CN213928226U - 一种大直径组合冲击器配气结构及潜孔钻机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种大直径组合冲击器配气结构，包括与钻杆连接的第一接头,套设于第一接头上的第一固定板，与第一固定板可拆卸连接的第一筒体，与第一筒体连接的第二筒体，第二筒体上设有第二固定板，以及两端分别连接第一固定板和第二固定板的加强组件，加强组件与第一接头连接，第二筒体内设有至少两个冲击单元，冲击单元均与第二固定板连接，第一接头内设有第一气道，加强组件内设有第二气道，第二固定板上设有第一通孔，第一气道依次与第二气道、第一通孔、冲击单元连通。本申请提供大直径组合冲击器配气结构和潜孔钻机，在确保钻杆与冲击器连接处结构刚性好，不容易出现失效断裂的同时，还能减少压缩空气损失，提高冲击器的凿岩能力。

Description

一种大直径组合冲击器配气结构及潜孔钻机

技术领域

本申请涉及矿山机械设备领域，更具体地说，尤其涉及一种大直径组合冲击器配气结构，本申请还涉及一种潜孔钻机。

背景技术

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，它包括给水、排水、燃气、热力、电力、工业管道等几大类。由于对地面建筑的保护和施工效率的要求，越来越多的城市地下管线铺设采用水平定向钻进技术。水平定向钻进技术是采用在地表的钻孔设备，以相对于地面较小的入射角钻入底层中，形成先导孔，然后将先导孔孔径逐级扩大到所需要的大小，并铺设管路的一种技术。水平定向钻机施工地质层主要包括两大类：软土层和复杂地层。

对于软土层的水平定向钻机非开挖铺管施工，由于地层硬度较低，发展历程较长，目前导向和扩孔施工设备发展较为完善的。对于导向孔，一般采用造斜钻头即可实现。扩孔施工，目前有翼状、螺旋状和者凹槽状等钻头9，这类钻头型号齐全，施工效率高，通过选用不同直径的钻头9逐级扩孔，即能够实现软土层中大直径管线扩孔要求。

对于岩石、卵砾石等复杂地层的水平定向钻机非开挖铺管施工，由于技术难度较大，研究较少，施工时出现不少难题。

随着经济的持续发展、人口的迅速增长以及城市化进程的不断加快，地下管线的直径要求也越来越大，对大直径扩孔设备的需求日益迫切。而通过增加扩孔气动冲击器的直径来增加岩石、卵砾石等复杂地层中扩孔线路的直径，将表现出如下不足：

该冲击器的凿岩能力主要取决于冲击器对岩层的冲击力，而冲击力来源于压缩空气，为了减少压缩空气的损失，通常会缩短钻杆与冲击单元之间的距离，但是由于冲击器外径大（500mm-3000mm），轴向长度相对较短，在钻杆与冲击器连接处容易出现失效断裂，而冲击单元与钻杆距离过大，又会使得压缩空气损失较大，进而降低了冲击器的凿岩能力。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种大直径组合冲击器配气结构，

在确保钻杆与冲击器连接处结构刚性好，不容易出现失效断裂的同时，还能减少压缩空气损失，提高冲击器的凿岩能力。本申请还提供一种潜孔钻机，应用了上述大直径组合冲击器配气结构，同样具备上述有益效果。

本申请提供的技术方案如下：

一种大直径组合冲击器配气结构，包括与钻杆连接的第一接头；

套设于所述第一接头上的第一固定板；

与所述第一固定板可拆卸连接的第一筒体；

与所述第一筒体连接的第二筒体，所述第二筒体上设有第二固定板；

以及两端分别连接第一固定板和所述第二固定板的加强组件，所述加强组件与所述第一接头连接；

所述第二筒体内设有至少两个冲击单元，冲击单元均与所述第二固定板连接；

所述第一接头内设有第一气道，所述加强组件内设有第二气道，所述第二固定板上设有第一通孔，所述第一气道依次与所述第二气道、所述第一通孔、所述冲击单元连通。

优选地，所述第一接头的外壁与所述加强组件的内壁滑动连接，以使得所述第一接头的底部置于所述第二气道内。

优选地，包括第一固定组件，通过所述第一固定组件，所述冲击单元与所述第二固定板连接；

所述第一固定组件包括卡接座；

所述冲击单元包括第二接头，所述第二接头与所述卡接座卡接，所述卡座上设有第三气道，所述第二接头上设有第四气道，所述第四气道通过所述第三气道与所述第一通孔连通。

优选地，包括与所述第二筒体连接的底座，所述底座与所述第二固定板之间设有固定板组件，所述冲击单元穿过所述固定板组件；

所述固定板组件包括与所述第二固定板平行设置的第三固定板；

所述第三固定板、所述第二固定板与所述第二筒体之间围成气腔，所述气腔分别与所述第三气道和所述第一通孔连通。

优选地，所述冲击单元包括与所述第二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；

所述冲击单元一端可拆卸连接有钻头；

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出气孔；

所述钻头下端部设有第一排气槽，所述第一排气槽与所述出气孔连通。

优选地，所述底座上设有第一排渣槽，所述第一排渣槽与所述第一排气槽连通。

优选地，所述第二筒体上设有第二排渣槽，所述第二排渣槽与所述第一排渣槽连通。

优选地，所述第一筒体上设有第三排渣槽，所述第三排渣槽与所述第二排渣槽连通。

一种潜孔钻机，包括上述的大直径组合冲击器配气结构。

本实用新型提供的一种大直径组合冲击器配气结构，包括与钻杆连接的第一接头，套设于第一接头上的第一固定板，与第一固定板可拆卸连接的第一筒体，与第一筒体连接的第二筒体，第二筒体上设有第二固定板，以及两端分别连接第一固定板和第二固定板的加强组件，加强组件与第一接头连接，

第二筒体内设有至少两个冲击单元，冲击单元均与第二固定板连接，第一接头内设有第一气道，加强组件内设有第二气道，第二固定板上设有第一通孔，第一气道依次与第二气道、第一通孔、冲击单元连通。与现有技术相比，第二筒体的基础上，设置第一筒体，使得整个大直径组合冲击器的轴向长度加长，使其其抗弯能力更优；另一方面，在第一筒体的内部设置有加强组件，使得大直径组合冲击器，不仅可以通过第二固定板与第一筒体连接，还可以在第一筒体内部，通过加强组件，使得第一固定板与第二固定板在中间位置也可连接，使得第一筒体与第二筒体连接更稳固。除此之外，利用加强组件的连接关系，使得压缩气体从第一乞道流至第二气道、第一通孔，直接进入冲击单元，避免了压缩气体在流通中损失。因此，本申请提供的大直径组合冲击器配气结构，在确保钻杆与冲击器连接处结构刚性好，不容易出现失效断裂的同时，还能减少压缩空气损失，提高冲击器的凿岩能力。

本申请还提供一种潜孔钻机，应用了上述大直径组合冲击器配气结构，同样具备上述有益效果。

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为本实用新型实施例提供的大直径组合冲击器配气结构的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的冲击单元的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的大直径组合冲击器配气结构的外部结构示意图。

附图标记说明：1、第一接头；2、第一固定板；3、第一筒体；31、第三排渣槽；4、第二筒体；42、第二排渣槽；5、第二固定板；6、加强组件；7、冲击单元；100、第一气道；65、第二气道；500、第一通孔；11、第一固定组件；112、卡接座；1123、第三气道；71、第二接头；711、第四气道；712、第一中心孔；72、逆止阀；73、配气座；74、活塞；75、第一气室；76、第二气室；8、底座；81、第一排渣槽；9、钻头；91、出气孔；92、第一排气槽；12、固定板组件；121、第三固定板；13、气腔。

具体实施方式

为了使本领域的技术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的一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得涵盖的范围内。

请如图1至图3所示，本实用新型提供的一种大直径组合冲击器配气结构，包括与钻杆连接的第一接头1，套设于第一接头1上的第一固定板2，与第一固定板2可拆卸连接的第一筒体3，与第一筒体3连接的第二筒体4，第二筒体4上设有第二固定板5，以及两端分别连接第一固定板2和第二固定板5的加强组件6，加强组件6与第一接头1连接，第二筒体4内设有至少两个冲击单元7，冲击单元7均与第二固定板5连接，第一接头1内设有第一气道100，加强组件6内设有第二气道65，第二固定板5上设有第一通孔500，第一气道100依次与第二气道65、第一通孔500、冲击单元7连通。与现有技术相比，第二筒体4的基础上，设置第一筒体3，使得整个大直径组合冲击器的轴向长度加长，使其其抗弯能力更优；另一方面，在第一筒体3的内部设置有加强组件6，使得大直径组合冲击器，不仅可以通过第二固定板5与第一筒体3连接，还可以在第一筒体3内部，通过加强组件6，使得第一固定板2与第二固定板5在中间位置也可连接，使得第一筒体3与第二筒体4连接更稳固。除此之外，利用加强组件6的连接关系，使得压缩气体从第一乞道流至第二气道65、第一通孔500，直接进入冲击单元7，避免了压缩气体在流通中损失。因此，本申请提供的大直径组合冲击器配气结构，在确保钻杆与冲击器连接处结构刚性好，不容易出现失效断裂的同时，还能减少压缩空气损失，提高冲击器的凿岩能力。

其中，第一接头1的外壁与加强组件6的内壁滑动连接，以使得第一接头1的底部置于所述第二气道65内。这样可使得压缩空气从第一接头1流出后直接进入加强组件6内，较佳地，可在第一接头1的外壁与加强组件6的内壁之间涂抹润滑油，避免压缩空气从加强组件6内逃逸，减少压缩空气的损失，提高大直径组合冲击器的能量转化效率，进而提高其凿岩能力。

进一步地，第一固定组件11，通过第一固定组件11，冲击单元7与第二固定板5连接，第一固定组件11包括第一连接件和卡接座112，冲击单元包括第二接头71，第二接头71与卡接座112卡接，卡座上设有第三气道1123，第二接头71上设有第四气道711，第四气道711通过第三气道1123与第一通孔500连通。本实施例中，卡接座112与第二接头71卡接，较佳地，可选用螺栓穿过第二固定板5、卡接座112后，与第二接头71螺装连接，使得卡接座112不会发生蹿动，进而在第二接头71与卡接座112连接位置不会发生偏移。另一方面，在利用卡接座112提高冲击单元7与第二固定板5连接的可靠性的同时，在卡接座112上设置第三气道1123、第二接头71上设有第四气道711，第四气道711通过第三气道1123与第一通孔500连通。能使得高压气体从卡接座112进入第四气道711，减少高压气体的损失，提高凿岩能力。

本实用新型提供的实施例中，包括与第二筒体4连接的底座8，底座8与第二固定板5之间设有固定板组件12，冲击单元7穿过固定板组件12，固定板组件12包括与第二固定板5平行设置的第三固定板121，第三固定板121、第二固定板5与第二筒体4之间围成气腔13，气腔13分别与第三气道1123和第一通孔500连通。其中，第一筒体3、第一固定板2、第二筒体4和第二固定板5之间的连接可采用焊接方式，避免高压气体从间隙处流出，进而气腔13的密闭性高，加快高压气从第一通孔500至第三气道1123的流通速度，再次减少高压气体的损失，提高凿岩能力。

其中，冲击单元包括与第二接头71中的第一中心孔712配合的逆止阀72，与逆止阀72另一端抵靠的配气座73，与配气座73相配合的活塞74，设于活塞74与配气座73之间的第一气室75，设于活塞74与钻柄端部的第二气室76，冲击单元一端可拆卸连接有钻头9，钻头9包括钻柄，通过第一气室75和第二气室76内的气压改变，以实现活塞74上下往复运动，进而冲击钻头9，使得所钻头9冲击岩层。

高压气体进入冲击单元内如何冲击岩层，具体为，开始时，逆止阀72与第二接头71的第一中心孔712相配合，钻机高压气体，第一气道100、第二气道65、第一通孔500、气腔13再分配至各个冲击单元，高压气体从第三气道1123、第四气道711进入冲击单元内部，高压气体作用与逆止阀72，给逆止阀72施加压力，逆止阀72向下移动，使得逆止阀72与第一中心孔712不再配合，由于逆止阀72一端与配气座73抵靠，当高压气体到达第二气室76，第二气室76内的气压大于第一气室75内的气压，则推动活塞74向上移动，当活塞74移动至配气座73相配合时，第一气室75内的气压升高，此时第一气室75内的气压大于第二气室76内的气压，则第一气室75内的气压推动活塞74向下冲击，活塞74端部向钻头9端部施加冲击力，钻头9向下做冲击运动。

其中，活塞74和钻头9内均设有出气孔91，钻头9下端部设有第一排气槽92，第一排气槽92与出气孔91连通。为了加快碎岩渣的清除速度，避免碎岩渣在钻头9附近积攒，高压气体从第一中心孔712进入，将逆止阀72冲开，进入配气座73上的气道，流入第一气室75后，再进入活塞74和钻头9内的出气孔91，最后进入第一排气槽92，由于第一排气槽92设置在钻头9的下端部，钻头9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9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9四周排出，大大加快了排渣速度，避免钻头9过热。

进一步地，底座8上设有第一排渣槽81，第一排渣槽81与第一排气槽92连通；第二筒体4上设有第二排渣槽42，第二排渣槽42与第一排渣槽81连通；第一筒体3上设有第三排渣槽31，第三排渣槽31与第二排渣槽42连通。通过上述设置，破碎的岩渣从第一排气槽92流至第一排渣槽81、第二排渣槽42和第三排渣槽31，使得大直径组合冲击器在钻进的同时，还能将岩渣及时排出，避免岩渣与第一筒体3、第二筒体4以及基座之间产生过渡摩擦，提高其使用寿命。

本实用新型提供了一种潜孔钻机，包括上述的大直径组合冲击器连接结构，同样具备上述效果，在次不再赘述。

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 (10)

1.一种大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，包括与钻杆连接的第一接头；

套设于所述第一接头上的第一固定板；

与所述第一固定板可拆卸连接的第一筒体；

与所述第一筒体连接的第二筒体，所述第二筒体上设有第二固定板；

以及两端分别连接第一固定板和所述第二固定板的加强组件，所述加强组件与所述第一接头连接；

所述第二筒体内设有至少两个冲击单元，冲击单元均与所述第二固定板连接；

所述第一接头内设有第一气道，所述加强组件内设有第二气道，所述第二固定板上设有第一通孔，所述第一气道依次与所述第二气道、所述第一通孔、所述冲击单元连通。

2.根据权利要求1所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，所述第一接头的外壁与所述加强组件的内壁滑动连接，以使得所述第一接头的底部置于所述第二气道内。

3.根据权利要求1所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，包括第一固定组件，通过所述第一固定组件，所述冲击单元与所述第二固定板连接；

所述第一固定组件包括卡接座；

所述冲击单元包括第二接头，所述第二接头与所述卡接座卡接，所述卡接座上设有第三气道，所述第二接头上设有第四气道，所述第四气道通过所述第三气道与所述第一通孔连通。

4.根据权利要求3所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，包括与所述第二筒体连接的底座，所述底座与所述第二固定板之间设有固定板组件，所述冲击单元穿过所述固定板组件；

所述固定板组件包括与所述第二固定板平行设置的第三固定板；

所述第三固定板、所述第二固定板与所述第二筒体之间围成气腔，所述气腔分别与所述第三气道和所述第一通孔连通。

5.根据权利要求4所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，所述冲击单元包括与所述第二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；

设于所述活塞与钻柄端部的第二气室；

所述冲击单元一端可拆卸连接有钻头；

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。

6.根据权利要求5所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，所述活塞和所述钻头内均设有出气孔；

所述钻头下端部设有第一排气槽，所述第一排气槽与所述出气孔连通。

7.根据权利要求6所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，所述底座上设有第一排渣槽，所述第一排渣槽与所述第一排气槽连通。

8.根据权利要求7所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，所述第二筒体上设有第二排渣槽，所述第二排渣槽与所述第一排渣槽连通。

9.根据权利要求8所述的大直径组合冲击器配气结构，其特征在于，所述第一筒体上设有第三排渣槽，所述第三排渣槽与所述第二排渣槽连通。

10.一种潜孔钻机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的大直径组合冲击器配气结构。

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