CN211144361U - 一种具有快换结构的冲击器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有快换结构的冲击器，包括端部套接的钻头和卡纤套，所述钻头和所述卡纤套的贴合面之间设有沿轴向延伸的导向槽和导向键以及用以实现轴向定位的锁定部。上述具有快换结构的冲击器利用导向槽、导向键和锁定部取代了现有技术中的卡环连接，拆卸上述冲击器时，将锁定部解开，沿导向槽和导向键的延伸方向也即钻头的轴向拉拔钻头与卡纤套，使二者沿轴向分离，实现拆卸。上述过程中不存在现有技术中通过拆卸外缸和卡纤套来取下卡环这一步骤，因此也就避免拆卸外缸和卡纤套，进而避免出现因外缸与卡纤套的螺纹过于锁紧而导致钻头难以拆卸的问题。

Description

一种具有快换结构的冲击器

技术领域

本实用新型涉及钻探工程领域，尤其涉及一种具有快换结构的冲击器。

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。

现有的气动潜孔冲击器例如潜孔冲击器，外缸与卡纤套之间螺纹连接，螺纹连接太松时，卡纤套所连接的钻头容易掉下来，影响钻头的使用，为此，螺纹连接时会施加较大的预紧力，但这样又会导致螺纹连接太紧、咬合力太大，不便拆卸外缸和卡纤套。基于上述结构，拆卸钻头时，现有潜孔冲击器需拆卸卡纤套与钻头之间的卡环，为此需要对卡纤套和外缸进行加热，待卡纤套和外缸受热变形后，再通过敲打的方式将外缸和卡纤套的螺纹松开后取出卡环，最终取出钻头。这种拆卸方式一则操作繁琐、耗时，二则卡纤套加热后，其材料组织发生变化、性能改变。

综上所述，如何降低钻头的拆卸难度，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有快换结构的冲击器，可以简化钻头的拆卸，提高拆卸速度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有快换结构的冲击器，包括端部套接的钻头和卡纤套，所述钻头和所述卡纤套的贴合面之间设有沿轴向延伸的导向槽和导向键以及用以实现轴向定位的锁定部。

优选地，所述导向槽设置于所述卡纤套的内壁，所述导向键设置于所述钻头的钻柄外周。

优选地，所述导向键设置为多个；全部所述导向键环绕所述钻柄等间距设置。

优选地，任一所述导向键具体设置为平键。

优选地，所述钻头和所述卡纤套的贴合面之间设有两个对称分布的锁定部。

优选地，所述锁定部包括设置于所述钻头外周的第一凹槽以及设置于所述卡纤套内壁的第二凹槽；所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述钻头插入所述卡纤套时相向拼合成沿径向延伸的限位孔；还包括用以插入所述限位孔内的限位销。

优选地，所述限位孔径直贯通所述卡纤套。

优选地，所述限位孔包括用以供所述限位销插入的入口端和背离所述入口端的出口端，所述出口端的直径小于所述限位销的直径。

优选地，所述锁定部还包括设置于所述入口端内的止挡件；所述止挡件在所述限位销插入所述入口端时抵压在所述限位销靠近所述入口端一侧的端面。

优选地，所述止挡件包括同轴且端部连接的弹簧和挡销；所述弹簧的另一端固定于所述钻头外周或卡纤套内壁，所述挡销的另一端用以插入所述入口端。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的具有快换结构的冲击器包括端部套接的钻头和卡纤套。

由于卡纤套与冲击器的其他零部件固定连接，因此钻头通过与卡纤套套接固定实现安装。本实用新型所提供的冲击器利用导向槽、导向键和锁定部取代了现有技术中的卡环连接，导向槽和导向键设置于钻头与卡纤套套接部位的贴合面之间，且导向槽和导向键沿轴向延伸，可约束钻头与卡纤套之间的相互转动；锁定部也设置在钻头与卡纤套套接部位的贴合面之间，起到轴向定位的作用。套接的钻头和卡纤套被导向槽、导向键以及锁定部同时约束，既不能绕中心轴转动，也不能沿轴向滑动，从而实现了钻头与卡纤套二者的固定连接。

拆卸上述冲击器时，将锁定部解开，沿导向槽和导向键的延伸方向也即钻头的轴向拉拔钻头与卡纤套，使二者沿轴向分离，实现拆卸。

综上，本实用新型采用导向槽、导向键和锁定部实现钻头和卡纤套的固定连接，取代了现有技术中的卡环，因此拆卸钻头与卡纤套时无需取出卡环，也就无需为了取出卡环而拆开外缸与卡纤套，避免出现因外缸和卡纤套之间的螺纹过于锁紧而导致钻头难以拆卸的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的具有快换结构的冲击器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的钻头与卡纤套的装配示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的具有快换结构的卡纤套的结构示意图。

其中，1-钻头、2-卡纤套、3-导向键、41-限位孔、411-入口端、412-出口端、413-通孔、42-限位销、51-弹簧、52-挡销、6-导向槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型实施例所提供的具有快换结构的冲击器的结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的钻头与卡纤套的装配示意图；图3为本实用新型实施例所提供的具有快换结构的卡纤套的结构示意图。

本实用新型提供一种具有快换结构的冲击器，包括端部套接的钻头1和卡纤套2，钻头1和卡纤套2的贴合面之间设有沿轴向延伸的导向槽6和导向键3以及用以实现轴向定位的锁定部。

冲击器的卡纤套2与外缸、衬套等结构固定连接，现有技术在安装钻头1时，外缸与卡纤套2之间通过螺纹连接实现固定，卡纤套2与钻头1之间通过卡环固定，考虑到冲击器的工作属性，冲击器对各个零部件的连接强度要求高，因此外缸与卡纤套2之间的螺纹连接较为紧密，而拆卸钻头1时，需要通过拆卸外缸和卡纤套2来取出卡环，因此，这就给拆卸卡纤套2和钻头1带来了困难。

为此，本实用新型所提供的具有快换结构的冲击器取消了现有技术中卡纤套2与钻头1之间的卡环，代之以导向槽6、导向键3和锁定部。导向槽6、导向键3和锁定部均设置于卡纤套2与钻头1的贴合面之间，也即设置在卡纤套2的内壁和钻柄的外周之间。

导向槽6和导向键3沿卡纤套2及钻柄的轴向延伸，用于约束卡纤套2和钻柄绕中心轴的转动自由度；锁定部用于在导向槽6和导向键3的连接基础上实现卡纤套2和钻柄的轴向定位，也就是说，锁定部用于约束卡纤套2和钻柄沿轴向的移动自由度。再结合卡纤套2与钻柄的套接关系，该具有快换结构的冲击器的六个自由度均被约束，换言之，卡纤套2和钻头1相对固定。

综上，本实用新型所提供的具有快换结构的冲击器通过分别约束卡纤套2与钻头1之间的六个运动自由度实现卡纤套2和钻头1的固定连接，而不是通过卡纤套2内壁与钻头1外周的挤压和摩擦实现固定连接，因此，对于本实用新型所提供的具有快换结构的冲击器而言，拆卸环节中，只要首先卸除锁定部对卡纤套2和钻头1的轴向定位，就可以利用导向槽6和导向键3沿轴向拔开卡纤套2和钻头1，完成拆卸，这一过程中不会出现因卡纤套2内壁与钻头1外周的过盈配合而导致的难拆卸问题。

下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的具有快换结构的冲击器做更进一步的说明。

在上述实施例的基础上，导向槽6可设置于卡纤套2的内壁，导向键3可设置于钻头1的钻柄外周，设置于卡纤套2内壁的导向槽6向卡纤套2内凹陷，设置于钻柄的导向键3向钻柄外凸起。

导向槽6的数目不少于导向键3的数目，以确保全部导向键3具有与之对应的导向槽6。钻柄外周设置多个导向键3时，全部导向键3环绕钻柄等间距设置，因任一导向键3沿钻柄的轴向延伸，因此相邻两个导向键3之间的间距恒定且相等。

导向键3可设置平键。需要说明的是，与导向键3所配合的导向槽6不同于普通键槽，导向槽6靠近卡纤套2端部的一侧贯通卡纤套2的端面，方便沿卡纤套2和钻柄的轴向拔开导向槽6和导向键3。

为了均衡钻头1和卡纤套2的受力，钻头1和卡纤套2的贴合面之间设有两个对称分布的锁定部。两个锁定部以钻头1或卡纤套2的端面内的任一直径为对称轴对称设置于贴合面，该具有快换结构的冲击器工作时，钻头1和卡纤套2之间具有沿轴向分开和沿轴向挤压的运动趋势，设置于钻头1和卡纤套2之间的锁定部则受到钻头1和卡纤套2的剪切作用力，相应地，钻头1和卡纤套2用以接触锁定部的壁面则分别受到锁定部的压应力。设置两个对称分布的锁定部可避免锁定部对钻柄单侧造成损坏，或者在锁定部的作用下钻柄具有径向偏移的趋势而影响钻头1的正常工作。

显然，锁定部包括且不限于设置为上述两个对称分布的锁定部，还可以设置个多对彼此对称分布的锁定部，从而将锁定部对钻柄产生的压应力分散至钻柄外周，卡纤套2同理。

本实用新型提供一种具体的锁定部的设置形式，在该实施例中，锁定部包括设置于钻头1外周的第一凹槽、设置于卡纤套2内壁的第二凹槽和限位销42。

第一凹槽和第二凹槽在钻头1插入卡纤套2时相向拼合成沿径向延伸的限位孔41；限位销42插入限位孔41内，实现卡纤套2和钻头1的轴向定位。拆卸该具有快换结构的冲击器时，将限位销42从限位孔41中取出，再沿钻头1和卡纤套2的轴向拉拔钻头1和卡纤套2，使二者沿着导向槽6和导向键3滑动并脱离，完成拆卸。

在上述实施例的基础上，限位孔41径直贯通卡纤套2，也就是说，限位孔41的两端的孔端面分别设置于卡纤套2的外周的两侧。

安装时，限位销42从限位孔41的其中一个孔端面插入限位孔41内，以下将这一孔端面称之为入口侧孔端面；拆卸时，利用工具从限位孔41的另一个孔端面推挤限位销42，将限位销42的端部顶出至入口侧孔端面，以便操作者用手抓住伸出入口侧孔端面的限位销42，从而将限位销42拔出限位孔41。

进一步地，限位孔41包括用以供限位销42插入的入口端411和背离入口端411的出口端412，入口端411也即前述入口侧孔端面，出口端412则为限位孔41的另一侧孔端面。其中，出口端412的直径小于限位销42的直径，从入口端411插入限位孔41内的限位孔41无法从出口端412穿出，只能从入口端411反向退出。这样一来，一旦限位销42从入口端411插入限位孔41时，可以通过向入口端411填塞物体以封堵入口端411。

针对入口端411的封堵方式，以下提供一种具体实施例。

锁定部还包括设置于入口端411内的止挡件，止挡件在限位销42插入入口端411时抵压在限位销42靠近入口端411一侧的端面。止挡件向限位销42靠近入口端411一侧的端面施加压力，使限位销42具有朝向出口端412运动的趋势，而此时限位销42的尺寸大于出口端412的尺寸，限位销42无法从出口端412脱离。

其中，止挡件可包括同轴且端部连接的弹簧51和挡销52。弹簧51的另一端也即未连接挡销52的一端固定于钻头1外周或卡纤套2内壁，挡销52的另一端也即挡销52未连接弹簧51的一端用以插入入口端411。安装时，挤压弹簧51，使挡销52从入口端411脱离出来，再将限位销42从入口端411插入限位孔41内，然后松开弹簧51，挡销52在弹簧51的作用下伸入入口端411内，抵压于限位销42靠近入口端411的端面，实现限位销42在限位孔41内的固定。在安装过程中，也可以利用工具插入入口端411内，将挡销52向入口端411以外推挤，实现挡销52于限位孔41的脱离。

上述实施例中的挡销52可以与限位孔41垂直设置，换句换说，挡销52沿钻头1和卡纤套2的轴向延伸，而限位孔41垂直于钻头1和卡纤套2的轴向延伸，限位孔41的周侧设有一个可供挡销52伸入的通孔413，方便挡销52从通孔413中进入入口端411和脱离入口端411。

以上对本实用新型所提供的具有快换结构的冲击器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有快换结构的冲击器，包括端部套接的钻头(1)和卡纤套(2)，其特征在于，所述钻头(1)和所述卡纤套(2)的贴合面之间设有沿轴向延伸的导向槽(6)和导向键(3)以及用以实现轴向定位的锁定部。

2.根据权利要求1所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述导向槽(6)设置于所述卡纤套(2)的内壁，所述导向键(3)设置于所述钻头(1)的钻柄外周。

3.根据权利要求2所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述导向键(3)设置为多个；全部所述导向键(3)环绕所述钻柄等间距设置。

4.根据权利要求3所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，任一所述导向键(3)具体设置为平键。

5.根据权利要求1所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述钻头(1)和所述卡纤套(2)的贴合面之间设有两个对称分布的所述锁定部。

6.根据权利要求1至5任一项所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述锁定部包括设置于所述钻头(1)外周的第一凹槽以及设置于所述卡纤套(2)内壁的第二凹槽；所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述钻头(1)插入所述卡纤套(2)时相向拼合成沿径向延伸的限位孔(41)；还包括用以插入所述限位孔(41)内的限位销(42)。

7.根据权利要求6所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述限位孔(41)径直贯通所述卡纤套(2)。

8.根据权利要求7所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述限位孔(41)包括用以供所述限位销(42)插入的入口端(411)和背离所述入口端(411)的出口端(412)，所述出口端(412)的直径小于所述限位销(42)的直径。

9.根据权利要求8所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述锁定部还包括设置于所述入口端(411)内的止挡件；所述止挡件在所述限位销(42)插入所述入口端(411)时抵压在所述限位销(42)靠近所述入口端(411)一侧的端面。

10.根据权利要求9所述的具有快换结构的冲击器，其特征在于，所述止挡件包括同轴且端部连接的弹簧(51)和挡销(52)；所述弹簧(51)的另一端固定于所述钻头(1)外周或所述卡纤套(2)内壁，所述挡销(52)的另一端用以插入所述入口端(411)。

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