CN218150762U - 一种冲击器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冲击器，冲击器本体的外套管内部安装有活塞、导向套和卡环，前接头套装在钻头尾柄上并构成花键轴套配合，且前接头通过螺纹与外套管端头连接；对开式卡环安装在导向套与前接头之间，活塞设在外套管的内部，与外套管构成滑动配合，活塞冲击端圆周与导向套内孔参与配气动作；所述导向套内设有多个第一过气通道，以确保冲击器在提杆状态时前气室内气体经钻头冲击端花键槽、卡环上过气通道、钻头与前接头花键的配合间隙快速地排至冲击器外部。最大程度的保证了钻头与活塞冲击作业过程中，使得钻头冲击端面与活塞轴线趋于垂直，保证钻头与活塞机械能传递更为充分、受力都更合理，能有效的减少钻头及活塞的断裂。

Description

一种冲击器

技术领域

本实用新型涉及冲击器领域，具体涉及一种冲击器。

背景技术

冲击器是凿岩施工中应用较为常见的凿岩工具。其利用高压压缩空气作动力源，驱动冲击活塞往复运动将压缩空气的内能转化为机械能，实现活塞对钻头高频冲击，转而达到钻头对岩层做功完成破岩动作的。工作过程中，冲击器一方面受钻机动力头驱使带动与前接头花键配合的钻头作回转运动，同时还承受钻机动力头提供的向下轴压力，以保证冲击器能持续掘进。

钻头与冲击器的可靠连接及有效定位直接影响冲击器能否高效稳定的运行和服役寿命长短。

参见图1和2，传统设计的冲击器起始状态时，只有钻头中部端面与前接头端面配合构成轴向定位，使得钻头冲击端面与活塞轴线趋于垂直，由于其轴向定位端面设置在冲击器底部，工作过程中，岩粉容易进入到轴向定位端面，进而造成轴向定位端面的磨蚀，进一步导致轴线定位失效，导致钻头冲击端面与活塞轴线产生一定偏移夹角，使得冲击过程中活塞与钻头的冲击力传递产生偏移，受力不合理，造成钻头和活塞的断裂，严重影响冲击器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种冲击器，此冲击器通过对钻头设置双重端面定位，最大程度的保证了钻头与活塞冲击作业过程中，使得钻头冲击端面与活塞轴线趋于垂直，保证钻头与活塞机械能传递更为充分、受力都更合理，能有效的减少钻头及活塞的断裂。

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：一种冲击器，它包括冲击器本体，所述冲击器本体的外套管内部安装有活塞、导向套和卡环，前接头套装在钻头尾柄上并构成花键轴套配合，且前接头通过螺纹与外套管端头连接；对开式卡环安装在导向套与前接头之间，活塞设在外套管的内部，与外套管构成滑动配合，活塞冲击端圆周与导向套内孔参与配气动作；所述导向套内设有多个第一过气通道，以确保冲击器在提杆状态时前气室内气体经钻头冲击端花键槽、卡环上过气通道、钻头与前接头花键的配合间隙快速地排至冲击器外部。

所述导向套的内部设置有导向套内定位台阶，开始工作时，冲击器受向下轴压力，保证钻头的冲击端配合面与导向套内定位台阶所形成的导向套内阶梯配合面相接触配合，并构成钻头的轴向定位，且钻头颈部圆周与前接头内腔配合形成径向定位；同时，活塞冲击端面与钻头端面接触，达到冲击器起始工作状态。

冲击器起始工作状态时，前接头的花键起点至钻头的冲击端面的距离H1大于等于钻头的花键起点至钻头的冲击端面的距离H2。

冲击器起始工作状态时，所述钻头的中部端面与前接头的配合端面构成钻头的轴向定位，同时钻头的冲击端配合面与导向套内定位台阶所形成的导向套内阶梯配合面相接触配合，并构成钻头的轴向定位，且钻头颈部圆周与前接头内腔配合形成径向定位。

本实用新型有如下有益效果：

1、通过采用上述的冲击器，保证了提杆之后，前气室内部的气体能够通过相应的过气通道排放到冲击器的外部。

2、此冲击器通过对钻头设置双重端面定位，最大程度的保证了钻头与活塞冲击作业过程中，使得钻头冲击端面与活塞轴线趋于垂直，保证钻头与活塞机械能传递更为充分、受力都更合理，能有效的减少钻头及活塞的断裂。

3、通过采用此配合尺寸设计能有效的避免前接头花键磨损后形成尖边，减少应力聚集，避免前接头断裂，增强了连接可靠稳定性。

4、通过采用第一轴向定位和第二轴向，保证了即使冲击器工作过程中，岩粉进入到钻头的中部端面与前接头的配合端面构成钻头的第二轴向定位的配合端面，发生端面磨蚀，导致定位失效时，任然能够借助第一轴向定位实现钻头与活塞的端面定位。

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为传统冲击器整体结构图。

图2为图1中A局部放大图。

图3为本实用新型第一实施例的整体结构图。

图4为本实用新型图3中B局部放大图。

图5为本实用新型第二实施例的整体结构图。

图6为本实用新型图5中C局部放大图。

图7为本实用新型冲击器在提杆状态时气体通道流经图。

图8为本实用新型图7中D局部放大图。

其中：外套管1、活塞2、导向套3、卡环4、前接头5、钻头6、冲击器本体7、导向套内定位台阶8。

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。

实施例1：

如图3-8，一种冲击器，它包括冲击器本体7，所述冲击器本体7的外套管1内部安装有活塞2、导向套3和卡环4，前接头5套装在钻头6尾柄上并构成花键轴套配合，且前接头5通过螺纹与外套管1端头连接；对开式卡环4安装在导向套3与前接头5之间，活塞2设在外套管1的内部，与外套管1构成滑动配合，活塞2冲击端圆周与导向套3内孔参与配气动作；所述导向套3内设有多个第一过气通道L1，以确保冲击器在提杆状态时前气室内气体经钻头冲击端花键槽L2、卡环上过气通道L3、钻头与前接头花键的配合间隙L4快速地排至冲击器外部。通过采用上述的冲击器，保证了提杆之后，前气室内部的气体能够通过相应的过气通道排放到冲击器的外部。

优选的，所述导向套3的内部设置有导向套内定位台阶8，开始工作时，冲击器受向下轴压力，保证钻头6的冲击端配合面M1与导向套内定位台阶8所形成的导向套内阶梯配合面M2相接触配合，并构成钻头6的轴向定位，且钻头6颈部圆周与前接头5内腔配合形成径向定位M5；同时，活塞2冲击端面与钻头6端面接触，达到冲击器起始工作状态。通过在导向套3的内部增设一个用于对钻头6冲击端面的轴向定位配合，增加了钻头6定位的可靠性，避免了因为现有的钻头中部端面与前接头端面的之间进入岩粉而导致的配合端面磨蚀的问题。

优选的，冲击器起始工作状态时，前接头5的花键起点至钻头6的冲击端面的距离H1大于等于钻头6的花键起点至钻头6的冲击端面的距离H2。通过采用此配合尺寸设计能有效的避免前接头花键磨损后形成尖边，减少应力聚集，避免前接头断裂，增强了连接可靠稳定性。

优选的，冲击器起始工作状态时，所述钻头6的中部端面M3与前接头5的配合端面M4构成钻头6的轴向定位，同时钻头6的冲击端配合面M1与导向套内定位台阶8所形成的导向套内阶梯配合面M2相接触配合，并构成钻头6的轴向定位，且钻头6颈部圆周与前接头5内腔配合形成径向定位M5。通过对钻头6采用两个端面的轴向定位配合，并配合径向定位，使得定位更有效、更可靠，使得钻头冲击端面与活塞轴线更趋近于垂直，钻头与活塞机械能传递更为充分、受力都更合理，能有效的减少钻头及活塞的断裂。

实施2：

一种冲击器的工作方法，包括以下步骤：

在提杆状态下，钻头6吊挂在对开式卡环4上，使得钻头6的冲击端配合面M1与导向套内阶梯配合面M2脱离配合，此时前气室内的气体经第一过气通道L1、钻头冲击端花键槽L2、卡环上过气通道L3和配合间隙L4快速地排至冲击器外部；

在冲击器起始工作状态时，钻头6的冲击端配合面M1与导向套内定位台阶8所形成的导向套内阶梯配合面M2相接触配合构成钻头6的第一轴向定位，钻头6的中部端面M3与前接头5的配合端面M4构成钻头6的第二轴向定位，钻头6颈部圆周与前接头5内腔配合形成径向定位M5，使得钻头6的冲击端配合面M1与活塞2轴线更趋近于垂直。

Claims (4)

1.一种冲击器，它包括冲击器本体（7），所述冲击器本体（7）的外套管（1）内部安装有活塞（2）、导向套（3）和卡环（4），前接头（5）套装在钻头（6）尾柄上并构成花键轴套配合，且前接头（5）通过螺纹与外套管（1）端头连接；对开式卡环（4）安装在导向套（3）与前接头（5）之间，活塞（2）设在外套管（1）的内部，与外套管（1）构成滑动配合，活塞（2）冲击端圆周与导向套（3）内孔参与配气动作；其特征在于：所述导向套（3）内设有多个第一过气通道（L1），以确保冲击器在提杆状态时前气室内气体经钻头冲击端花键槽（L2）、卡环上过气通道（L3）、钻头与前接头花键的配合间隙（L4）快速地排至冲击器外部。

2.根据权利要求1所述一种冲击器，其特征在于：所述导向套（3）的内部设置有导向套内定位台阶（8），开始工作时，冲击器受向下轴压力，保证钻头（6）的冲击端配合面（M1）与导向套内定位台阶（8）所形成的导向套内阶梯配合面（M2）相接触配合，并构成钻头（6）的轴向定位，且钻头（6）颈部圆周与前接头（5）内腔配合形成径向定位（M5）；同时，活塞（2）冲击端面与钻头（6）端面接触，达到冲击器起始工作状态。

3.根据权利要求1所述一种冲击器，其特征在于：冲击器起始工作状态时，前接头（5）的花键起点至钻头（6）的冲击端面的距离H1大于等于钻头（6）的花键起点至钻头（6）的冲击端面的距离H2。

4.根据权利要求1所述一种冲击器，其特征在于：冲击器起始工作状态时，所述钻头（6）的中部端面（M3）与前接头（5）的配合端面（M4）构成钻头（6）的轴向定位，同时钻头（6）的冲击端配合面（M1）与导向套内定位台阶（8）所形成的导向套内阶梯配合面（M2）相接触配合，并构成钻头（6）的轴向定位，且钻头（6）颈部圆周与前接头（5）内腔配合形成径向定位（M5）。

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