CN111852324A - 一种高风压潜孔冲击器 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

一种高风压潜孔冲击器

技术领域

本发明涉及矿山、隧道工程机械技术领域，尤其涉及一种高风压潜孔冲击器。

背景技术

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，在岩石破碎机械技术领域受到了巨大的重视。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。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明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，本发明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。本发明的有益效果为：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。

本发明的有益效果为：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为本发明实施例一中高风压潜孔冲击器的剖视图；

图2为本发明实施例一中阀座的结构示意图；

图3为本发明实施例一中气缸的结构示意图；

图4为本发明实施例一中活塞的结构示意图；

图5为本发明实施例一中外套管的剖视图；

图6为本发明实施例二中高风压潜孔冲击器的结构示意图；

图7为本发明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； 64、第九轴体；13、第三环形大凹槽；41、第四环形大凹槽；65、第一缺口；66、第二缺口； 67、第三缺口；81、第一环形小凹槽；82、第二环形小凹槽；83、第三环形小凹槽；84、第四环形小凹槽；14、第五环形大凹槽；7、导向套；317、通气缺口；43、第三通气孔；35、第二塞体；351、曲面部；352、平面部；36、刚性球体。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：

一种潜孔冲击器，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；

在本实施例中，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，所述高压气体通过第一中心通孔21后通过阀座上的通道后直接进入气道内，进而使得气缸4内的活塞6 上下往复运动来不断冲击钻头，进而完成潜孔冲击作业。

在本实施例中，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。

如此设置，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4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4上部的斜孔从气缸4内部进入到气缸4与外套管1 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4上部的斜孔，节约加工成本。

在本实施例中，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，所述阀座31还包括相连的第三轴体314和第四轴体315，第三轴体314的直径大于第四轴体315的直径，第三轴体314与第二轴体313相连并位于第二轴体313的下方，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，

其中，第一环体与第三轴体314的侧壁过盈配合，或者第三环体与第二环形大凹槽12 过盈配合；如此设置是为了气缸4可以稳定的安装在外套管1内。

在本实施例中，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的侧壁上进而与气道相通；进一步优选，所述通气缺口317 的底面为平面或下凹的曲面。如此设置，可有效减轻阀座31对高压气体流动的阻力。

在本实施例中，第一环体的直径不超过第三轴体314的直径，第一环体与阀座31之间还设有第一密封圈，所述第一密封圈位于第三轴体314和第四轴体315的交界处。

在本实施例中，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；如此设置可方便高压气体的流动。

在本实施例中，所述进气逆止换向机构还包括第一塞体32、第一弹簧件33和密封胶34，所述第一塞体32可上下滑动的安装在阀座31上，所述第一弹簧件33位于阀座31和第一塞体32之间，所述密封胶34为锥形并固定安装在第一塞体32的上部。

在本实施例中，所述第一中心通孔21包括相连的第四孔和第五孔，所述第四孔位于第五孔的上方，所述第五孔为圆锥孔，其中，第五孔的锥度与密封胶34的锥度相同。

在本实施例中，所述阀座31上设有一第二中心通孔311，所述第二中心通孔311从上到下包括直径依次减小的第一孔、第二孔和第三孔，所述第一塞体32在第一孔内上下往复移动，所述第一塞体32的下端面设有第一安装孔，所述第一弹簧件33的顶端抵在第一安装孔底端并且第一弹簧件33的底端抵在第二孔和第三孔之间的台阶面上。

在本实施例中，所述第一塞体32的侧壁面上设有螺旋槽323。如此设置是为了方便对第一塞体32的侧壁面以及第一孔的内侧壁面进行润滑，进而防止第一塞体32因摩擦过大造成断裂，提高第一塞体32的使用寿命。

在本实施例中，所述活塞6为阶梯轴，从上到下包括不同直径的第六轴体61、第七轴体 62、第八轴体63和第九轴体64，第八轴体63、第六轴体61、第七轴体62和第九轴体64的直径依次减小，第六轴体61与气缸4的内侧壁滑动配合，第九轴体64与导向套7的内侧壁滑动配合；第八轴体63与外套管1的内侧壁滑动配合，

外套管1的内侧壁上设有第三环形大凹槽13，气缸4的内侧壁上设有第四环形大凹槽41，当第八轴体63的侧壁与外套管1内位于第三环形大凹槽13的上方的内侧壁滑动配合并且第六轴体61位于第四环形大凹槽41下方时，第六轴体61、第七轴体62、第八轴体63、气缸4 的内侧壁和外套管1的内侧壁配合形成活塞6的第一冲程气室，当第六轴体61的侧壁与气缸 4内位于第四环形大凹槽41的上方的内侧壁滑动配合时，阀座31上第三轴体314的下端面、气缸4的内侧壁和活塞6的第六轴体61配合形成活塞6的第二冲程气室，当第八轴体63的侧壁与外套管1内位于第三环形大凹槽13的下方的内侧壁滑动配合时，第八轴体63、第九轴体64、导向套7和外套管1的内侧壁配合形成活塞6的回程气室。

进一步优选，第八轴体63上呈圆周均匀分布有若干第一缺口65和第二缺口66，所述第一缺口65位于第八轴体63侧壁与第八轴体63上端面的连接处，所述第二缺口66位于第八轴体63侧壁与第八轴体63下端面的连接处，如此设置可使得第一冲程气室和回程气室的切换具有一定的缓冲时间，同时又确保了该缓冲时间不至于过长，即第一冲程气室和回程气室切换时，活塞6的行程应控制在一定的范围内，进而确保活塞6具有较强的冲击力。

进一步优选，第六轴体61上呈圆周均匀分布有若干第三缺口67，所述第三缺口67位于第六轴体61上端面和第六轴体61侧壁的连接处，如此设置主要是方便气体进入第二冲程气室内，进而确保活塞6具有较强的冲击力。

在本实施例中，所述活塞6在上下滑动的过程中，与气缸4、导向套7、阀座31和外套管1中的至少一个形成迷宫式密封；进一步优选，所述活塞6在上下滑动的过程中，与气缸4、导向套7、阀座31和外套管1均形成迷宫式密封。

作为优选，还设有若干平行的第一环形小凹槽81，所述若干平行的第一环形小凹槽81 位于第五轴体316或第五中心通孔的侧壁上，在活塞6的上下滑动过程中，所述第五轴体316 与第五中心通孔配合形成迷宫式密封。

作为优选，还设有若干平行的第二环形小凹槽82，所述若干平行的第二环形小凹槽82 位于第六轴体61的侧壁或气缸4的内侧壁上，在活塞6的上下滑动过程中，所述第六轴体 61与气缸4的内侧壁配合形成迷宫式密封；进一步优选，当若干平行的第二环形小凹槽82 位于气缸4的内侧壁上时，所述若干平行的第二环形小凹槽82位于第四环形大凹槽41的上方。

作为优选，还设有若干平行的第三环形小凹槽83，所述若干平行的第三环形小凹槽83 位于第八轴体63的侧壁或外套管1的内侧壁上，在活塞6的上下滑动过程中，所述第八轴体 63与外套管1的内侧壁配合形成迷宫式密封；进一步优选，当若干平行的第三环形小凹槽83 位于外套管1的内侧壁上时，所述若干平行的第三环形小凹槽83位于第三环形大凹槽13和第二环形大凹槽12之间。

作为优选，还设有若干平行的第四环形小凹槽84，所述若干平行的第四环形小凹槽84 位于第九轴体64的侧壁或导向套7的内侧壁上，在活塞6的上下滑动过程中，所述第九轴体 64与导向套7的内侧壁配合形成迷宫式密封。

如此设置，增设的第一环形小凹槽81、第二环形小凹槽82、第三环形小凹槽83和第四环形小凹槽84一方面起到了迷宫式密封的作用，进而使得活塞6可得到更大的能量冲击钻头，进而提高钻孔效率，另一方面是用来防止冲击器在钻孔过程中有异物进入冲击器内部时，第一环形小凹槽81、第二环形小凹槽82、第三环形小凹槽83和第四环形小凹槽84起到临时的储藏异物的功能，以防止在活塞6的滑动过程中，异物对气缸4、外套管1和导向套7等薄壁件造成损坏，同时，第一环形小凹槽81、第二环形小凹槽82、第三环形小凹槽83和第四环形小凹槽84的增设还减小了活塞6在滑动过程中的接触面积，使得滑动更容易进行以及减少了滑动过程中的能量损失。

高压气体具体的流动路径如下：

当高压气体从第一中心通孔21进入冲击器内部时，直径从通气缺口317后进入气缸4 与外套管1之间的缝隙，然后通过第三通气孔43后，进入活塞6与外套管1之间的缝隙，一般来说，活塞6上的第八轴体63此时位于第三环形大凹槽13处，即高压气体会进入到回程气室内，进而推动活塞6向上运动，当活塞6运动到至第九轴体64脱离导向套7时，回程气室内的高压气体便从导向套7的内孔以及钻头的内孔后到达钻头底部进而排出，即实现了吹渣的功能又使得回程气室内的气压迅速降低；

而与此同时，活塞6的第八轴体63运动至第三环形大凹槽13的上方，关闭了回程气室的进气通道，即形成了第一冲程气室，但活塞6此时还可依靠惯性继续做一定的回程运动，并一直受到进气压力形成的第一冲程力的阻挡，直至停止；其中，第一冲程力是高压气体进入到第一冲程气室内冲击较大直径的第八轴体63而产生的，但高压气体进入到第一冲程气室内后便会沿第六轴体61与第四环形大凹槽41之间的缝隙进入到第二冲程气室内，即第一冲程力是不大的，所以使得活塞6返程时能够依靠惯性来克服第一冲程力而运动一段距离；

活塞6继续做返程运动至第八轴体63与若干平行的第二环形小凹槽82形成迷宫式密封以及若干平行的第四环形小凹槽84与活塞6的内侧壁形成迷宫式密封后，第一冲程气室内的第一冲程力和第二冲程气室内的第二冲程力便会极具增大，进而活塞6开始冲程运动打击钻头而做功，完成破岩工作。

值得说明的是，钻头的结构可参考公开号为CN202023506U、CN202431197U、CN202431199U、 CN202431200U、CN202954743U、CN203081307U、CN203441372U、CN203531754U、CN204060518U、 CN205778544U中所涉及的钻头部分，一般来说，钻头包括用于钻孔的工作部和用于与潜孔冲击器相连的连接部，所述连接部上设有花键槽，所述连接部通过花键槽与潜孔冲击器周向固定并滑动连接。

实施例二：

本实施例与实施例一的差别在于，所述进气逆止换向机构采用球阀密封。

在本实施例中，所述进气逆止换向机构包括第二塞体35、第二弹簧件和刚性球体36，所述阀座31固定安装在外套管1内，所述第二塞体35可上下滑动的安装在阀座31上，所述第二弹簧件位于阀座31和第二塞体35之间，所述刚性球体36可在第二塞体35上滚动并在第二弹簧件的作用下，抵靠在第一接头2的第一中心通孔21上以封堵第一中心通孔21。

如此设置，通过第二弹簧件的作用使得刚性球体36抵在第一中心通孔21上，进而达到密封的效果，避免了采用密封胶34密封所具有的易脱胶以及易变形以及使用寿命短等问题，并具有密封效果好，使用寿命长等优点；另外刚性球体36相较于密封胶34也更有利于高压气体的流通。

在本实施例中，第二塞体35的上端面包括一下凹的曲面部351和位于曲面部351底端的平面部352，所述刚性球体36在平面部352上来回滚动，所述曲面部351下凹的深度小于刚性球体36的半径；如此设置，使得本实施例中的进气逆止换向机构为浮动式和自定心式的密封阀，即在密封过程中，刚性球体36通过不断的滚动来调整到最佳的密封位置，曲面部351 的作用是防止刚性球体36滚出平面部352的范围，曲面部351下凹的深度小于刚性球体36 的半径是为了避免第二塞体35与第一接头2接触；影响密封效果。

在本实施例中，所述第一中心通孔21包括相连的第四孔和第五孔，所述第四孔位于第五孔的上方，所述第五孔为圆锥孔，第五孔从下至上其直径逐渐减小至与第四孔相同，其中，第五孔的最大直径大于刚性球体36的直径，第五孔的最小直径小于刚性球体36的直径。

进一步优选，所述刚性球体36为金属材质，包括灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素钢、铜合金、不锈钢等等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

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，

其中，第一环体与第三轴体(314)的侧壁过盈配合或者第三环体与第二环形大凹槽(12)过盈配合。

6.根据权利要求5所述的一种高风压潜孔冲击器，其特征在于，第一环体的直径不超过第三轴体(314)的直径，第一环体与阀座(31)之间还设有第一密封圈，所述第一密封圈位于第三轴体(314)和第四轴体(315)的交界处。

7.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，所述进气逆止换向机构采用密封胶(34)或刚性球体(36)完成对第一中心通孔(21)的密封。

8.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，所述活塞(6)为阶梯轴，从上到下包括不同直径的第六轴体(61)、第七轴体(62)、第八轴体(63)和第九轴体(64)，第八轴体(63)、第六轴体(61)、第七轴体(62)和第九轴体(64)的直径依次减小，第六轴体(61)与气缸(4)的内侧壁滑动配合，第九轴体(64)与导向套(7)的内侧壁滑动配合；第八轴体(63)与外套管(1)的内侧壁滑动配合，

外套管(1)的内侧壁上设有第三环形大凹槽(13)，气缸(4)的内侧壁上设有第四环形大凹槽(41)，当第八轴体(63)的侧壁与外套管(1)内位于第三环形大凹槽(13)的上方的内侧壁滑动配合并且第六轴体(61)位于第四环形大凹槽(41)下方时，第六轴体(61)、第七轴体(62)、第八轴体(63)、气缸(4)的内侧壁和外套管(1)的内侧壁配合形成活塞(6)的第一冲程气室，当第六轴体(61)的侧壁与气缸(4)内位于第四环形大凹槽(41)的上方的内侧壁滑动配合时，阀座(31)上第三轴体(314)的下端面、气缸(4)的内侧壁和活塞(6)的第六轴体(61)配合形成活塞(6)的第二冲程气室，当第八轴体(63)的侧壁与外套管(1)内位于第三环形大凹槽(13)的下方的内侧壁滑动配合时，第八轴体(63)、第九轴体(64)、导向套(7)和外套管(1)的内侧壁配合形成活塞(6)的回程气室。

9.根据权利要求8所述的一种高风压潜孔冲击器，其特征在于，所述活塞(6)的外侧壁上设有若干平行的第一环形小凹槽(81)，所述若干第一环形小凹槽(81)分别位于第九轴体(64)的下半部、第六轴体(61)和第八轴体(63)上。

10.根据权利要求8所述的一种高风压潜孔冲击器，其特征在于，第八轴体(63)上呈圆周均匀分布有若干第一缺口(65)和第二缺口(66)，所述第一缺口(65)位于第八轴体(63)侧壁与第八轴体(63)上端面的连接处。

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