CN204457420U - 一种反循环潜孔冲击器 - Google Patents

Abstract

一种反循环潜孔冲击器，后接头的一端连接冲击器，另一端与外管套相连，卡圈将适配管和通气筛固定在后接头中，逆止阀与适配管构成滑动连接，适配管的外端与外部储料设备相连接，内缸通过组合式卡圈定位安装在外管套内部，内缸的内部设有配气座，配气座与后接头间设有碟簧和钢垫圈，定位套外台阶与内缸内孔台阶相配合，定位套内孔台阶与配气杆配合，活塞设置在外管套内部，导向套的一端通过挡圈定位设置在外管套内部，导向套的另一端通过卡环进行定位，前接头与外管套端部相连，钻头通过卡环安装在前接头内部。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

一种反循环潜孔冲击器

技术领域

本实用新型涉及一种气动冲击设备，特别是一种反循环潜孔冲击器。

背景技术

反循环潜孔冲击器是一种在传统潜孔冲击器基础上研发而来的气动冲击设备，其广泛应用于地下岩样采集、矿石勘测、建筑工程、水利水电等一系列项目工程施工的前期岩样采集中。目前，市场上使用的潜孔冲击器是一种以瑞典Mission公司为代表的RE054系列循环潜孔冲击器。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）通气筛为薄壁钻孔零件受压缩气体间歇冲击通过时易产生破损；（3）内缸一端为薄壁结构另端又设有螺纹，且长度过长，不易加工和拆卸，工作时稳定性差；（4）前接头上设有多个纵向凹槽和横向孔，容易造成应力集中且不易加工；（5）活塞与内缸配合结构不合理，活塞大端与内缸配合面过大，使得内缸薄壁件与活塞工作不稳定。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反循环潜孔冲击器，此冲击器结构设计能够缩短內缸长度，提高了內缸的刚度，增强了潜孔冲击器内部的气压，提高了工作效率，延长工作寿命，结构简单，加工拆卸方便。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：

一种反循环潜孔冲击器，它包括后接头，后接头的一端连接冲击器，另一端与外管套相连，卡圈将适配管和通气筛固定在后接头中，逆止阀与适配管构成滑动连接，适配管的外端与外部储料设备相连接，内缸通过组合式卡圈定位安装在外管套内部，内缸的内部设有配气座，配气座与后接头间设有碟簧和钢垫圈，定位套外台阶与内缸内孔台阶相配合，定位套内孔台阶与配气杆配合，活塞设置在外管套内部，导向套的一端通过挡圈（23）定位设置在外管套内部，导向套的另一端通过卡环进行定位，前接头与外管套端部相连，钻头通过卡环安装在前接头内部。

所述的逆止阀内孔台阶面安装有弹簧，弹簧一端由逆止阀内孔的台阶面定位，另一端与配气杆相配合。

所述的逆止阀为单向阀。

所述的活塞中间部位和大端分别设有多个排气槽。

所述组合式卡圈为整体加工后剖为三等份，再进行组合工作的。

所述通气筛采用圆盘结构，在圆盘上加工通气孔，且安装在靠近后接头的端部。

所述钻头上设置有两处与前接头配合的支撑部。

所述前接头的前端面加工有斜孔构成过气通道。

所述內缸的大端为无螺纹式设计。

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。

上述的逆止阀内孔台阶面安装有弹簧，弹簧一端由逆止阀内孔的台阶面定位，另一端与配气杆相配合，通过逆止阀与气筛相配合能够有效的防止岩浆水流入冲击器及钻杆的内部。

所述的逆止阀为单向阀。

所述的活塞中间部位和大端分别设有多个排气槽，从而很大程度上减少了活塞与內缸的接触面积，提高了活塞工作过程中的稳定性。

所述组合式卡圈为整体加工后剖为三等份，再进行组合工作的，通过上述结构设计能够更加方便的实现內缸在外管套内部的定位安装，提高了结构的稳定性。

所述通气筛采用圆盘结构，在圆盘上加工通气孔，且安装在靠近后接头的端部，能够提高气筛的强度使其不易断裂，而且工作过程中过滤出的杂质容易清理且拆卸方便。

所述钻头上设置有两处与前接头配合的支撑部，增加了钻头工作过程中的接触面积，提高了稳定性，工作时更稳定不易断裂。

所述前接头的前端面加工有斜孔构成过气通道，从而使过气通道结构更加简单，无折返气路，压力损失少。

所述內缸的大端为无螺纹式设计，从而方便內缸的拆卸。

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为本实用新型的活塞结构示意图。

图3为本实用新型的组合式卡圈结构示意图。

图4为本实用新型的钻头结构示意图。

图5为本实用新型的组合式卡圈的装配结构图。

图中：后接头1、卡圈2、通气筛3、适配管4、逆止阀5、弹簧7、钢垫圈8、碟簧11、组合式卡圈12、配气座15、定位套18、内缸19、配气杆20、外管套21、活塞22、挡圈23、导向套25、卡环27、前接头28、钻头29、O型密封圈（6、9、10、13、14、16、17、24、26）、排气槽（31、30）、支撑部（51、52）。

注：其他未标明数字都为气体流通方向。

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1-4，一种反循环潜孔冲击器，它包括后接头1，后接头1的一端连接冲击器，另一端与外管套21相连，卡圈2将适配管4和通气筛3固定在后接头1中，逆止阀5与适配管4构成滑动连接，适配管4的外端与外部储料设备相连接，内缸19通过组合式卡圈12定位安装在外管套21内部，内缸19的内部设有配气座15，配气座15与后接头1间设有碟簧11和钢垫圈8，定位套18外台阶与内缸19内孔台阶相配合，定位套18内孔台阶与配气杆20配合，活塞22设置在外管套21内部，导向套25的一端通过挡圈23定位设置在外管套21内部，导向套25的另一端通过卡环27进行定位，前接头28与外管套21端部相连，钻头29通过卡环27安装在前接头28内部。

参见图1，优选的方案，逆止阀5内孔台阶面安装有弹簧7，弹簧7一端由逆止阀5内孔的台阶面定位，另一端与配气杆20相配合；逆止阀5为单向阀。

参见图2，优选的方案，活塞22中间部位和大端分别设有多个排气槽31、30。

参见图3，优选的方案，所述组合式卡圈12为整体加工后剖为三等份，再进行组合工作的。

优选的方案，所述通气筛3采用圆盘结构，在圆盘上加工通气孔，且安装在靠近后接头1的端部。

参见图4，优选的方案，所述钻头29上设置有两处与前接头配合的支撑部51、52。

参见图1，优选的方案，所述前接头28的前端面加工有斜孔构成过气通道。

优选的方案，所述內缸19的大端为无螺纹式设计。

本实用新型的工作原理为：

首先，为开动冲击器，须先下放冲击器，当钻头29与岩石接触并顶起活塞22处于图1所示位置时，启动准备工作即告结束。

由后接头1与适配管4形成空隙30引入的高压气体P，经过滤筛3过滤后顶开逆止阀5，经后接头内部隙缝31、配气座15、内缸19外壁与外套管21内壁形成的环形通道32到活塞供气室33，高压气体由此交替的进入汽缸前气室35和后气室36。

返程开始时，活塞22处于图2所示位置，环形腔32中的高压气体经活塞体表气槽47和48、经过活塞体表进入前气室35推动活塞运动，在活塞返程运动中，过气通道34关闭时，前气室35进气停止，活塞靠前气室中的高压气体膨胀继续向上运动，当活塞冲击端与导向套25脱开后，前气室35气体经钻头端面过气槽38、前接头28与钻头29花键配合间隙39、前接头28端面斜孔40排至孔底。

在活塞开始反程运动时，后室36的气体，经活塞中心气孔与配气杆20外壁形成通道37、钻头端面过气槽38、前接头28与钻头29花键配合间隙39、前接头28端面斜孔40排至孔底。使活塞运动时所受到的背压阻力减小，当配气杆20与活塞22构成过气通道50，活塞的返程运动使后气室36的气体受到压缩；当活塞大端运动至与内缸内壁形成间隙时，高压气体经环形腔32、活塞供气室33进入后气室36，由于惯性，活塞将继续滑行一段距离，直到进入后气室36的高压气体产生压力使活塞终止返程运动。

活塞冲程运动时，活塞在高压气体的推动下运动到活塞大端与内缸内环形腔49形成的开口关闭瞬间，高压气体进入后气室的通道被封闭，活塞靠气体膨胀向前运动，当活塞中心孔与配气杆构成的过气通道50打开后，后气室气体经37、38、39、40、42排至孔底。此时活塞撞击钻头尾部完成冲程运动。在活塞开始冲程运动时，前气室35的气体经过39、40排到孔底；当活塞与导向套形成配合时，前气室的气体开始压缩，活塞一直运动到接通过气通道，高压气体进入到前气室35，完成了配气过程。

岩石粉末通过排入孔底高压气体流动，经钻头端部排粉槽47、斜孔43以及钻头中心气孔44流入配气杆中心气孔45、适配管4，最后进入储料设备，达到收集岩样的目的。

本实用新型的优点在于：

1、采用碟簧抗振，能有效减少冲击器工作时振动，同时能保证内部工件刚性连接为一体，使得冲击器性能更稳定。

2、组合式卡圈内缸机构的设计，即利用三瓣式卡圈将内缸固定在外套管中，可靠性高。

3、内缸结构设计，内缸设计为单独零件使得加工简易化，精度也易保证，刚性也更强。

4、活塞与内缸配气结构设计，即活塞运行至特定位置时能使得内缸内部压力得到大幅的提升，效率更高。

Claims (9)

1.一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：它包括后接头（1），后接头（1）的一端连接冲击器，另一端与外管套（21）相连，卡圈（2）将适配管（4）和通气筛（3）固定在后接头（1）中，逆止阀（5）与适配管（4）构成滑动连接，适配管（4）的外端与外部储料设备相连接，内缸（19）通过组合式卡圈（12）定位安装在外管套（21）内部，内缸（19）的内部设有配气座（15），配气座（15）与后接头（1）间设有碟簧（11）和钢垫圈（8），定位套（18）外台阶与内缸（19）内孔台阶相配合，定位套（18）内孔台阶与配气杆（20）配合，活塞（22）设置在外管套（21）内部，导向套（25）的一端通过挡圈（23）定位设置在外管套（21）内部，导向套（25）的另一端通过卡环（27）进行定位，前接头（28）与外管套（21）端部相连，钻头（29）通过卡环（27）安装在前接头（28）内部。

2.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述的逆止阀（5）内孔台阶面安装有弹簧（7），弹簧（7）一端由逆止阀（5）内孔的台阶面定位，另一端与配气杆（20）相配合。

3.根据权利要求1或2所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述的逆止阀（5）为单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述的活塞（22）中间部位和大端分别设有多个排气槽（31、30）。

5.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述组合式卡圈（12）为整体加工后剖为三等份，再进行组合工作的。

6.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述通气筛（3）采用圆盘结构，在圆盘上加工通气孔，且安装在靠近后接头（1）的端部。

7.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述钻头（29）上设置有两处与前接头配合的支撑部（51、52）。

8.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述前接头（28）的前端面加工有斜孔构成过气通道。

9.根据权利要求1所述的一种反循环潜孔冲击器，其特征在于：所述內缸（19）的大端为无螺纹式设计。