腔18和下油腔19内均充满液压油15，当潜孔冲击器的冲击力反弹到钻杆并传递到钻杆连接座3时，一部分经过弹簧2缓冲后传递给回转装置连接座1，而另一部分则作用于下油腔19内的油液使其压缩，从而使下油腔19内的液压油15经过节流小孔14流进上油腔18内，故而下油腔19内的油压增大并向上作用于台肩13上，再由活塞5传递给回转装置连接座1，进而使冲击力经过液压缓冲传递至回转装置连接座1后，传递给回转装置，有效减少潜孔冲击器的冲击力反弹对回转装置的破坏。
为了便于向上油腔18和下油腔19内充入液压油15，在钻杆连接座3内设有补油口12，补油口12的一端与下油腔19连通，另一端通过密封垫组件11固定有堵头10，补油时，取掉堵头10，通过补油口12向下油腔19内灌入液压油15，液压油15顺次流经补油口12、下油腔19和节油小孔进入上油腔18，直至上油腔18和下油腔19内的液压油15补充足够后，重新利用堵头10堵住补油口12即可，密封垫组件11具有良好的密封效果，可以有效防止漏油现象。
液压缓冲组件的两端分别设有上导套和下导套4，利用上导套和下导套4为活塞5进行支撑和导向，上导套和下导套4的内表面和外表面分别与活塞5和钻杆连接座3配合连接，其中，优选上导套和下导套4中的下导套的外表面和钻杆连接座3之间通过螺纹配合连接，以使下导套与钻杆连接座3之间可靠连接成一体，即可将钻杆连接座3的内腔筒视为活塞5的液压缸筒。
为了防止螺纹松动，在钻杆连接座3和下导套之间还安装有紧定螺钉6，本实施例中，紧定螺钉6安装在下油腔19以下的下导套与钻杆连接座3之间。为了保证密封效果，防止液压油15溢出，在上导套和下导套4分别与活塞5之间、上导套和下导套4分别与钻杆连接座3之间、以及回转装置连接座1和活塞5之间均设有密封圈9。
工作时，潜孔冲击器的冲击力反弹到钻杆并向上传递到钻杆连接座3时，一部分冲击力经弹簧2缓冲后传递给回转装置连接座1，另一部分冲击力压缩下油腔19内的油液，使下油腔19内的油液经活塞5的台肩13内的节流小孔14节流进入上油腔18内，则下油腔19内的油压因此而增大并向上作用于活塞5的台肩13上，再由活塞5传递给回转装置连接座1，即冲击力反弹通过碟形弹簧2和下油腔19的液压油15两路缓冲后再传到回转装置连接座1，最终由回转装置连接座1传递给回转装置。
当冲击反弹作用消失，即钻杆和钻杆连接座3随潜孔冲击器向下运动时，弹簧2的压缩量减小，即通过弹簧2作用给回转装置连接座1的作用力减小，同时上油腔18内的油液压缩，使上油腔18内的油液经台肩13内的节流小孔14进入下油腔19，此时上油腔18内的油液压力增大并向下作用于活塞5的台肩13上，作用力通过活塞5传递给回转装置连接座1和回转装置，故当冲击反弹作用消失时，同样通过弹簧2和液压油15缓冲作用来缓冲回转装置受到的作用力。
综上所述，本实施例的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置包括由内至外顺次套装的活塞5、回转装置连接座1和钻杆连接座3，钻杆连接座3和回转装置连接座1之间安装有弹簧2，钻杆连接座3和活塞5之间安装有液压缓冲组件。该装置通过液压缓冲组件和弹簧2相配合，利用液压阻尼力与弹簧力的双重缓冲作用，对潜孔冲击器传递给钻杆的冲击反弹进行良好的缓冲作用，有效减少潜孔冲击器的冲击力反弹对回转装置的破坏，该装置具有适用范围广、稳定性强、使用寿命长且安全可靠的特点。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.一种潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，包括由内至外顺次套装的活塞、回转装置连接座和钻杆连接座，所述钻杆连接座和回转装置连接座之间安装有弹簧，所述钻杆连接座和活塞之间安装有液压缓冲组件。
2.根据权利要求1所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述液压缓冲组件包括上油腔和下油腔，所述活塞上设有向外凸起的台肩，所述上油腔和下油腔均设置于所述钻杆连接座内腔筒和活塞之间，且分别设置于所述台肩的两侧；所述台肩内设有节流小孔，所述节流小孔的两端分别连通所述上油腔和下油腔。
3.根据权利要求2所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述钻杆连接座内设有补油口，所述补油口的一端与下油腔连通，另一端通过密封垫组件固定有堵头。
4.根据权利要求2所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述液压缓冲组件的两端分别设有上导套和下导套，所述上导套和下导套的内表面和外表面分别与所述活塞和钻杆连接座配合连接。
5.根据权利要求4所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述下导套的外表面和钻杆连接座之间通过螺纹配合连接。
6.根据权利要求4所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述上导套和下导套与活塞之间、所述上导套和下导套与钻杆连接座内腔筒之间、以及所述回转装置连接座和活塞之间均设有密封圈。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述回转装置连接座和钻杆连接座之间通过花键连接。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述活塞的两端分别套装有螺母。
9.根据权利要求8所述的潜孔冲击器冲击反弹缓冲装置，其特征在于，所述螺母与活塞之间通过防松螺钉固定连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hu Junping Inventor after: Li Wei Inventor after: Wang Qin Inventor before: Hu Junping |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191211 Address after: Yuelu District City, Hunan province 410083 Changsha Lushan Road No. 932 Co-patentee after: HUNAN CHANGHE MACHINERY IMPORT AND EXPORT CO.,LTD. Patentee after: CENTRAL SOUTH University Address before: 410604 Machinery Industrial Park, Xia duo Pu, Ningxiang County, Hunan, Changsha Patentee before: HUNAN CHANGHE MACHINERY IMPORT AND EXPORT CO.,LTD. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20181109 |