CN1397715A - 双喷嘴复合阀式液动潜孔锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于地下钻进及冲击夯管施工的液动潜孔锤，属于钻进机械技术领域。包括外壳1、上阀2、冲锤3、冲锤承喷口4及下接头5的双喷嘴复合阀式液动潜孔锤，外壳1上部中心设有上喷嘴6，该喷嘴正对上阀2上部的上阀上腔7和中心孔9，上阀2外径与外壳1该部位的内径形成滑动配合，上阀2可以上下运动自如且在向下运动时有限位；冲锤3上段与外壳1形成滑动密封配合、下段与下接头5的上段的内孔形成滑动密封配合，冲锤3可上下灵活运动，运动行程为A+B，B为自由行程；冲锤3内固定装配有冲锤承喷口4，与冲锤3内的冲锤喷嘴13保证一定的距离形成承喷腔15，在承喷腔15周围的冲锤内壁上开有旁通水口14，将承喷腔15与冲锤外的低压环腔17连通。

Description

双喷嘴复合阀式液动潜孔锤

所属技术领域

本发明涉及一种用于地下钻进及冲击夯管施工的液动潜孔锤，属于钻进机械

技术领域。

背景技术

目前可用于钻进施工的液动潜孔锤多采用阀式、射流式或射吸等结构中单独的一种结构形式，不同程度地存在对实际生产中的泥浆有较高的要求或输出的单次冲击功不够高的问题，因而在实际应用中受到限制。

发明内容

为了克服现有技术的不足之处，本发明提供一种双喷嘴复合阀式液动潜孔锤，当液动潜孔锤使用的泥浆中固相含量较高时能有效地解决运动零件阻卡的问题，提高液动潜孔锤在泥浆中的工作稳定性。同时冲锤冲程阶段采用容积式的工作原理，可以实现较高的能量利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括外壳1、上阀2、冲锤3、冲锤承喷口4及下接头5的双喷嘴复合阀式液动潜孔锤，其特征在于外壳1上部中心设有上喷嘴6，该喷嘴正对上阀2上部的上阀上腔7和中心孔9，上阀2外径与外壳1该部位的内径形成滑动配合，上阀2可以上下运动自如且在向下运动时有限位，运动行程为A；冲锤3上段与外壳1形成滑动密封配合、下段与下接头5的上段的内孔形成滑动密封配合，冲锤3可上下灵活运动，运动行程为A+B，并在滑动面形成密封，B为自由行程；冲锤3内固定装配有冲锤承喷口4，与冲锤3内的冲锤喷嘴13保证一定的距离形成承喷腔15，在承喷腔15周围的冲锤内壁上开有旁通水口14，将承喷腔15与冲锤外的低压环腔17连通。

本发明的上阀2由于采用了射流吸附原理，替代密封式结构，同时利用冲锤内的喷嘴13形成的射流效应控制下腔液流进、出，替代活阀式开关结构，从而减少了活动密封副的数量和零件在运动中的阻卡，提高了液动潜孔锤对泥浆介质的适应性。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

其中：1.外壳、2.上阀、3.冲锤、4.冲锤承喷口、5.下接头、6.上喷嘴、7.上阀上腔、8.纵向槽、9.上阀中心孔、10上阀旁通孔、11.冲锤上腔、12.冲锤中心孔、13.冲锤喷嘴、14旁通水口、15.承喷腔、16.冲锤承喷口中心孔、17.低压环腔、18.冲锤下腔、19.下接头旁通孔、20.下接头中心孔、

具体实施方式

双喷嘴复合阀式液动潜孔锤包括外壳1、上阀2、冲锤3、冲锤承喷口4及下接头5，外壳1上部中心设有上喷嘴6，该喷嘴正对上阀2的上阀上腔7和中心孔9，可利用液流高速运动形成的射流在上阀上腔7位置产生低压效应；上阀2外径与外壳1该部位的内径形成滑动配合，该配合面开有纵向的槽8，上阀2可以上下运动自如且在向下运动时有限位，运动行程为A，A的值为1-500毫米。冲锤3上段与外壳1形成滑动配合、下段与下接头5的上段的内孔形成滑动配合确保冲锤3可以上下灵活运动并在滑动面形成密封，冲锤上下运动行程为A+B，B为自由行程，B的值为1-500毫米；上阀的中心孔9与冲锤上腔11之间通过上阀旁通孔10连通；上阀2的下端面可以与冲锤3的上端面形成平面密封，当冲锤3上行到可以与上阀2接触时将冲锤的中心孔12与冲锤上腔11关闭。冲锤3内固定装配有冲锤承喷口4，与冲锤3内的冲锤喷嘴13保证一定的距离形成承喷腔15，当冲锤喷嘴13有高速液体射流形成时，冲锤承喷口4将该射流的动能转化成压力能，利用冲锤下腔18面积克服上部的液压作用力将冲锤3向上抬起；在承喷腔15周围的冲锤内壁上开有旁通水口14，将承喷腔15与冲锤外的低压环腔17连通，然后通过下接头旁通孔19和下接头中心孔20与液动潜孔锤下部的排水通道连通。

喷嘴6的直径Φ1为3-500毫米。

冲锤3内部的喷嘴13的直径Φ2为1-500毫米；

冲锤承喷口中心孔16的直径Φ3为3-500毫米；

该液动潜孔锤的工作过程如下：液动潜孔锤在直立状态下上阀2、冲锤3分别处于自己的下限位置，上阀2的下端面与冲锤之间有自由行程B；当有高压流体流经液动潜孔锤，该流体经过外壳1上部的喷嘴6时，在上阀上腔7处形成负压效应，将上阀2抬高；当该流体依次流经上阀中心孔9、上阀旁通孔10、冲锤上腔11、冲锤内孔12和冲锤喷嘴13后形成高速射流冲向冲锤承喷口4的中心孔16，在冲锤承喷口4的作用下将液体的动能转化为压力能，使得冲锤下腔18压力上升，将冲锤3向上方抬起并加速运动。上阀2的上升加速度要高于冲锤3的上升加速度，同时冲锤到达上限位置的路程为A+B要比上阀的运动行程长，从而确保上阀2运动完行程A而先到达上限位置去等待冲锤3随后到达，当冲锤3向上运动到与上阀2接触时，上阀2下端面将冲锤内孔10的入口封闭，阻断了液流的通道，冲锤喷嘴13无液流经过，冲锤下腔18与低压环腔17通过冲锤承喷口中心孔16、冲锤承喷腔15和冲锤上的旁通水口14连通，射流形成的高压消失，冲锤下腔18内的液体可通过冲锤呈喷口4、冲锤上的旁通水口14、冲锤与外壳1环状间隙到下接头旁通孔19和下接头中心孔20排出。冲锤3和上阀2在液体的压力差作用下共同向下加速运动，直到运动行程达到A时上阀2由于到达下限位停止运动，冲锤3则在自身的惯性力作用下克服由于喷嘴13的射流通道打开后在冲锤下腔18形成的压力继续向下运动，完成自由行程B而冲击到下接头5。此时液动潜孔锤内的零件状况又恢复到起始状态，其内部零件进入下一个工作循环。

Claims (8)

1、一种双喷嘴复合阀式液动潜孔锤，包括外壳(1)、上阀(2)、冲锤(3)、冲锤承喷口(4)及下接头(5)，其特征在于外壳(1)上部中心设有上喷嘴(6)，该喷嘴正对上阀(2)的上阀上腔(7)和中心孔(9)，上阀(2)外径与外壳(1)该部位的内径形成滑动配合，上阀(2)可以上下运动自如且在向下运动时有限位，运动行程为A；冲锤(3)上段与外壳(1)形成滑动密封配合、下段与下接头(5)的上段的内孔形成滑动密封配合，冲锤(3)可上下灵活运动，运动行程为A+B，并在滑动面形成密封，B为自由行程；冲锤(3)内固定装配有冲锤承喷口(4)，与冲锤(3)内的冲锤喷嘴(13)保证一定的距离形成承喷腔(15)，在承喷腔(15)周围的冲锤内壁上开有旁通水口(14)，将承喷腔(15)与冲锤外的低压环腔(17)连通。

2、根据权利要求1所述的液动潜孔锤，其特征在于上阀(2)外径与外壳(1)该部位的内径滑动配合的配合面开有纵向的槽(8)。

3、根据权利要求1或2所述的液动潜孔锤，其特征在于上阀的中心孔(9)与冲锤上腔(11)之间通过上阀旁通孔(10)连通。

4、根据权利要求1或2所述的液动潜孔锤，其特征在于运动行程A的值为1-500毫米。

5、根据权利要求1或2所述的液动潜孔锤，其特征在于运动行程B的值为1-500毫米。

6、根据权利要求3所述的液动潜孔锤，其特征在于上喷嘴(6)的直径为3-500毫米。

7、根据权利要求3所述的液动潜孔锤，其特征在于冲锤(3)内部的喷嘴13的直径为1-500毫米。

8、根据权利要求3所述的液动潜孔锤，其特征在于冲锤承喷口中心孔(16)的直径为3-500毫米。