[發明專利]一種新型潛孔沖擊器

在審

• 申請號: 201410480814.X
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104265154A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 龔康強;孫超
• 申請（專利權）人: 宜昌市五環鉆機具有限責任公司
• 主分類號: E21B1/30
• 分類號: E21B1/30
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明屬于沖擊器制造技術領域，具體涉及一種新型結構的潛孔沖擊器。?

背景技術

無閥潛孔沖擊器是一種典型的氣動沖擊設備，它是潛孔鉆機的鉆具，是鉆機實施鉆

孔的工作機構。這種設備主要用于鉆鑿直徑65—305mm，孔深60m鑿巖爆破孔。潛孔鉆機的鉆孔效率在很大程度上取決于沖擊器的性能。目前，市場上使用的潛孔沖擊器是一種以國英格索蘭公司為代表的DHD系列無閥雙缸結構潛孔沖擊器。其特點為活塞運動時大端沖擊鉆頭，活塞小端和內缸相互作用進行配氣和導向。這種無閥潛孔沖擊器有以下一些弊端：

1、病閥座與后接頭之間裝有橡膠圈，在沖擊器工作時自身就能吸收一定的能量，更突出的是在沖擊器工作一段時間后橡膠的老化變形，將會產生躥動而嚴重的影響各部件之間的配合精度，從而降低了工作效率，并縮短了沖擊器的工作壽命。

2、內缸為薄壁結構的零件加工復雜，制作成本高；因其為易損件所以是影響沖擊器使用壽命和穩定性的關鍵點之一。

3、外套管內壁挖有多個環形槽，減少了外套管的耐磨性。

4、有較多的進排氣路，因而造成較大的氣壓損失。

5、活塞上開有較多配氣孔道，氣道轉折且路程長，氣體壓力損失大，使其對熱處理反應敏感，應力集中，工作時常因工藝和結構上的原因早期破壞。?

發明內容

為了克服現有沖擊器存在的缺點，本發明提供一種故障率低，在氣壓5—30公斤/厘米²的范圍內高效、穩定、低能耗、可靠的運行的潛孔沖擊器。

本發明的目的是這樣實現的：一種新型潛孔沖擊器，包括沖擊器主體，在沖擊器主體后部設有后接頭，前部設有前接頭，后接頭內開設有中空孔道，鉆頭與前接頭連接，鉆頭內開設有鉆頭中心孔，鉆頭中心孔與鉆頭的端面斜孔連通，在沖擊器主體內的中空孔道出口處設有逆止閥，沖擊器主體內的配氣桿和逆止閥閥座為一體式結構的，除了將壓縮空氣引入缸體外，還同缸體、活塞一起實現活塞運動的配氣動作；活塞安裝在內缸內，在內缸和外套管內運動；活塞前部通過導向套導向，活塞前端與鉆頭相配合，活塞內的中心氣孔與鉆頭中心孔相通。

活塞為開有孔道的圓柱結構活塞，其外表面設有體表氣槽。

后接頭大頭端與逆止閥之間設有孔端隙縫，孔端隙縫、配氣桿側通道、內缸外壁與外套管內壁形成的環形通道、兩活塞體表氣槽以及汽缸前氣室和后氣室構成沖擊器的氣流通道。

導向套導通過安裝在外套管內壁上的擋圈定位。

活塞的最大外徑與總長之比值小于3.5。?

活塞的大頭端面設有下陷式導流口。

卡環為階梯式卡環，其內部設有內臺階，外部設有外臺階，卡環的小端外圓與前接頭內環形腔相配合定位，大頭端面與導向套端面貼合。

配氣桿與活塞孔相配合部位設有多個阻尼槽。

內缸一端設有多個供氣孔，另一端設有多個傾斜氣孔，缸體內部設有兩缸體環形腔。

本發明提供的潛孔沖擊器，具有以下有益效果：

1、創新的活塞結構；

a.活塞最大外徑與總長之比值小于3.5的設計，經實踐驗證此種設計活塞更有利于交變應力波的快速傳遞，使得沖擊器有著更高的輸出功率。

b.?活塞大頭端面設有下陷式導流口，有利高于后氣室氣體快速通過活塞及鉆頭中心氣孔進入孔底實現高效排渣。

2、配氣桿、內缸、后接頭裝配設計合理：

一方面，內缸外圓設有定位錐面與外套管相配合，配氣桿中部設有支撐臺階裝在內缸一端的臺階孔里的，另一面，后接頭大端面隨著螺紋的旋進直接壓配氣桿的大端面上促使三部件構成剛性連接，從而避免了配氣桿工作時的躥動，然而能長久的保持高精度的配合，保證了工作效率。

配氣桿和逆止閥座合為一體，結構簡單、可實現定位、減振、進氣的功能。工作時穩定可靠。配氣桿與活塞孔配合部位設有多個阻尼槽（見A部），能有效的減少高壓氣體的泄露。

3、創新卡環與前接頭裝配結構，卡環采用階梯式設計（見圖2），小端外圓與前接頭內環形腔相配合定位(見C部)，大頭端面與導向套端面貼合，使得沖擊器裝卸更為方便，此種將卡環部分沉入前接頭式設計相對傳統設計結構更為緊湊合理，卡環沉入前接頭式設計使得潛孔鉆頭總長和質量有了最大程度的縮小，導致了與之匹配的沖擊活塞結構產生重大創新即：從“細長”型活塞向“短粗”型活塞的轉變，使得成套設備有著高輸出功率，同時也降低了產品成本。