[發明專利]一種流體換向結構以及氣液沖擊機構

在審

• 申請號: 201810104550.6
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108087584A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 王家國
• 申請（專利權）人: 重慶世中星機電設備有限公司
• 主分類號: F16K11/07
• 分類號: F16K11/07;F15B13/02;E21B4/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 曾章沐

本發明公開一種流體換向結構以及氣液沖擊機構,涉及流體傳動技術領域。流體換向結構包括基筒、密封件、活塞桿體以及控制閥體。活塞桿體沿第一端至第二端的方向上可滑動地設置于行程空腔內。控制閥體沿第一端至第二端的方向上可滑動地設置于控制空腔中。控制閥體通過在控制空腔中滑動具有導通控制空腔使得進氣通道通過控制空腔進入施壓空間連通第一施壓口以及排氣通道與控制通道導通的自然狀態和截斷控制空腔使得進氣通道與施壓空間截斷，排氣通道與控制通道截斷，導致進氣通道通過控制空腔進入控制通道連通第二施壓口的壓迫狀態。該換向結構構造簡單，不需設置外設換向機構或雙進出油路。

技術領域

本發明涉及流體傳動技術領域，具體而言，涉及一種流體換向結構以及氣液沖擊機構。

背景技術

沖擊器，一種鉆探工程需要使用的基礎設備，一般分為兩種：

液動沖擊器，又稱液動沖擊回轉鉆具、液動潛孔錘，液壓錘。以鉆探沖洗液和液壓油為動力介質,利用高壓液流能量及動態水擊能量產生連續沖擊載荷的孔底動力機具。通常直接聯結在鉆具上部,在回轉鉆進的同時,將連續的沖擊載荷傳遞到鉆頭上,使鉆頭以回轉切削和沖擊兩種方式聯合破碎巖石。用于地質鉆探,工程施工，特別適合在堅硬、破碎巖層以及中等硬度的粗粒不均質巖層中應用。

氣動沖擊器，又稱風動沖擊器、風動潛孔錘。以壓縮空氣為動力介質,利用壓縮空氣的能量產生連續沖擊載荷的孔底動力機具。壓縮空氣同時可以兼作洗孔介質。氣動沖擊器有高風壓和低風壓、閥式和無閥式之分。通常氣動沖擊器直接與硬質合金柱齒鉆頭連接以沖擊方式碎巖,低速回轉不取心全面鉆進。主要應用于水文水井鉆探、無巖心地質鉆探、地質災害防治工程以及礦山鑿巖等領域。現有的沖擊器特點：(1)壓力工作，彈簧復位，(2)壓力復位，彈簧力工作，(3)壓力復位，靠活塞自重落下產生沖擊力，(4)外部設置換向機構，缺陷：(1)沖擊力小，沖擊力被反向力抵消很大部分，(2)沖擊行程較長，能耗高，整體尺寸較大，(3)外部設置換向機構體積大，結構復雜，無法作為孔底鉆具使用。(4)活塞自重沖擊力小，效率低。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種流體換向結構，該流體換向結構應用于鉆探和工程領域，該流體換向結構構造簡單，其不需要外設換向機構和雙向供氣或液體，能有效地節約能源。

本發明的第二個目的在于提供一種氣液沖擊機構，該氣液沖擊機構具有上述流體換向結構能有效地節約能源，不需要外加蓄能機構雙向靠氣液壓力產生沖擊力，沒壓力損失并且高效運作。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種流體換向結構，包括：

基筒，基筒具有相對的第一端和第二端，基筒的內部具有行程空腔，第一端具有連通行程空腔的進氣口，第二端具有連通行程空腔的排氣口；

密封件，密封件位于行程空腔內并位于第一端和第二端之間；

活塞桿體，活塞桿體具有施壓端和輸出端，活塞桿體的外周壁與密封件密封接觸，活塞桿體的內部具有控制空腔以及控制通道，活塞桿體沿第一端至第二端的方向上可滑動地設置于行程空腔內，活塞桿體的外周壁、基筒以及密封件共同限定進氣通道以及排氣通道，施壓端與第一端共同限定施壓空間，

進氣通道由進氣口通過控制空腔與施壓空間連通，排氣通道由排氣口通過控制空腔導通至控制通道，施壓端具有連通控制空腔的第一施壓口，第一施壓口位于進氣通道中，輸出端具有連通控制空腔的第二施壓口，第二施壓口位于排氣通道中；

控制閥體，控制閥體沿第一端至第二端的方向上可滑動地設置于控制空腔中；

控制閥體通過在控制空腔中滑動具有：

導通控制空腔使得進氣通道通過控制空腔進入施壓空間連通第一施壓口以及排氣通道與控制通道導通的自然狀態；