[發明專利]一種智能氣動往復沖擊裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202110030098.5
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112878898B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 張華;朱錢威;高鵬
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: E21B4/14
• 分類號: E21B4/14;E21B44/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種智能氣動往復沖擊裝置，其特征在于，包括：

閥體，內設有換向活塞腔以及沖擊活塞腔，所述換向活塞腔與所述沖擊活塞腔通過連接流道相互連通，所述閥體的側壁上設有與所述換向活塞腔連通的一個進氣口以及兩個出氣口，所述進氣口位于兩個所述出氣口之間，外接氣源通過所述進氣口向所述換向活塞腔內輸入氣體；

換向機構，包括換向閥芯、步進電機以及PLC計數器，所述換向閥芯設置在所述換向活塞腔內，所述步進電機用于控制外接氣源的通斷，所述PLC計數器設置在所述閥體外，所述PLC計數器與所述步進電機與控制系統電連接；

沖擊機構，包括沖擊主軸、鉆桿以及鉆頭，所述沖擊主軸設置在所述沖擊活塞腔內，所述沖擊主軸的軸線與所述換向閥芯的軸向相互平行，所述沖擊主軸的一端穿過所述沖擊活塞腔的側壁，所述沖擊主軸的另一端穿過所述沖擊活塞腔的相對側的側壁與所述鉆桿連接，所述鉆桿一端與所述沖擊主軸連接，所述鉆桿的另一端與所述鉆頭連接，所述沖擊主軸與所述沖擊活塞腔的側壁連接處設置防塵氈圈以及孔用斯特封，所述PLC計數器位于所述沖擊主軸遠離所述鉆頭的一端；

所述換向閥芯上設置五段活塞，其中位于中間位置的中間活塞的寬度與所述進氣口流道孔徑相同，所述換向活塞腔被所述五段活塞分成了六個氣腔，從所述鉆頭到所述閥體的方向依次為左換向腔、左排氣腔、左進氣腔、右進氣腔、右排氣腔以及右換向腔；

所述沖擊主軸上設置兩段活塞，每個所述沖擊主軸上的活塞的寬度大于左換向孔流道的孔徑，所述沖擊活塞腔被所述兩段活塞分成了三個氣腔，從所述鉆頭到所述閥體的方向依次為左腔、中間腔以及右腔；

所述連接流道包括：

進氣流道，包括分別設置在所述閥體兩側的左進氣流道以及右進氣流道，所述左腔通過左進氣流道與所述左進氣腔連通，所述右腔通過所述右進氣流道與所述右進氣腔連通；

排氣流道，包括分別設置在所述閥體兩側的左排氣流道以及右排氣流道，所述左腔通過所述左排氣流道與所述左排氣腔連通，所述右腔通過所述右排氣流道與所述右排氣腔連通；

換向流道，包括分別設置在所述閥體兩側的左換向流道以及右換向流道，所述左換向流道的一端與所述左換向腔連通，所述左換向流道的另一端與所述右腔或中間腔連通，所述左換向流道通過左細孔流道與所述左排氣流道連通；所述右換向流道的一端與所述右換向腔連通，所述右換向流道的另一端與所述左腔或中間腔連通，所述右換向流道通過右細孔流道與所述右排氣流道連通。

2.根據權利要求1所述的智能氣動往復沖擊裝置，其特征在于，

所述左進氣流道包括第一斜流道、第一水平流道以及第二斜流道，所述第一斜流道的一端與所述左腔連通，所述第一斜流道的另一端與所述第一水平流道連通，所述第一水平流道的另一端與所述第二斜流道連通，所述第二斜流道的另一端與所述左進氣腔連通；

所述右進氣流道包括第三斜流道、第二水平流道以及第四斜流道，所述第三斜流道的一端與所述右腔連通，所述第三斜流道的另一端與所述第二水平流道連通，所述第二水平流道的另一端與所述第四斜流道連通，所述第四斜流道的另一端與所述右進氣腔連通。

3.根據權利要求1所述的智能氣動往復沖擊裝置，其特征在于，

所述左排氣流道包括第五斜流道、第三水平流道以及第六斜流道，所述第五斜流道的一端與所述左腔連通，所述第五斜流道的另一端與所述第三水平流道連通，所述第三水平流道的另一端與所述第六斜流道連通，所述第六斜流道的另一端與所述左排氣腔連通；

所述右排氣流道包括第七斜流道、第四水平流道以及第八斜流道，所述第七斜流道的一端與所述右腔連通，所述第七斜流道的另一端與所述第四水平流道連通，所述第四水平流道的另一端與所述第八斜流道連通，所述第八斜流道的另一端與所述右排氣腔連通。