CN212105722U - 一种冲击装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种冲击装置，其特征在于，包括基体，用于捆绑至少两个冲击器组件，所述冲击器组件包括设于基体内部的冲击器单体，所述冲击器单体一端可拆卸连接有钻头，所述钻头包括钻柄，所述钻柄上设有螺旋槽，所述螺旋槽旋向与所述基体工作时的旋向相同。本申请提供的冲击装置，能有效解决钻头工作时过热的问题，提高钻头的使用寿命。

Description

一种冲击装置

技术领域

本实用新型涉及岩桩设备技术领域，尤其是一种冲击装置。

背景技术

潜孔钻机为一种打桩孔的建筑工程设备，适用于冶金、煤炭、建材、铁路、水电建设、国防施工及土石方等工程爆破孔钻凿作业中，与常见的凿岩机相比，具有钻孔深、钻孔直径大、钻孔效率高、适应范围广等特点，是当前通用的大型凿岩钻孔设备。

在一些基岩环境中钻孔施工时，由于施工钻孔直径大，施工环境地层复杂，单一的钻头碎岩方式对地层的适应性差，因此，这种施工往往钻进速度慢，不能满足工程整体施工效率的需要，为了应对这种大口径的施工环境的钻孔施工需求，市面上出现了将多个冲击器及钻头进行组合的组合钻具，这种组合钻具充分利用了冲击动载破碎硬岩效率高的特点，极大提高了钻进效率。

钻头的钻柄与冲击器的接触位置还是存在过热的问题，进而影响钻头的使用寿命。

实用新型内容

解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种冲击装置，能有效解决钻头工作时过热的问题，提高钻头的使用寿命。

本实用新型的技术方案如下：

一种冲击装置，包括基体，用于捆绑至少两个冲击器组件，

所述冲击器组件包括设于基体内部的冲击器单体，

所述冲击器单体一端可拆卸连接有钻头，

所述钻头包括钻柄，所述钻柄上设有螺旋槽，所述螺旋槽旋向与所述基体工作时的旋向相同。

优选地，所述螺旋槽为至少两个。

优选地，所述冲击器单体包括与所述基体连接的第一接头，

所述基体包括上接盘，所述第一接头与所述上接盘相配合，

通过螺钉组件使得所述第一接头与所述上接盘相固定,

高压气体通过所述上接盘可进入所述冲击器单体内部，直至所述螺旋槽。

优选地，所述冲击器单体包括，与所述第一接头中的第一中心孔配合的逆止阀，

与所述逆止阀另一端抵靠的配气座，

与所述配气座相配合的活塞，

设于所述活塞与所述配气座之间的第一气室，

设于所述活塞与所述钻柄端部的第二气室，

通过所述第一气室和所述第二气室内的气压改变，以实现所述活塞上下往复运动，进而冲击所述钻头，使得所述钻头冲击岩层。

优选地，所述活塞和所述钻头内均设有通孔；

所述钻头下端部设有排气槽，所述排气槽与所述通孔连通。

优选地，所述排气槽为至少两个，呈螺旋状分布。

优选地，所述排气槽的旋向与所述基体工作时的旋向相同。

优选地，所述基体下方端部上设有气流槽；

所述基体内部设有排渣槽；

所述气流槽分别与所述排气槽和所述排渣槽连通。

本实用新型提供一种反循环冲击装置，包括基体，用于捆绑至少两个冲击器组件，冲击器组件包括设置在基体内部的冲击器单体，冲击器单体一端可拆卸连接有钻头，钻机上的高压气传递至冲击器单体，冲击器单体内的高压气体，使得钻头冲击岩层，钻机使得冲击装置旋转，进而带动基体以及基体内部的冲击器单体和钻头同时旋转，使得岩石受到冲击力以及旋转切割力，达到岩石破碎的目的，完成大口径钻孔施工工作。

在冲击装置工作时，钻头上下往复运动冲击岩层，钻头的钻柄位置因运动过程中摩擦而产生热量，高压气体进入螺旋槽内，由于槽为螺旋状，高压气体沿螺旋槽的中心线输送，而螺旋槽绕钻柄的圆柱表面缠绕，进而可以对钻柄周向上进行散热，与钻柄中心线呈夹角，可以对钻柄周向不同位置，以及不同高度位置均可进行散热，而现有技术中的直槽只能对钻柄同一母线位置散热，因此，本申请提供的冲击装置散热效果更佳。

另一方面，在冲击装置工作时，所切削的岩渣与钻头之间产生摩擦力，会使得钻头会产生小范围的转动，现有技术中的花键槽是直槽，一旦钻头出现小范围的转动时，冲击器上的其他部件对花键槽产生阻挡，高压气体不能将接触位置的热量带走排出，冲击装置靠近钻头位置会持续过热，进而降低钻头的使用寿命，本申请提供的冲击装置的螺旋槽旋向与基体工作时的旋向相同，则使得螺旋槽始终跟随钻头转动，且不受转动角度影响，使得高压气体在螺旋槽中的流通始终顺畅。因此，本申请提供的冲击装置，能有效解决钻头的钻柄使用过程中过热的问题，提高钻头的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例中冲击装置的整体结构示意图；

图2为本实施例中冲击装置的整体结构示意图；

图3为本实施例中螺旋槽的结构示意图；

图4为本实施例中排气槽的结构示意图；

图5为本实施例中冲击器单体的结构示意图；

图6为本实施例中上接盘结构示意图。

附图中的标号说明：1、基体；2、冲击器组件；3、冲击器单体；4、钻头；41、钻柄；42、螺旋槽；5、第一接头；11、上接盘；20、第一中心孔；31、逆止阀；32、配气座；33、活塞；34、第一气室；35、第二气室；36、排气槽；14、气流槽；15、排渣槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请如图1至图5所示，本实用新型提供一种反循环冲击装置，包括基体1，用于捆绑至少两个冲击器组件2，冲击器组件2包括设置在基体1内部的冲击器单体3，冲击器单体3一端可拆卸连接有钻头4，钻机上的高压气传递至冲击器单体3，冲击器单体3内的高压气体，使得钻头4冲击岩层，钻机使得冲击装置旋转，进而带动基体1以及基体1内部的冲击器单体3和钻头4同时旋转，使得岩石受到冲击力以及旋转切割力，达到岩石破碎的目的，完成大口径钻孔施工工作。

在冲击装置工作时，钻头4上下往复运动冲击岩层，钻头4的钻柄41位置因运动过程中摩擦而产生热量，高压气体进入螺旋槽42内，由于槽为螺旋状，高压气体沿螺旋槽42的中心线输送，而螺旋槽42绕钻柄41的圆柱表面缠绕，进而可以对钻柄41周向上进行散热，与钻柄41中心线呈夹角，可以对钻柄41周向不同位置，以及不同高度位置均可进行散热，而现有技术中的直槽只能对钻柄41同一母线位置散热，因此，本申请提供的冲击装置散热效果更佳。

另一方面，在冲击装置工作时，所切削的岩渣与钻头4之间产生摩擦力，会使得钻头4会产生小范围的转动，现有技术中的花键槽是直槽，一旦钻头4出现小范围的转动时，冲击器上的其他部件对花键槽产生阻挡，高压气体不能将接触位置的热量带走排出，冲击装置靠近钻头4位置会持续过热，进而降低钻头4的使用寿命，本申请提供的冲击装置的螺旋槽42旋向与基体1工作时的旋向相同，则使得螺旋槽42始终跟随钻头4转动，且不受转动角度影响，使得高压气体在螺旋槽42中的流通始终顺畅。因此，本申请提供的冲击装置，能有效解决钻头4的钻柄41使用过程中过热的问题，提高钻头4的使用寿命。

较佳地，螺旋槽42为至少两个，通过增加螺旋槽42的数量，增加高压气体与钻柄41的接触面积，高压气体可沿多个螺旋槽42同时进行排气，进而尽可能多地将热量带走，提高了钻柄41的散热效果。

其中，冲击器单体3包括与基体1连接的第一接头5，基体1包括上接盘11，第一接头5与上接盘11配合，通过螺钉组件使得第一接头5与上接盘11相固定,高压气体通过上接盘11可进入冲击器单体3内部，直至螺旋槽42。冲击器单体3的第一接头5与上接盘11配合，通过螺钉组件固定在上接盘11上。通过上接盘11高压气体分为几部分，分别进入各冲击器单体3内部，高压气体进入冲击器单体3后，在进入螺旋槽42内。第一接头5、上接盘11和螺钉组件的设置使得冲击器单体3在基体1上固定牢固，不容易脱落。另一方面上接盘11的设置，使得高压气体传输效率高。

较佳地，冲击器单体3包括，与第一接头5中的第一中心孔20配合的逆止阀31，与逆止阀31另一端抵靠的配气座32，与配气座32相配合的活塞33，设于活塞33与配气座32之间的第一气室34，设于活塞33与钻柄41端部的第二气室35，通过第一气室34和第二气室35内的气压改变，以实现活塞33上下往复运动，进而冲击所述钻头4，使得钻头4冲击岩层。

高压气体进入冲击器单体3内如何冲击岩层，具体为，开始时，逆止阀31与第一接头5的第一中心孔20相配合，钻机高压气体，通过上接头、上接盘11，分配流至各个第一接头5，再流至第一中心孔20，高压气体作用与逆止阀31，给逆止阀31施加压力，逆止阀31向下移动，使得逆止阀31与第一中心孔20不再配合，由于逆止阀31一端与配气座32抵靠，当高压气体到达第二气室35，第二气室35内的气压大于第一气室34内的气压，则推动活塞33向上移动，当活塞33移动至配气座32相配合时，第一气室34内的气压升高，此时第一气室34内的气压大于第二气室35内的气压，则第一气室34内的气压推动活塞33向下冲击，活塞33端部向钻头4端部施加冲击力，钻头4向下做冲击运动。

本申请提供的实施例中，活塞33和钻头4内均设有通孔，钻头4下端部设有排气槽36，排气槽36与通孔连通。由于冲击装置工作时，碎岩渣在钻头4附近积攒，随着冲击装置的持续工作，碎岩渣如果不及时去除，碎岩渣会与钻头4表面不断摩擦，进而使得钻头4过热，本申请一方面通过螺旋槽42的设置，能使得高压气体在钻柄41处进行降温散热；另一方面，为了加快碎岩渣的清除速度，避免碎岩渣在钻头4附近积攒，高压气体从第一中心孔20进入，将逆止阀31冲开，进入配气座32上的气道，流入第一气室34后，再进入活塞33和钻头4内的通孔，最后进入排气槽36，由于排气槽36设置在钻头4的下端部，钻头4的下端部与岩层底部之间的空间有限，高压气体具有一定的压力和速度，进而高压气体在钻头4下端部与岩层底部之间形成气旋，该气旋使得碎岩渣向钻头4四周排出，大大加快了排渣速度，避免钻头4过热。

进一步地，排气槽36为至少两个，呈螺旋状分布。增排气槽36的数量是为了增加钻头4附近的气道。本申请提供的冲击装置是大口径冲击设备，动力机构将动力传递至基体1，基体1转动，带动内部捆绑设置的多个冲击器单体3和钻头4跟随基体1同步转动，同时，钻头4本身因为与岩渣挤压摩擦，也会出现小范围的自转，为了使得钻头4下端部的排渣速度更快，将多个排气槽36设置呈螺旋状分布，高压气体进入排气槽36受到离心力，使得高压气体形成的气旋还具有离心力，该离心力使得排渣速度更快。

在上述实施例的基础上，将排气槽36的旋向设置为与基体1工作时的旋向相同，使得离心力所形成的力矩不会阻碍基体1的转动，确保了排渣速度。

需要说明的是，本技术方案主要从以下几个方面来解决钻头4发热的问题，其一，通过设置螺旋槽42，使得冷却气道与钻柄41的母线成锐角，形成螺旋角，使得冷却气道可缠绕整个钻柄41，同时，还将冷却气道设置为多个，将旋向基体1工作时转动方向相同，避免冲击装置在工作时，因为钻头4小范围的摩擦而影响高压气体在冷却气道内的流动；其二，减少在钻头4附近积攒的碎岩渣，通过冲击器内部的设置以及钻头4下端部排气槽36的设置，使其能顺利排渣，接着针对排气槽36的数量、分布方式以及旋向做出改进，来提高排渣速度。

本实用新型提供的实施例中，基体1下放端部上设置气流槽14，基体1内部设置排渣槽15，气流槽14分别与排气槽36和排渣槽15连通。本申请提供的冲击装置与传统的捆绑式冲击器有工作本质上的区别，传统的捆绑式冲击器是是将高压气体转化为动能，冲击钻头4击碎岩石后，再从冲击器内排出，将击碎的岩石向冲击器四周吹，再由捕尘装置将碎岩石进行收集。而本申请提供的冲击装置，在基体1下方端部上设有气流槽14，气流槽14与排气槽36连通，进而高压气体通过第二中心孔、排气槽36到气流槽14，高压气体再由气流槽14流至基体1内部排渣槽15，高压气体从冲击器单体3吹出后，在气流槽14内积攒，多个排气槽36的螺旋布置，使得高压气体受离心力，使得高压气体流动的速度加快，气流槽14侧壁弧形光滑连接，排出的高压气体在气流槽14内形成气旋，气旋带动击碎的岩石向排渣槽15内移动，因此，整个排渣均从大口径捆绑式冲击装置内部排出，这种排渣方式称之为反循环，与传统冲击器的正循环排渣工作机理不同，传统冲击器正循环工作方式，岩渣是从冲击器外部排出。

本说明书中各实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种冲击装置，其特征在于，包括基体，用于捆绑至少两个冲击器组件，

所述冲击器组件包括设于基体内部的冲击器单体，

所述冲击器单体一端可拆卸连接有钻头，

所述钻头包括钻柄，所述钻柄上设有螺旋槽，所述螺旋槽旋向与所述基体工作时的旋向相同。

2.根据权利要求1所述的冲击装置，其特征在于，

所述螺旋槽为至少两个。

3.根据权利要求1或2任一项所述的冲击装置，其特征在于，所述冲击器单体包括与所述基体连接的第一接头，

所述基体包括上接盘，所述第一接头与所述上接盘相配合，

通过螺钉组件使得所述第一接头与所述上接盘相固定,

高压气体通过所述上接盘可进入所述冲击器单体内部，直至所述螺旋槽。

4.根据权利要求3所述的冲击装置，其特征在于，所述冲击器单体包括，与所述第一接头中的第一中心孔配合的逆止阀，

与所述逆止阀另一端抵靠的配气座，

与所述配气座相配合的活塞，

设于所述活塞与所述配气座之间的第一气室，

设于所述活塞与所述钻柄端部的第二气室，

通过所述第一气室和所述第二气室内的气压改变，以实现所述活塞上下往复运动，进而冲击所述钻头，使得所述钻头冲击岩层。

5.根据权利要求4所述的冲击装置，其特征在于，所述活塞和所述钻头内均设有通孔；

所述钻头下端部设有排气槽，所述排气槽与所述通孔连通。

6.根据权利要求5所述的冲击装置，其特征在于，所述排气槽为至少两个，呈螺旋状分布。

7.根据权利要求6所述的冲击装置，其特征在于，所述排气槽的旋向与所述基体工作时的旋向相同。

8.根据权利要求5所述的冲击装置，其特征在于，所述基体下方端部上设有气流槽；

所述基体内部设有排渣槽；

所述气流槽分别与所述排气槽和所述排渣槽连通。

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