CN204436256U - 一种快速潜孔冲击器 - Google Patents

Abstract

一种快速潜孔冲击器，包括后接头、逆止阀、弹簧、配气杆、内缸、活塞、外管套、挡圈、导向套、卡环、前接头、钻头、导向套密封圈和配气杆密封圈，外管套的右端与后接头相连，内缸安装在外管套内，配气杆设置在内缸的腔体内，逆止阀配合弹簧安装在配气杆端部内孔，活塞设置在外管套的腔体内与内缸形成滑动配合，导向套安装在外管套内腔并与活塞的末端形成滑动连接，前接头安装在外管套的左端，钻头安装在前接头内并形成滑动配合连接，卡环安装在前接头的内孔并设置在钻头的末端。本实用新型采用上述设计，能够提高冲击器的输出功率，有效减少高压气体泄漏，使得结构更加的紧凑合理，延长冲击器的使用寿命。

Description

一种快速潜孔冲击器

技术领域

本实用新型涉及一种气动冲击设备，特别是一种快速潜孔冲击器。

背景技术

无阀潜孔冲击器是一种典型的气动冲击设备，它是潜孔钻机的钻具，是钻机实施钻孔的工作机构。这种设备主要用于钻凿直径65—305mm，孔深60m凿岩爆破孔，一部潜孔钻机的钻孔效率在很大程度上取决于冲击器的性能。目前，市场上使用的潜孔冲击器是一种以美国英格索兰公司为代表的DHD系列无阀双缸结构潜孔冲击器，在使用过程中此种潜孔冲击器存在以下几个方面的不足：（1）阀座与后接头之间装有橡胶圈，在冲击器工作时自身就消耗一定部分能量，此外在冲击器工作一段时间后，橡胶容易老化变形，产生蹿动降低了各部件之间的配合精度，从而降低了冲击器的工作效率，缩短了冲击器的寿命；（2）内缸为薄壁结构件，加工复杂，制作成本高，同时还是容易损坏，严重影响冲击器的使用稳定性；（3）在外套管内壁挖有多个环形槽，从而降低了外套管的耐磨性；（4）活塞上开有较多配气孔道，气道多转折且路程长，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应力集中，工作时也常因工艺和结构上问题而提前报废。因此，基于上述的分析和技术特点需要对原有冲击器的结构进行改进，从而有效克服上述缺点，提高冲击器的输出功率，有效减少高压气体泄漏，使得结构更加的紧凑合理，延长冲击器的使用寿命。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种快速潜孔冲击器，此冲击器结构设计能够提高冲击器的输出功率，有效减少高压气体泄漏，使得结构更加的紧凑合理，延长冲击器的使用寿命。

一种快速潜孔冲击器，它包括后接头、逆止阀、弹簧、配气杆、内缸、活塞、外管套、挡圈、导向套、卡环、前接头、钻头、导向套密封圈和配气杆密封圈，外管套的右端与后接头相连，内缸安装在外管套内，配气杆设置在内缸的腔体内，逆止阀配合弹簧安装在配气杆端部内孔，活塞设置在外管套的腔体内与内缸形成滑动配合，导向套安装在外管套内腔并与活塞的末端形成滑动连接，前接头安装在外管套的左端，钻头安装在前接头内并形成滑动配合连接，卡环安装在前接头的内孔并设置在钻头的末端，在外套管内设有挡圈，用于导向套定位。

上述的内缸外圆加工有定位锥面与外套管相配合，配气杆中部设有支撑台阶安装在内缸的台阶孔里，配气杆大端台阶安装在内缸的台阶孔内，后接头的尾部端面、内缸的尾部端面和配气杆的大端台阶端面，会随着后接头螺纹的旋而接触构成刚性连接。

上述的配气杆与逆止阀的阀座为一体式设计，在配气杆上加工有均布的过气通道，配气杆与活塞相配合的部位加工有多个阻尼槽。

上述的卡环采用阶梯结构设计，小端外圆与前接头内环形腔相配合定位，大头端面与导向套端面相接触。

上述的活塞的总长与最大外径之比小于4。

上述的钻头为无尾管钻头，采用导向套配合活塞完成配气，钻头不参与配气过程。 

上述的活塞的中间部位设有多个排气槽、大端设有多个配气槽。 上述的活塞中间部位设有多个排气槽和环形槽、大端设有多个排气槽。 上述的活塞中间部位设有多个排气槽以及环形槽，大端设有多个排气槽。

本实用新型有如下有益效果：

本实用新型采用上述设计，能够提高冲击器的输出功率，有效减少高压气体泄漏，使得结构更加的紧凑合理，延长冲击器的使用寿命。

所述的内缸外圆加工有定位锥面与外套管相配合，配气杆中部设有支撑台阶安装在内缸的台阶孔里，配气杆大端台阶安装在内缸的台阶孔内，后接头的尾部端面、内缸的尾部端面和配气杆的大端台阶端面，会随着后接头螺纹的旋而进促使三部件构成刚性连接，采用上述的配合方式能够避免配气杆工作时的蹿动，使得上述部件能够保持较高的配合精度，提高了冲击器的工作效率。

所述的配气杆与逆止阀的阀座为一体式设计，结构简单加工方便，在配气杆上加工有均布的过气通道，保证了配气杆在工作过程受力平衡，不容易变形和折断，配气通道通畅，从而减少了能量的损失，配气杆与活塞相配合的部位加工有多个阻尼槽，能够有效减少高压气体的泄漏。

所述的卡环采用阶梯结构设计，小端外圆与前接头内环形腔相配合定位，大头端面与导向套端面相接触，采用此种设计使得冲击器钻头的装卸更加方便，而且采用此种结构更加的紧凑合理。

所述的活塞的总长与最大外径之比小于4，从而更有利于交变应力波的传递。

所述的钻头为无尾管钻头，采用导向套配合活塞完成配气，钻头不参与配气过程，减少了故障率。

所述的活塞的中间部位设有多个排气槽、大端设有多个配气槽。 所述的活塞中间部位设有多个排气槽和环形槽、大端设有多个排气槽。 所述的活塞中间部位设有多个排气槽以及环形槽，大端设有多个排气槽。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的B局部结构示意图。

图3为本使用新型的A局部结构示意图。

图4为本使用新型的C局部结构示意图。

图5为I型活塞的结构示意图。

图6为II型活塞的结构示意图。

图7为III型活塞的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

参见图1-7，图中具体的安装以及连接方式有，外管套7的右端与后接头1相连，内缸5安装在外管套7内，配气杆4设置在内缸5的腔体内，逆止阀2配合弹簧3安装在配气杆4端部内孔，活塞6设置在外管套7的腔体内与内缸5形成滑动配合，导向套10安装在外管套7内腔并与活塞6的末端形成滑动连接，前接头12安装在外管套7的左端，钻头13安装在前接头12内并形成滑动配合连接，卡环11安装在前接头12的内孔并设置在钻头13的末端。

图2中，内缸5外圆加工有定位锥面与外套管7相配合，配气杆4中部设有支撑台阶安装在内缸5的台阶孔里，配气杆4大端台阶安装在内缸5的台阶孔内，后接头1的尾部端面、内缸5的尾部端面和配气杆4的大端台阶端面，会随着后接头1螺纹的旋而进促使三部件构成刚性连接。

图3中，配气杆4与逆止阀2的阀座为一体式设计，在配气杆4上加工有均布的过气通道，配气杆4与活塞6相配合的部位加工有多个阻尼槽。

图4中，卡环11采用阶梯结构设计，小端外圆与前接头12内环形腔相配合定位，大头端面与导向套10端面相接触，卡环11的内阶梯环与钻头13相接触。

图5-7中，三种类型活塞的总长与最大外径之比小于4。

本实用新型的工作原理为（以I型活塞标注进行说明）：

在准备凿岩作业时，首先将冲击器的钻头接触岩石，冲击器在自重作用下将活塞6顶起使的冲击器处于初始工作状态。

由后接头1中孔道25引入的高压气体P，顶开逆止阀2，高压气体流经阀门端隙缝24、配气杆4侧通道23、内缸5外壁与外套管7内壁形成的环形腔20、到活塞6外表面形成的气槽8、19，最终，高压气体由这里交替的进入汽缸前气室17和后气室21。

返程开始时，环形腔20中的高压气体经活塞6外表面气槽8、19进入前气室17推动活塞6运动。在活塞6返程运动中，当活塞6气槽8关闭时，前气室17进气停止，活塞6靠前气室中的高压气体膨胀继续向上运动，当活塞6冲击端与导向套10脱离后，前气室17气体经钻头中心孔15、端面斜孔14排至孔底。在活塞6开始反程运动时，后气室21的气体P，经活塞中心气孔26、钻头中心孔15、钻头斜孔14逸至孔底，使活塞6运动时所受到的背压阻力很小；当配气杆4小头开始进入活塞6形成密封配合时，活塞6的返程运动使后气室21的气体受到压缩；当活塞6大端运动至与内缸5内壁形成开口，高压气体经环形腔20、活塞6外表面气槽19进入后气室21，活塞6在惯性作用下，会继续滑行一段距离，直到进入后气室21的高压气体产生压力使活塞6终止返程运动。

活塞冲程时，活塞6在高压气体的推动下其大端与内缸5内环形腔27形成的开口关闭瞬间，高压气体进入后气室21的通道被封闭，活塞6通过气体膨胀向前运动，当活塞中心孔与配气杆下端脱离后，后气室气体经活塞中心气孔26、钻头中心孔15和钻头斜孔14排至孔底。此时活塞6撞击钻头尾部完成冲程运动。在活塞6开始冲程运动时，前气室17的气体继续经导向套和钻头中心孔15、钻头斜孔14排到孔底；当活塞6与导向套10形成配合时，前气室的气体开始压缩，活塞一直运动到接通活塞体表气槽19，高压气体进入到前气室17，完成了配气过程。

Claims (9)

1.一种快速潜孔冲击器，其特征在于：它包括后接头（1）、逆止阀（2）、弹簧（3）、配气杆（4）、内缸（5）、活塞（6）、外管套（7）、挡圈（9）、导向套（10）、卡环（11）、前接头（12）、钻头（13）、导向套密封圈（16）和配气杆密封圈（22），外管套（7）的右端与后接头（1）相连，内缸（5）安装在外管套（7）内，配气杆（4）设置在内缸（5）的腔体内，逆止阀（2）配合弹簧（3）安装在配气杆（4）端部内腔，活塞（6）设置在外管套（7）的腔体内与内缸（5）形成滑动配合，导向套（10）安装在外管套（7）内腔并与活塞（6）的末端形成滑动连接，前接头（12）安装在外管套（7）的左端，钻头（13）安装在前接头（12）内并形成滑动配合连接，卡环（11）安装在前接头（12）的内孔并设置在钻头（13）的末端，在外套管（8）内设有挡圈（9），用于导向套（10）定位。

2.根据权利要求1所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的内缸（5）外圆加工有定位锥面与外套管（7）的内锥面相配合，配气杆（4）中部设有支撑台阶安装在内缸（5）的台阶孔里，配气杆（4）大端台阶安装在内缸（5）的台阶孔内，后接头（1）的尾部端面、内缸（5）的尾部端面和配气杆（4）的大端台阶端面会随着后接头（1）螺纹的旋而接触构成刚性连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的配气杆（4）与逆止阀（2）的阀座为一体式设计，在配气杆（4）上加工有均布的过气通道，配气杆（4）与活塞（6）相配合的部位加工有多个阻尼槽。

4.根据权利要求1所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的卡环（11）采用阶梯结构设计，小端外圆与前接头（12）内环形腔相配合定位，大头端面与导向套（10）端面相接触。

5.根据权利要求1所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的活塞（6）的总长与最大外径之比小于4。

6.根据权利要求1所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的钻头（13）为无尾管钻头，导向套（10）配合活塞（6）完成配气。

7.根据权利要求1或5所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的活塞的中间部位设有多个排气槽（8）、大端设有多个配气槽（28）。

8.根据权利要求1或5所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的活塞中间部位设有多个排气槽（8）和环形槽（29）、大端设有多个排气槽（28）。

9.根据权利要求1或5所述的一种快速潜孔冲击器，其特征在于：所述的活塞中间部位设有多个排气槽（8、30）以及环形槽（29），大端设有多个排气槽（28）。