CN211623307U - 一种气动潜孔冲击器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气动潜孔冲击器，属凿岩器械技术领域。它由外缸、活塞、配气杆、前接头、后接头和钎头构成，外缸的一端螺纹安装有后接头，后接头内装有截止阀，截止阀前端的后接头上通过安装座耳固装有配气杆，配气杆上活动安装有活塞，外缸的一端通过中筒套筒和前接头活动安装有钎头。该气动潜孔冲击器结构简单，解决了现有冲击器能量利用率过低、活塞应力分布不均，以及冲击器的配气换气过程复杂，零部件结构复杂且繁琐，不利于零部件更换的问题。该气动潜孔冲击器大大提高了钻进效率和对坚硬及复杂底层的适应性。

Description

一种气动潜孔冲击器

技术领域

本实用新型涉及一种气动潜孔冲击器，属凿岩器械技术领域。

背景技术

岩土凿岩工程在当前我国经济建设中已占有愈来愈重要的地位，其应用领域已不仅涉及矿产的勘探与开发，而且愈来愈多地涉及建筑、供水、市政、交通、环境等方面。随着经济全球化的建设步伐加快，这类工程在国际国内市场越来越大，要求也越来越高。目前，中国经济保持在经济和工业的建设高潮，新一轮的快速发展和矿产资源开发将促进市场对冲击器需求持续增长和扩大。

近两年来，随着人们对凿岩器械的越发重视，潜孔冲击器也发展的越来越快，就目前的发展情况来看，市面上的冲击器大部分采用风动式潜孔冲击器。这种冲击器目前在我国各方面都应用广泛，其主要原理是利用活塞与外套管之间的位置配合以及中心配气杆来实现整个配气过程从而控制活塞的往复运动撞击锤头，以此来撞击岩层，达到钻孔目的。但目前大部分冲击器仍存在以下的问题：1.冲击器能量利用率过低；2.活塞应力分布不均，抗疲劳强度有待提高；3.冲击器的配气换气过程复杂；4.零部件复杂且繁琐，不利于零部件的更换。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种可有效提高钎头碎岩效率，并且在活并能进行吹渣，在提高孔底清洁的同时，辅助钎头碎岩的气动潜孔冲击器。

本实用新型的技术方案是：

一种气动潜孔冲击器，它由外缸、活塞、配气杆、前接头、后接头和钎头构成，其特征在于：外缸的一端螺纹安装有后接头，后接头内装有截止阀，截止阀前端的后接头上通过安装座耳固装有配气杆，配气杆上活动安装有活塞，外缸的一端通过中筒套筒和前接头活动安装有钎头。

所述的活塞上设置有中心变径孔，活塞前端的外表圆周上设置有前外凸起，活塞前端的端口内壁圆周上设置有前内凸起，活塞后端的外表圆周上设置有后外凸起，活塞后端的端口内壁圆周上设置有后内凸起。

所述的前内凸起与后内凸起之间的活塞内壁圆周上设置有扶正凸缘，扶正凸缘与配气杆滑动接触连接；扶正凸缘上均布气体流通孔。

所述的配气杆为中空变径体，配气杆的中心孔内设置有隔板，隔板前侧的配气杆中心孔圆周上均布有前配气通孔，隔板后侧的配气杆中心孔圆周上均布有后配气通孔。

所述的后配气通孔后侧的配气杆外表圆周上设置有配气杆凸缘，配气杆通过配气杆凸缘与活塞的后内凸起滑动间歇密封连接；配气杆通过前端端头与活塞的前内凸起滑动密封连接。

所述的外缸内壁圆周上设置有缸体内凸起，缸体内凸起与活塞的后外凸起滑动间歇密封连接。

所述的截止阀前端设置有气体通孔，气体通孔与配气杆的中心孔连通。

所述的中筒套筒与外缸螺纹连接，中筒套筒后端的端口圆周内壁上设置有封隔凸起，封隔凸起与前外凸起间歇滑动密封连接。

所述的封隔凸起一侧的活塞与外缸之间设置有后气室，封隔凸起另一侧的活塞与钎头之间设置有前气室，所述的钎头上设置有排渣气孔。

所述的前接头与中筒套筒螺纹连接；中筒套筒上轴向设置有气体连通孔，气体连通孔一端与排渣气孔连通，气体连通孔另一端与后气室连通。

所述的前接头为管状体，前接头的内壁圆周上设置有限位凸起。

本实用新型的有益效果：

该气动潜孔冲击器结构简单，工作时，空压机提供的高压气体一路进入排渣孔，直接用于吹扫井底岩粉，从而提高了井底的清洁效果，辅助钎头的钻进；另一路是在后气室聚集进而推动活塞向前运动，使其进行加速运动。解决了现有冲击器能量利用率过低、活塞应力分布不均，以及冲击器的配气换气过程复杂，零部件结构复杂且繁琐，不利于零部件更换的问题。该气动潜孔冲击器大大提高了钻进效率和对坚硬及复杂底层的适应性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的钎头的结构示意图；

图3为图1中的A处放大示意图；

图4为图1中的B处放大示意图；

图中：1、外缸，2、活塞，3、配气杆，4、前接头，5、后接头，6、钎头，7、耐磨合金块，8、截止阀，9、阀头，10、气体通孔，11、安装座耳，12、隔板，13、前配气通孔，14、后配气通孔，15、前外凸起，16、前内凸起，17、后外凸起，18、后内凸起，19、配气杆凸缘，20、缸体内凸起，21、中筒套筒，22、限位凸起，23、封隔凸起，24、后气室，25、前气室，26、排渣气孔，27、气体连通孔，28、扶正凸缘，29、气体流通孔，30、钎头前端体，31、钎头后端体，32、装配螺栓，33、装配凹，34、密封凸缘。

具体实施方式

该气动潜孔冲击器由外缸1、活塞2、配气杆3、前接头4、后接头5和钎头6构成，外缸1的一端螺纹安装有后接头5，后接头5为变径中空体，后接头5外圆周上均布有耐磨合金块7，后接头5的变径通孔内固装有截止阀8，截止阀8由阀体、弹簧和阀头9构成，阀体内通过弹簧活动安装有阀头9，阀头9与后接头5的变径通孔的变径端口间歇密封连接；截止阀8前端设置有气体通孔10。

气体通孔10一侧的后接头5上通过安装座耳11、挡圈和调整垫片固装有配气杆3，配气杆3为中空变径体，配气杆3的中心孔内设置有隔板12，隔板12前侧的配气杆2中心孔圆周上均布有前配气通孔13，隔板12后侧的配气杆3中心孔圆周上均布有后配气通孔14，前配气通孔13和后配气通孔14分别与配气杆3中心孔连通；气体通孔10与配气杆3的中心孔连通。

配气杆3上活动活动套装有活塞2，活塞2为管状体，活塞2上设置有中心变径孔，活塞2前端的外表圆周上设置有前外凸起15，活塞2前端的端口内壁圆周上设置有前内凸起16，活塞2后端的外表圆周上设置有后外凸起17，活塞2后端的端口内壁圆周上设置有后内凸起18。

后配气通孔14后侧的配气杆3外表圆周上设置有配气杆凸缘19，配气杆3通过配气杆凸缘19与活塞2的后内凸起18滑动间歇密封连接；配气杆3通过前端端头与活塞2的前内凸起16滑动密封连接；工作中，配气杆3的前端端头始终保持与前内凸起16的滑动接触状态。前内凸起16与后内凸起18之间的活塞2内壁圆周上设置有扶正凸缘28，扶正凸缘28与配气杆3滑动接触连接；扶正凸缘28配合前内凸起16可保证配气杆3在活塞2内的居中性，扶正凸缘28上均布有气体流通孔29。

外缸1内壁圆周上设置有缸体内凸起20，缸体内凸起20与活塞2的后外凸起17滑动间歇密封连接。

外缸1的另一端端口内螺纹安装有中筒套筒21，中筒套筒21后端的端口圆周上设置有封隔凸起23；封隔凸起23与前外凸起15间歇滑动密封连接。中筒套筒21内螺纹安装有前接头4，前接头4为管状体，前接头4的通孔内壁圆周上设置有限位凸起22。前接头4内通过限位凸起22活动安装有钎头6，钎头6与前接头4之间为滑动密封连接。

钎头6为分体式，由装配螺栓32、钎头前端体30和钎头后端体31构成。钎头前端体20和钎头后端体31之间螺纹连接；钎头前端体30上设置有排渣气孔26，钎头后端体31的后端面中心部位设置有装配凹33，装配凹33内通过装配孔有装配螺栓32，钎头前端体30和钎头后端体31之间通过装配螺栓32相互固紧，钎头6分体目的为方便维修或更换。钎头6上周向设置有键槽，键槽对应的前接头4内设置有滑键，键槽与滑键配合实现钎头6的周向限位。

封隔凸起23一侧的活塞2与外缸1之间设置有封隔凸起23与前外凸起15间歇接触形成的后气室24，封隔凸起23另一侧的活塞2与钎头6之间设置有封隔凸起23与前外凸起15间歇接触形成的前气室25。

中筒套筒21上轴向设置有气体连通孔27，气体连通孔27一端与排渣气孔26连通，气体连通孔27另一端延伸至封隔凸起23上与后气室24、前气室25间歇连通。

工作时，该气动潜孔冲击器通过后接头5实现在空压机上的安装并在工作中整体转动；空压机提供的高压气体经后接头5中心通孔，推动逆止阀8的阀头9并压缩弹簧从而进入工具内部；进入工具内部的高压气体经气体通孔10进入的配气杆3的中心孔，然后经后配气通孔14、气体流通孔29，再经配气杆3与活塞2之间的间隙进入后气室24，并在后气室24内汇集，这一过程中，活塞2上的前外凸起15与封隔凸起23为滑动密封接触状态；前配气通孔13在前内凸起16内呈封堵状态，当后气室24内的高压气体达到一定量时，推动活塞2前行撞击钎头6。

活塞2前行撞击钎头6的过程中，配气杆3上的前配气通孔13由活塞2前内凸起16内逐步退出，前配气通孔13的封堵状态解除，其中，缸体内凸起20与活塞2的后外凸起17之间、活塞2的后内凸起18与配气杆3的配气杆凸缘19之间逐步接触，形成密封状态。后气室24与前气室25之间由于前外凸起15与封隔凸起23的错位形成连通。

活塞2前行撞击钎头6完成后，空压机提供的高压气体经后接头5中心通孔、配气杆3的中心孔、配气通孔14进入配气杆3与活塞之间的腔体，然后经前配气通孔13绕过隔板12再次进入配气杆3的中心孔，经配气杆3的中心孔端口和活塞2前内凸起16之间冲出作用至装配凹33上，使得活塞2与钎头6分离，并在后气室24与前气室25汇集，当后气室24与前气室25内的高压气体达到一定量时，推动活塞2向后运动恢复初始状态；如此循环，形成活塞2对钎头6的连续撞击，使其进行加速运动，实现破岩。

活塞2对钎头6的撞击过程中，由于进气量大于排渣气孔26的排气量，进入气室的高压气体可分为两路：一路用于推动活塞2往复运动撞击钎头6，另一路经气体连通孔27进入排渣气孔26，其中，活塞2在往复运动的过程中，封隔凸起23与前外凸起15之间间歇接触与错位；封隔凸起23与前外凸起15之间接触时，封隔凸起23与前外凸起15之间形成密封；同时对延伸至封隔凸起23上的气体连通孔27端口形成封堵，由此使后气室24或前气室25内形成憋压，封隔凸起23与前外凸起15之间错位时，延伸至封隔凸起23上的气体连通孔27端口开启，使得气体连通孔27与后气室24或前气室25交替连通，连通后，高压气体经气体连通孔27、排渣气孔26直接作用于井底吹扫岩粉，由此提高了井底的清洁效果，辅助钎头6的钻进，该气动潜孔冲击器结构简单，实用性好，通过气室憋压的方式推动活塞2运动，解决了现有冲击器能量利用率过低、活塞应力分布不均，以及冲击器的配气换气过程复杂，零部件结构复杂且繁琐，不利于零部件更换的问题。该气动潜孔冲击器大大提高了钻进效率和对坚硬及复杂底层的适应性。

Claims (10)

1.一种气动潜孔冲击器，它由外缸（1）、活塞（2）、配气杆（3）、前接头（4）、后接头（5）和钎头（6）构成，其特征在于：外缸（1）的一端螺纹安装有后接头（5），后接头（5）内装有截止阀（8），截止阀（8）前端的后接头（5）上通过安装座耳（11）固装有配气杆（3），配气杆（3）上活动安装有活塞（2），外缸（1）的一端通过中筒套筒（21）和前接头（4）活动安装有钎头（6）。

2.根据权利要求1所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的活塞（2）上设置有中心变径孔，活塞（2）前端的外表圆周上设置有前外凸起（15），活塞（2）前端的端口内壁圆周上设置有前内凸起（16），活塞（2）后端的外表圆周上设置有后外凸起（17），活塞（2）后端的端口内壁圆周上设置有后内凸起（18）。

3.根据权利要求2所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的前内凸起（16）与后内凸起（18）之间的活塞（2）内壁圆周上设置有扶正凸缘（28），扶正凸缘（28）与配气杆（3）滑动接触连接；扶正凸缘（28）上均布气体流通孔（29）。

4.根据权利要求3所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的配气杆（3）为中空变径体，配气杆（3）的中心孔内设置有隔板（12），隔板（12）前侧的配气杆（3）中心孔圆周上均布有前配气通孔（13），隔板（12）后侧的配气杆（3）中心孔圆周上均布有后配气通孔（14）。

5.根据权利要求4所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的后配气通孔（14）后侧的配气杆（3）外表圆周上设置有配气杆凸缘（19），配气杆（3）通过配气杆凸缘（19）与活塞（2）的后内凸起（18）滑动间歇密封连接；配气杆（3）通过前端端头与活塞（2）的前内凸起（16）滑动密封连接。

6.根据权利要求1所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的外缸（1）内壁圆周上设置有缸体内凸起（20），缸体内凸起（20）与活塞（2）的后外凸起（17）滑动间歇密封连接。

7.根据权利要求1所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的截止阀（8）前端设置有气体通孔（10），气体通孔（10）与配气杆（3）的中心孔密封连通。

8.根据权利要求1所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的中筒套筒（21）与外缸（1）螺纹连接，中筒套筒（21）后端的端口圆周内壁上设置有封隔凸起（23），封隔凸起（23）与前外凸起（15）间歇滑动密封连接。

9.根据权利要求8所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的封隔凸起（23）一侧的活塞（2）与外缸（1）之间设置有后气室（24），封隔凸起（23）另一侧的活塞（2）与钎头（6）之间设置有前气室（25），所述的钎头（6）上设置有排渣气孔（26）。

10.根据权利要求1所述的一种气动潜孔冲击器，其特征在于：所述的前接头（4）与中筒套筒（21）螺纹连接；中筒套筒（21）上轴向设置有气体连通孔（27），气体连通孔（27）一端与排渣气孔（26）连通，气体连通孔（27）另一端与后气室（24）连通。

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