CN117404004A - 一种潜孔冲击器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种潜孔冲击器，包括，外缸，与外缸的后端相连的接头组件，与外缸的前端相连的钻头组件；固定套设在外缸内的内缸，套设在内缸内的活塞；套装在内缸内，与接头组件相连的配气杆，配气杆的外侧套设有配气阀，配气阀将后腔室分隔为第一腔室和第二腔室；设置在内缸的内表面，与配气阀配合使用的隔离面，配气阀的两端具有轴向压力差，使得配气阀具有第一状态以及第二状态，当配气阀处于第一状态时，配气阀与隔离面贴合，当配气阀处于第二状态时，配气阀与隔离面之间存在间隙。本申请提供的潜孔冲击器，相较于现有技术而言，气体压力损失小，能够提高冲击器的输出功率，延长冲击器的使用寿命。

Description

一种潜孔冲击器

技术领域

本申请涉及钻孔设备技术领域，更具体地说，尤其涉及一种潜孔冲击器。

背景技术

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。

目前，潜孔冲击器往往包括外缸、接头、钻头、内缸以及活塞，其中，接头和钻头分别设置在外缸的两端，内缸固定设置在活塞内，活塞可滑动的设置在内缸内，将外缸内的空腔分隔成两个腔室，活塞的两端存在气压差，推动活塞沿内缸的轴向方向往复移动，给钻头提供脉冲作用力。

现有技术中的外缸的内壁上开设有多个环形槽，在活塞上开设有较多的配气孔道，通过活塞与外缸配合进行配气，一方面，活塞上的配气孔道的气道转折，且路程长，气体压力损失大，容易产生较大的热量，长期的高温作业容易造成应力集中，另一方面，活塞上开设的配气孔道降低了活塞的使用强度，缩短了冲击器的使用寿命。

因此，亟需一种潜孔冲击器，气体压力损失小，能够提高冲击器的输出功率，延长冲击器的使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种潜孔冲击器，通过改变冲击器的配气方式，气体压力损失小，能够提高冲击器的输出功率，延长冲击器的使用寿命。

本申请提供的技术方案如下：

一种潜孔冲击器，包括：

外缸，与所述外缸的后端相连的接头组件，与所述外缸的前端相连的钻头组件；

固定套设在所述外缸内的内缸，套设在所述内缸内的活塞，所述活塞、所述内缸以及所述接头组件之间形成后腔室，所述活塞、所述钻头组件以及所述外缸之间形成前腔室；

套装在所述内缸内，与所述接头组件相连的配气杆，所述配气杆的外侧套设有配气阀，所述配气阀将所述后腔室分隔为第一腔室和第二腔室；

设置在所述内缸的内表面，与所述配气阀配合使用的隔离面，所述配气阀的两侧具有轴向压力差，使得配气阀具有第一状态以及第二状态，当所述配气阀处于第一状态时，所述配气阀与隔离面贴合，所述第一腔室与前腔室连通，当所述配气阀处于第二状态时，所述配气阀与隔离面之间存在间隙，所述第一腔室与第二腔室连通。

优选地，所述配气阀与所述配气杆之间具体为滑动连接，所述配气阀的前端面和后端面之间具有轴向压力差，推动所述配气阀沿所述配气杆的轴线方向移动，用以切换所述第一状态和所述第二状态。

优选地，还包括：

设置在所述接头的外表面的限位面，所述限位面与所述配气阀配合使用，用于限位约束所述配气阀的轴向移动。

优选地，所述配气阀上设置有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第一腔室接触，所述第二表面与所述第二腔室接触，所述第二表面的径向投影的面积大于所述第一表面的投影的面积。

优选地，所述配气阀内设置有第一装配孔和第二装配孔，所述第二装配孔与所述配气杆的外表面适配，所述第一装配孔与所述接头组件的外表面适配，所述第一装配孔与所述接头组件之间、所述第二装配孔与所述配气杆之间均通过密封件连接。

优选地，所述配气杆，包括：

本体；

套装在所述本体外侧的套管，所述套管的内表面与所述本体的外表面之间形成通气通道，所述接头、所述套管的外表面以及所述配气阀的后端面之间形成气腔；

设置在所述套管靠近所述活塞的一端，用于与所述通气通道连通的进气口；

设置在所述套管靠近所述接头的一端，用于连通所述气腔与所述通气通道的排气口。

优选地，还包括：

设置在所述活塞内的排气通道，所述排气通道沿所述活塞的轴线方向延伸，所述排气通道的内径与套管的外径适配；

设置在所述排气通道内，与所述配气杆密封连接的配气圈。

优选地，所述进气口至少设置有两个，所述通气通道仅与一个所述进气口连通，所述进气口环绕所述套管的周向交错间隔设置。

优选地，所述通气通道，包括：

设置在所述本体的外表面的凹槽，所述凹槽沿所述本体的轴线方向延伸；

设置在所述本体上，与所述凹槽连通的环槽；

设置在所述套管和所述本体之间的定位机构，所述定位机构将所述套管固定在所述本体的外侧，使得其中一个所述进气口与所述凹槽连通，所述排气口与所述环槽连通。

优选地，所述定位机构，包括：

设置在所述本体上的定位槽，所述定位槽设置在环槽远离凹槽的一侧；

设置在所述套管的内表面，与所述定位槽配合使用的配合槽；

设置在所述定位槽和所述配合槽内，限位约束所述套管和所述本体之间的相对转动的定位件；

所述配合槽与所述进气口一一对应设置，且所述配合槽环绕所述套管的内表面间隔设置。

优选地，所述钻头组件，包括：

设置在所述外缸远离所述接头组件的一端的破岩钻头；

套设在所述破岩钻头的外侧，与所述外缸的前端固定连接的卡钎套；

套设在所述破岩钻头的外侧，与所述外缸的内表面固定连接的衬套；

设置在所述衬套与所述卡钎套之间的卡环，所述卡环的前端面设置有与所述卡钎套的后端面接触的第一锥形面，所述卡环的后端面设置有与所述衬套的前端面接触的第二锥形面。

优选地，所述接头组件，包括：

与外缸固定连接的接头；

设置在所述接头内，与所述配气杆固定连接的通道，所述通道沿所述接头的轴线方向延伸；

设置在所述接头的外表面，与所述通道连通的出气口；

固定套装在所述接头的外侧，用于打开和关闭所述出气口的接头阀，所述接头阀具有打开状态以及关闭状态，所述接头阀处于关闭状态时，所述接头阀与所述接头的外表面贴合，当所述接头阀处于打开状态时，所述接头阀的与所述接头之间存在间隙，所述间隙用于连通所述通道以及第一腔室。

优选地，所述接头组件，还包括：

套装在所述接头的外侧的接头套，沿所述接头到所述活塞的方向，所述接头套的外径渐缩，所述内缸套装在所述接头套的外侧，且所述内缸的内表面与所述接头套的外表面适配。

本发明提供的潜孔冲击器，首先由于设置有外缸、内缸、活塞、配气杆以及配气阀，其中，外缸的后端与接头组件相连，外缸的前端与钻头组件相连，内缸固定套装在外缸内，活塞套装在内缸内，活塞、内缸以及接头组件之间形成后腔室，活塞、钻头组件以及外缸之间形成前腔室，配气杆套装在内缸内，且配气杆与接头组件固定连接，配气阀套设在配气杆的外侧，将后腔室分隔为第一腔室和第二腔室。现有技术中是通过在活塞上设置配气通道，通过配气通道交替与前腔室与第二腔室连通，使得第二腔室和前腔室之间存在气压差，从而推动活塞在内缸内往复移动，但是这种配气方式不仅降低了活塞的强度，还造成了气压损失。为了解决这个问题，本发明提供的潜孔冲击器，还包括隔离面，隔离面设置在内缸的内表面，且隔离面与配气阀配合使用，配气阀具有第一状态以及第二状态，当配气阀处于第一状态时，配气阀与隔离面贴合，第一腔室与前腔室连通，当配气阀处于第二状态时，配气阀与隔离面之间存在间隙，第一腔室与第二腔室连通，无需在活塞上开设配气通道，通过设置配气阀，配气阀的两端之间存在轴向压力差，使得配气阀具有第一状态和第二状态进行配气。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中的潜孔冲击器，无需在活塞上开设配气通道，通过改变冲击器的配气方式，气体压力损失小，能够提高冲击器的输出功率，延长冲击器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的潜孔冲击器的一种结构示意图(配气阀处于第二状态)。

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图2中C处的局部放大图；

图4为本发明实施例提供的潜孔冲击器的一种结构示意图(配气阀处于第一状态)；

图5为图4中D处的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的本体的一种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的套管的一种结构示意图；

图8为图1中B处的局部放大图；

图9为本发明实施例提供的卡环的一种结构示意图。

附图标记：1、外缸；4、内缸；5、活塞；6、配气杆；7、配气阀；11、前腔室；12、第一腔室；13、第二腔室；21、限位面；22、接头；23、接头阀；24、接头套；31、破岩钻头；32、卡钎套；33、衬套；34、卡环；41、隔离面；51、排气通道；52、配气圈；71、第一表面；72、第二表面；73、第三表面；74、第一密封件；61、本体；62、套管；63、通气通道；64、气腔；65、定位件；66、第二密封件；611、凹槽；612、环槽；613、定位槽；614、密封槽；622、排气口；623、配合槽；6211、进气槽；6212、第一进气孔；6213、第二进气孔；6214、第三进气孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

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该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

本发明实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图9所示，本发明实施例提供一种潜孔冲击器，包括：外缸1，与外缸1的后端相连的接头组件，与外缸1的前端相连的钻头组件；固定套设在外缸1内的内缸4，套设在内缸4内的活塞5，活塞5、内缸4以及接头组件之间形成后腔室，活塞5、钻头组件以及外缸1之间形成前腔室11；套装在内缸4内，与接头组件相连的配气杆6，配气杆6的外侧套设有配气阀7，配气阀7将后腔室分隔为第一腔室12和第二腔室13；设置在内缸4的内表面，与配气阀7配合使用的隔离面41，配气阀7具有第一状态以及第二状态，当配气阀7处于第一状态时，配气阀7与隔离面41贴合，第一腔室12与前腔室11连通，当配气阀7处于第二状态时，配气阀7与隔离面41之间存在间隙，第一腔室12与第二腔室13连通。

需要进行说明的是，本发明实施例中的前端指的是外缸1靠近钻头组件的一端，本发明实施例中的后端指的是外缸1靠近接头组件的一端。本发明中的“轴向”指的是沿外缸1的轴线方向，本发明中的“径向”指的是垂直于外缸1的轴向方向。

本发明实施例中的“第一腔室12”由接头组件、配气杆6、配气阀7以及内缸4形成，本发明实施例中的“第二腔室13”由内缸4、配气阀7、配气杆6以及活塞5形成。

本发明提供的潜孔冲击器，首先由于设置有外缸1、内缸4、活塞5、配气杆6以及配气阀7，其中，外缸1的后端与接头组件相连，外缸1的前端与钻头组件相连，内缸4固定套装在外缸1内，活塞5套装在内缸4内，活塞5、内缸4以及接头组件之间形成后腔室，活塞5、钻头组件以及外缸1之间形成前腔室11，配气杆6套装在内缸4内，且配气杆6与接头组件固定连接，配气阀7套设在配气杆6的外侧，将后腔室分隔为第一腔室12和第二腔室13。现有技术中是通过在活塞5上设置配气通道，通过配气通道交替与前腔室11与第二腔室13连通，使得第二腔室13和前腔室11之间存在气压差，从而推动活塞5在内缸4内往复移动，但是这种配气方式不仅降低了活塞5的强度，还造成了气压损失。为了解决这个问题，本发明提供的潜孔冲击器，还包括隔离面41，隔离面41设置在内缸4的内表面，且隔离面41与配气阀7配合使用，配气阀7具有第一状态以及第二状态，当配气阀7处于第一状态时，请如图4和图5所示(图4中的细箭头为气体流动的方向，粗箭头为活塞移动的方向)，配气阀7与隔离面41贴合，第一腔室12与前腔室11连通，当配气阀7处于第二状态时，请如图1至图3所示(图1中的箭头为气体流动的方向)，配气阀7与隔离面41之间存在间隙，第一腔室12与第二腔室13连通，无需在活塞5上开设配气通道，通过设置配气阀7，配气阀7的两端之间存在压力差，使得配气阀7具有第一状态和第二状态进行配气。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中的潜孔冲击器，无需在活塞5上开设配气通道，通过改变冲击器的配气方式，气体压力损失小，能够提高冲击器的输出功率，延长冲击器的使用寿命。

在上述结构中，当配气阀7处于第一状态时，配气阀7与隔离面41贴合，第一腔室12与第二腔室13隔离，第一腔室12内的高压气体通过活塞5与外缸1之间的间隙进入到前腔室11内，推动活塞5朝接头组件的方向移动，第二腔室13内的气压增加，配气阀7的两端之间存在压力差，以使得配气阀7由第一状态切换为第二状态，配气阀7与隔离面41之间存在间隙，第一腔室12内的高压气体通过间隙直接进入到第二腔室13内，第二腔室13内的压力增加，随着第二腔室13的压力增加，第二腔室13与前腔室11之间存在气压差，推动活塞5朝钻头的方向移动。

由此可知，本发明实施例中的第一腔室12内的气体通过间隙直接进入到第二腔室13内，高压气体的损失小，冲击器输出的功率更高。

在上述结构中，作为第一种实施方式，本发明实施例中的配气阀7固定套设在配气杆6的外侧，配气阀7能够产生弹性形变，以使得配气阀7从第一状态切换到第二状态，配气阀7能够产生弹性复位形变，使得配气阀7从第二状态切换为第一状态。在本实施例中，配气阀7具体采用弹性材料制成，由于配气阀7的两端之间的压力差，以使得配气阀7发生弹性形变和弹性复位形变，从而使得配气阀7能够实现第一状态以及第二状态。

在上述结构中，作为第二种实施方式，本发明实施例中的配气阀7与配气杆6之间具体为滑动连接，高压气体进入到冲击器内，带动活塞5沿内缸4的轴向方向移动，以使得配气阀7的两端之间具有轴向压力差，在轴向压力差的作用下，推动配气阀7沿配气杆6的轴向方向移动，用以切换第一状态以及第二状态。

本发明实施例中是通过配气阀7与隔离面41之间进行配合，配气阀7与隔离面41之间具有相互贴合的第一状态，在第一状态下，第一腔室12和第二腔室13隔离，第一腔室12与前腔室11连通，配气阀7与隔离面41之间具有存在间隙第二状态，在第二状态下，第一腔室12与隔离面41之间通过间隙进行连通，第一腔室12与前腔室11隔离。现有技术中能够实现封堵面与隔离面41之间存在贴合或存在间隙这两种状态的实施方式均在本发明保护的范围之内。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施中的潜孔冲击器还包括限位面21，其中，限位面21设置在接头组件上，限位面21与配气阀7配合使用，用于限位约束配气阀7的轴向移动。更具体地，当配气阀7处于第一状态时，配气阀7与隔离面41贴合，配气阀7与限位面21之间分离，当配气阀7处于第二状态时，配气阀7与限位面21贴合，配气阀7与隔离面41之间分离，第一腔室12内的高压气体通过配气阀7和隔离面41之间的间隙进入到第二腔室13内。

在上述结构中，本发明实施例中的配气阀7沿配气杆6的轴向方向的移动是由于配气阀7的两端存在轴向压力差，而配气阀7所受的轴向压力等于压强乘径向调投影面积，为了使得第二腔室13在压强较小的情况下也能够推动配气阀7沿配气杆6的轴线方向移动，作为其中一种优选的实施方式，本发明实施例中的配气阀7上设有第一表面71以及第二表面72，其中，第一表面71与第一腔室12接触，第二表面72与第二腔室13接触，第二表面72的径向投影面积大于第一表面71的径向投影面积，如此设置，在第二腔室13的压强小于第一腔室12的压强的情况下，由于第二表面72的径向投影面积大于第一表面71的径向投影面积，也能够使得配气阀7的第二表面72所受的轴向压力大于第一表面71的轴向压力，从而推动配气阀7沿配气杆6的轴线方向移动，使得配气阀7与隔离面41之间存在间隙。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的配气阀7内设置有第一装配孔和第二装配孔，其中，第一装配孔与接头组件的外表面适配，第二装配孔与配气杆6的外表面适配，配气阀7套装在配气杆6上，且通过第一装配孔套装在接头组件的外侧，第二装配孔与配气杆6之间、第一装配孔与接头组件之间具体为间隙配合，为了防止高压气体泄漏，本发明实施例中的第一装配孔与接头组件之间，第二装配孔与配气杆6之间均设置有第一密封件。

在上述结构中，作为其中一种具体的实施方式，本发明实施例中的第一密封件具体为密封圈。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器，还包括设置在内缸4的内表面的过气凹槽，以及设置在活塞5的外表面之间的封堵段，其中，过气凹槽自外缸1的内表面朝远离轴线方向的内侧凹陷，封堵段自活塞5的外表面朝远离轴线方向的外侧凸出，封堵段的外径等于外缸1的内径，且小于过气凹槽的内径，过气凹槽的长度大于封堵段的长度，当封堵段与过气凹槽配合时，过气凹槽与封堵段之间形成通气间隙，第一腔室12内的高压气体能够通过通气间隙进入到前腔室11内，随着活塞5沿内缸4的轴线方向移动，封堵段与过气凹槽之间交错设置时，第一腔室12与前腔室11之间隔离。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的配气杆6包括本体61以及套管62，其中，套管62套装在本体61的外侧，套管62的内表面与本体61的外表面之间存在通气通道63，接头组件、套管62的外表面以及配气阀7的后端面之间形成气腔64，气腔64与配气阀7接触的表面为第三表面73，在套管62靠近活塞5的一端设置有进气口，进气口与通气通道63连通，套管62靠近接头组件的一端还设置有排气口622，排气口622用于连通气腔64以及通气通道63。由于设置有气腔64，且气腔64与配气阀7的后端面接触，气体可以通过进气口、通气通道63以及排气口622进入到气腔64内，作用在第三表面73上，增加了配气阀7后端面所受的轴向作用力，此时，配气阀7的后端面的轴向作用力等于第一表面71的轴向作用力与第三表面73的轴向作用力之和，当配气阀7的后端面的轴向作用力大于配气阀7的前端面的轴向作用力时，推动配气阀7朝活塞5的方向移动，以使得配气阀7由第二状态切换为第一状态。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器还包括排气通道51，其中，排气通道51设置在活塞5内，排气通道51沿活塞5的轴线方向延伸，且排气通道51的内径与套管62的外径适配，前腔室11和第二腔室13之间存在气压差，推动活塞5朝配气阀7的方向移动，当活塞5与配气杆6分离时，第二腔室13内的高压气体通过排气通道51排出，当配气杆6插入至活塞5的排气通道51内，随着活塞5的移动，第二腔室13内的气压增高，第二腔室13上的气压作用在第二表面72上，当第二表面72的轴向压力大于第一表面71的轴向压力时，推动配气阀7朝接头组件的方向移动，第一腔室12的高压气体通过接头阀23与隔离面41之间的间隙进入到第二腔室13内，随着第二腔室13的气压的增加，推动活塞5朝钻头组件的方向移动。由第一腔室12进入到第二腔室13内的高压气体的气体量决定了活塞5移动的行程，进入到第二腔室13内的气量越大，活塞5的行程越短，潜孔冲击器的频率越高。更进一步地，活塞5的通气通道63的内壁上设置有配气圈52，避免配气杆6与活塞5的刚性的卡死和擦伤。

更进一步地，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的进气口至少设置有两个，通气通道63与一个进气口连通，且进气口环绕套管62的周向交错间隔设置。进气口环绕套管62的周向交错间隔设置，指的是，绕套管62的周向方向，进气口间隔设置，沿套管62的轴线方向，进气口间隔设置。调节本体61与套管62的转动角度，通气通道63有且仅与一个进气口连通，活塞5的通气通道63套装在配气杆6的外侧，且进气口与第二腔室13连通时，第二腔室13内的压缩气体通过进气口、通气通道63以及排气口622进入到气腔64内，为配气阀7的后端面提供轴向压力，随着活塞5继续移动，进气口与活塞5的排气通道51连通，排气通道51与潜孔冲击器的外部连通，气腔64内的压缩气体的气压降低，第三表面73受到的轴向压力减小，第二腔室13中的压缩空气更容易将配气阀7推开，第一腔室12内的高压气体进入到第二腔室13内。由于各个进气口沿轴线方向设置的位置不同，越靠近活塞5的一端的进气口，活塞5移动较短的距离则可以使进气口与排气通道51连通，第二腔室13内的压缩气体在更短的时间内就可以将配气阀7推开，第一腔室12中的高压气体进入到第二腔室13内，推动活塞5朝钻头组件的方向移动。若通气通道63与远离活塞5的一端的进气口连通，则活塞5在内缸4中需要朝接头组件的方向移动较远的距离，活塞5的行程越长，活塞5冲击钻头组件的频率越小。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的通气通道63包括凹槽611、环槽612以及定位机构，其中，凹槽611设置在本体61的外表面，凹槽611沿本体61的轴向方向延伸，环槽612设置在本体61上，且环槽612环绕本体61的周向设置，环槽612与凹槽611连通，凹槽611和环槽612均是自本体61的表面朝轴线方向的凹陷形成，定位机构设置在套管62和本体61之间，定位机构用于将套管62固定在本体61的外侧，使得套管62上的进气口与凹槽611连通，套管62上的排气口622与环槽612连通。气体由进气口进入到套管62和本体61之间，经由凹槽611、环槽612以及排气口622进入到空腔内。

更进一步地，本发明实施例中的排气口622可以设置有1个或至少设置两个，当排气口622至少设置有两个时，排气口622环绕套管62的周向间隔设置。

在上述结构中，通过定位机构调节通气通道63与其中一个进气口进行连通，若通气通道63连通的进气口越靠近活塞5，则潜孔冲击器内部活塞5的移动的行程越短，活塞5冲击钻头组件的频率越高，若通气通道63连通的进气口距离活塞5的距离越远，潜孔冲击器内部活塞5移动的行程越长，活塞5冲击钻头组件的频率越低。本发明中通过设置定位机构，来调节与通气通道63连通的进气口的位置，根据潜孔冲击器的使用工况以及岩石的坚硬程度来调节冲击频率。

更具体地，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的定位机构包括定位槽613、配合槽623以及定位件65，其中，定位槽613设置在本体61的外表面，且定位槽613设置在环槽612远离凹槽611的一侧，配合槽623设置在套管62的内表面，且配合槽623与定位槽613配槽配合使用，定位件65设置在定位槽613和配合槽623内，用于限位约束套管62与本体61之间的相对转动，将定位件65安装在定位槽613内，将套管62套装在本体61的外侧，通过定位件65以及配合槽623进行定位。更进一步地，本发明实施例中的配合槽623与进气口一一对应设置，且配合槽623环绕套管62的内表面间隔设置。

更进一步地，本发明实施例中的本体61与套管62之间具体为间隙配合，安装更加方便，更进一步地，为了防止高压气体出现泄露的情况，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器还包括第二密封件，其中第二密封件设置在本体61以及套管62之间，更具体地，本发明实施例中的本体61上还设置有与第二密封件配合使用的密封槽614，密封槽614设置在环槽612与定位槽613之间。

更具体地，本发明实施例中的第二密封件具体为o型圈。

请如图6和图7所示，本发明实施例中的进气口设置有四个，包括，设置在套管62的内壁上的进气槽6211、第一进气孔6212、第二进气孔6213以及第三进气孔6214，进气槽沿套管62的轴线方向延伸至套管62的前端面，第一进气孔、第二进气孔以及第三进气孔环绕套管62的外圆周表面间隔交错设置，进气槽、第一进气孔、第二进气孔以及第三进气孔朝远离活塞5的方向依次设置，配合槽623设置有四个，当定位给件固定在第一配合槽623与定位槽613之间时，进气槽与通气通道63连通，当活塞5移动至配气杆6的外侧时，空腔就与冲击器的外部连通，活塞5的行程最短且频率最高，当通气通道63与第三进气孔连通时，活塞5的行程最长，且频率最低。

请如图8所示，本发明实施例中的钻头组件包括破岩钻头31、卡钎套32以及衬套33，其中，破岩钻头31设置在外缸1远离接头组件的一端，卡钎套32套装在破岩钻头31的外侧，且卡钎套32与外缸1的前端固定连接，卡钎套32与钻头之间通过花键进行连接，衬套33套设在破岩钻头31的外侧，且衬套33与外缸1的内表面固定连接，卡环34设置在卡钎套32以及衬套33之间，卡环34的前端面上设置有与卡钎套32的后端面接触的第一锥形面，卡环34的后端面上设置有与衬套33的前端面接触的第二锥形面，卡环34与衬套33之间、卡环34与卡钎套32之间均通过锥形表面进行定位，定位更加可靠，且能够防止冲击钻头发生摆动和窜动。

更进一步地，请如图9所示，本发明实施例中中的卡环包括第一本体和第二本体，其中第一本体和第二本体之间形成与破岩钻头31适配的装配孔，第一本体和第二本体通过O形圈固定在破岩钻头的外侧。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的接头组件包括接头22以及接头阀23，其中，接头22与外缸1之间固定连接，接头22内设置有通道，通道沿接头22的轴线方向延伸，且通道与配气杆6之间固定连接，在接头22的外表面设置有出气口，出气口与接头22连通，接头阀23固定套装在接头22的外侧，接头阀23用于打开和关闭出气口，接头阀23固定套装在接头22的外侧，接头阀23用于打开和关闭出气口，接头阀23具有第一状态以及第二状态，当接头阀23处于第一状态时，接头阀23的内表面与接头22的外表面之间存在间隙，通道内的高压气体能够通过间隙进入到第一腔室12内，当接头阀23处于第二状态时，接头阀23的内表面与接头22的外表面之间贴合，能够防止冲击器内部出现返渣的情况。

本发明实施例中的的接头阀23能够产生弹性变形，以使得接头阀23由第二状态切换为第一状态，接头阀23能够产生弹性复位变形，使得接头阀23由第一状态切换为第二状态。

具体地，当高压气道内未通入高压气体时，接头阀23处于第二状态，当朝高压气道内通入高压气体时，在高压气体的作用下，接头阀23发生弹性形变，从第二状态切换到第一状态，接头阀23的内表面与接头22的外表面之间存在通气间隙，高压气体通过通气间隙进入到潜孔冲击器内部。当钻孔完成后，高压气道内停止输入高压气体，接头阀23产生弹性复位形变，接头阀23由第一状态切换到第二状态，接头阀23的外表面与接头22的外表面贴合，防止潜孔冲击器出现返渣的情况。本发明利用接头阀23自身产生弹性形变以及弹性复位形变，无须另外设置逆止阀弹簧，其结构更加简单，密封效果更好，且不易出现失效的情况。

在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的接头组件还包括接头套24，其中，接头套24套设在接头22的外侧，沿接头22到活塞5的方向，接头套24的外径渐缩，内缸4套装在接头套24的外侧，且内缸4的内表面与接头套24的外表面适配。接头套24的外圆周表面的外径渐减，外缸1与接头套24配合的内表面的内径渐减。通过接头套24的锥形外圆周表面对定位段的内表面进行限位，其定位效果更好。

更进一步地，本发明实施例中的内缸4的外表面设置螺旋状的过气槽，与现有技术中的直条状凹槽相比，螺旋状过气槽的长度更长，内缸4与外缸1的过气通道容积相同的情况下，螺旋状过气槽的深度更低，能够提高内缸4的强度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种潜孔冲击器，其特征在于，包括：

外缸(1)，与所述外缸(1)的后端相连的接头组件，与所述外缸(1)的前端相连的钻头组件；

固定套设在所述外缸(1)内的内缸(4)，套设在所述内缸(4)内的活塞(5)，所述活塞(5)、所述内缸(4)以及所述接头组件之间形成后腔室，所述活塞(5)、所述钻头组件以及所述外缸(1)之间形成前腔室(11)；

套装在所述内缸(4)内，与所述接头组件相连的配气杆(6)，所述配气杆(6)的外侧套设有配气阀(7)，所述配气阀(7)将所述后腔室分隔为第一腔室(12)和第二腔室(13)；

设置在所述内缸(4)的内表面，与所述配气阀(7)配合使用的隔离面(41)，所述配气阀(7)的两侧具有轴向压力差，使得配气阀(7)具有第一状态以及第二状态，当所述配气阀(7)处于第一状态时，所述配气阀(7)与隔离面(41)贴合，所述第一腔室(12)与前腔室(11)连通，当所述配气阀(7)处于第二状态时，所述配气阀(7)与隔离面(41)之间存在间隙，所述第一腔室(12)与第二腔室(13)连通。

2.根据权利要求1所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述配气阀(7)与所述配气杆(6)之间具体为滑动连接，所述配气阀(7)的前端面和后端面之间具有轴向压力差，使得所述配气阀(7)沿所述配气杆(6)的轴线方向移动，用以切换第一状态和第二状态。

3.根据权利要求2所述的潜孔冲击器，其特征在于，

还包括：

设置在所述接头组件的外表面的限位面(21)，所述限位面(21)与所述配气阀(7)配合使用，用于限位约束所述配气阀(7)的轴向移动。

4.根据权利要求3所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述配气阀(7)上设置有第一表面(71)和第二表面(72)，所述第一表面(71)与所述第一腔室(12)接触，所述第二表面(72)与所述第二腔室(13)接触，所述第二表面(72)的径向投影的面积大于所述第一表面(71)的投影的面积。

5.根据权利要求4所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述配气阀(7)内设置有第一装配孔和第二装配孔，所述第二装配孔与所述配气杆(6)的外表面适配，所述第一装配孔与所述接头组件的外表面适配，所述第一装配孔与所述接头组件之间、所述第二装配孔与所述配气杆(6)之间均通过第一密封件连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述配气杆(6)，包括：

本体(61)；

套装在所述本体(61)外侧的套管(62)，所述套管(62)的内表面与所述本体(61)的外表面之间形成通气通道(63)，所述接头组件、所述套管(62)的外表面以及所述配气阀(7)的后端面之间形成气腔(64)；

设置在所述套管(62)靠近所述活塞(5)的一端的进气口，所述进气口用于与所述通气通道(63)连通；

设置在所述套管(62)靠近所述接头组件的一端，用于连通所述气腔(64)与所述通气通道(63)的排气口(622)。

7.根据权利要求6所述的潜孔冲击器，其特征在于，

还包括：

设置在所述活塞(5)内的排气通道(51)，所述排气通道(51)沿所述活塞(5)的轴线方向延伸，所述排气通道(51)的内径与套管(62)的外径适配；

设置在所述排气通道(51)内，用于与所述套管(62)密封连接的配气圈(52)。

8.根据权利要求7所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述进气口至少设置有两个，所述通气通道(63)仅与一个所述进气口连通，所述进气口环绕所述套管(62)的周向交错间隔设置。

9.根据权利要求8所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述通气通道(63)，包括：

设置在所述本体(61)的外表面的凹槽(611)，所述凹槽(611)沿所述本体(61)的轴线方向延伸；

设置在所述本体(61)上，与所述凹槽(611)连通的环槽(612)；

设置在所述套管(62)和所述本体(61)之间的定位机构，所述定位机构将所述套管(62)固定在所述本体(61)的外侧，使得其中一个所述进气口与所述凹槽(611)连通，所述排气口(622)与所述环槽(612)连通。

10.根据权利要求9所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述定位机构，包括：

设置在所述本体(61)上的定位槽(613)，所述定位槽(613)设置在环槽(612)远离凹槽(611)的一侧；

设置在所述套管(62)的内表面，与所述定位槽(613)配合使用的配合槽(623)；

设置在所述定位槽(613)和所述配合槽(623)内，限位约束所述套管(62)和所述本体(61)之间的相对转动的定位件(65)；

所述配合槽(623)与所述进气口一一对应设置，且所述配合槽(623)环绕所述套管(62)的内表面间隔设置。

11.根据权利要求1所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述钻头组件，包括：

设置在所述外缸(1)远离所述接头组件的一端的破岩钻头(31)；

套设在所述破岩钻头(31)的外侧，与所述外缸(1)的前端固定连接的卡钎套(32)；

套设在所述破岩钻头(31)的外侧，与所述外缸(1)的内表面固定连接的衬套(33)；

设置在所述衬套(33)与所述卡钎套(32)之间的卡环(34)，所述卡环(34)的前端面设置有与所述卡钎套(32)的后端面接触的第一锥形面，所述卡环(34)的后端面设置有与所述衬套(33)的前端面接触的第二锥形面。

12.根据权利要求1所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述接头组件，包括：

与外缸(1)固定连接的接头(22)；

设置在所述接头(22)内，与所述配气杆(6)固定连接的通道，所述通道沿所述接头(22)的轴线方向延伸；

设置在所述接头(22)的外表面，与所述通道连通的出气口；

固定套装在所述接头(22)的外侧，用于打开和关闭所述出气口的接头阀(23)，所述接头阀(23)具有打开状态以及关闭状态，所述接头阀(23)处于关闭状态时，所述接头阀(23)与所述接头(22)的外表面贴合，当所述接头阀(23)处于打开状态时，所述接头阀(23)的与所述接头(22)之间存在间隙，所述间隙用于连通所述通道以及第一腔室(12)。

13.根据权利要求12所述的潜孔冲击器，其特征在于，

所述接头组件，还包括：

套装在所述接头(22)的外侧的接头套(24)，沿所述接头(22)到所述活塞(5)的方向，所述接头套(24)的外径渐缩，所述内缸(4)套装在所述接头套(24)的外侧，且所述内缸(4)的内表面与所述接头套(24)的外表面抵接。