一種貫通式反循環衝擊器的製造方法
2023-05-19 09:22:06 2
一種貫通式反循環衝擊器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種貫通式反循環衝擊器，涉及流體壓力驅動的衝擊工具【技術領域】。包括雙壁鑽杆接頭、氣缸、配氣座、逆止閥、彈簧、中心巖樣管、外套管、活塞、導向套、保持環、前接頭及釺頭，還包括支撐座、導流罩及雜物過濾網，在氣缸的上端內側依次安裝有配氣座、逆止閥和支撐座，支撐座套裝在中心巖樣管上，雜物過濾網設於配氣座上的配氣孔處，在氣缸上與外套管配合部分的下端設有徑向通氣的第一配氣孔和第二配氣孔，在氣缸配合部分的上端還設有斜向氣孔，導流罩連接在前接頭上並與前接頭和釺頭一起形成負壓區。結構簡單、鑽巖精確、氣體損耗小，提高了衝擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時時進行取樣，有效提高了鑽探效率，減少對環境的汙染。
【專利說明】一種貫通式反循環衝擊器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及流體壓力驅動的衝擊工具【技術領域】。
【背景技術】
[0002]氣動潛孔衝擊器廣泛應用於礦石探測、地下巖樣採集、建築工程、水電、港口、高速公路等一系列工程項目的前期巖樣探測，從我國目前應用氣動潛孔衝擊器鑽進方法來看，現一般多為正循環鑽進，孔口直接排渣，灰塵飛揚，對操作人員和設備危害嚴重，不利於環境保護。由於鑽孔與鑽杆間的環狀面積大，在鑽進過程中就形成了，當風量雖然能滿足潛孔衝擊器正常供風量時，而不能滿足環狀面積排渣上返風速的要求，從而造成鑽孔的排渣能力低、孔底巖屑堆積嚴重、鑽進效率降低、鑽頭體磨損嚴重、鑽進較困難，加之環狀面積上返的高速氣流、巖屑對孔壁的衝刷，很容易出現孔壁坍塌，導致孔內事故的發生，原有鑽進方法無法時時取樣，無法準確判斷地層情況，無法滿足礦物勘探使用，同時塵渣吹出孔後四處逸散，汙染環境，影響作業人員健康。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種貫通式反循環衝擊器，結構簡單、鑽巖精確、氣體損耗小，提高了衝擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時時進行取樣，有效提高了鑽探效率，減少對環境的汙染。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是:一種貫通式反循環衝擊器，包括雙壁鑽杆接頭、氣缸、配氣座、逆止閥、彈簧、中心巖樣管、外套管、活塞、導向套、保持環、前接頭及釺頭，還包括支撐座、導流罩及雜物過濾網，在氣缸的上端內側依次安裝有配氣座、逆止閥和支撐座，彈簧位於逆止閥和支撐座之間並套裝在支撐座上，支撐座套裝在中心巖樣管上，所述雜物過濾網設於配氣座上的配氣孔處，並通過設於氣缸內的擋圈固定；氣缸的上端內側與雙壁鑽杆接頭的下端連接，氣缸的下端穿入外套管的腔內並與外套管配合，氣缸的外圓面上設有環形凹槽並與外套管內壁上的環形凹槽一起形成氣道，在氣缸上與外套管配合部分的下端設有徑向通氣的第一配氣孔和第二配氣孔，在所述氣缸配合部分的上端還設有斜向氣孔，所述導流罩連接在前接頭上並與前接頭和釺頭一起形成負壓區，所述外套管軸向限位於導流罩和氣缸上端的凸緣之間。
[0005]第一配氣孔、第二配氣孔及斜向氣孔均為2個以上，並在氣缸上呈環形均布。
[0006]所述活塞與氣缸配合部分的外圓面上設有兩組環形凹槽，與氣缸上的第一配氣孔和第二配氣孔對應，形成氣道。
[0007]支撐座與中心巖樣管通過第二密封圈密封配合；所述氣缸的上端和外套管通過第一密封圈密封連接；所述配氣座與氣缸之間、配氣座與中心巖樣管之間均密封配合。
[0008]所述逆止閥、氣缸的內側和支撐座形成第一氣室，所述氣缸的下端、活塞的外側及外套管內側形成第二氣室，所述活塞、導向套的上端及外套管內側形成第三氣室；所述導向套內側、活塞下端及前接頭的上端形成第四氣室，並與所述負壓區連通。[0009]採用上述技術方案所產生的有益效果在於:由於本實用新型增加了氣缸長度，增設了兩處配氣通道，增大了活塞配氣面積，增加了衝擊功，使壓氣流動更順暢，降低了壓氣損耗，簡化了結構，提高了衝擊功，使用成本低；另外一方面，本實用新型的釺頭尾部沒用釺尾管，採用中心巖樣管同時配氣，提高了釺頭尾部強度，提高釺頭使用壽命，解決礦物勘探中實時取樣問題，及特殊工況中的技術難題。本實用新型取消了釺頭的配氣管，採用中心巖樣管同時配氣，在前接頭處增設了導流罩，通過與活塞上布置的螺旋凹槽配合，在釺頭底部形成負壓區，使衝擊器形成反循環工作。本實用新型結構簡單、鑽巖精確、氣體損耗小，提高了衝擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時時進行取樣，有效提高了鑽探效率，減少對環境的汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖中標記:1、氣缸；2、外套管；3、配氣座；4、逆止閥；5、彈簧；6、支撐座；7、中心巖樣管；8、弟一配氣孔；9、活塞；10、導向套；11、如接頭；12、導流罩；13、保持環；14、針頭；15、雜物過濾網；16、擋圈；17、雙壁鑽杆接頭；18、第一密封圈；19、第三氣室；20、第四氣室；21、第二氣室；22、斜向氣孔；23、第二密封圈；24、第二配氣孔；25、負壓區；26、第一氣室。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]由圖1可知，本實用新型包括雙壁鑽杆接頭17、氣缸1、配氣座3、逆止閥4、彈簧5、中心巖樣管7、外套管2、活塞9、導向套10、保持環13、前接頭11及釺頭14,還包括支撐座
6、導流罩12及雜物過濾網15，在氣缸I的上端內側依次安裝有配氣座3、逆止閥4和支撐座6，彈簧位於逆止閥4和支撐座6之間並套裝在支撐座6上，支撐座6套裝在中心巖樣管7上，所述雜物過濾網15設於配氣座3上的配氣孔處，並通過設於氣缸I內的擋圈16固定；氣缸I的上端內側與雙壁鑽杆接頭17的下端連接，氣缸I的下端穿入外套管2的腔內並與外套管2配合，氣缸I的外圓面上設有環形凹槽並與外套管2內壁上的環形凹槽一起形成氣道，在氣缸I上與外套管2配合部分的下端設有徑向通氣的第一配氣孔8和第二配氣孔24，在所述氣缸I配合部分的上端還設有斜向氣孔22，所述導流罩12連接在前接頭11上並與前接頭11和釺頭14 一起形成負壓區25，所述外套管2軸向限位於導流罩12和氣缸I上端的凸緣之間。
[0014]第一配氣孔8、第二配氣孔24及斜向氣孔22均為2個以上，並在氣缸I上呈環形均布，所述活塞9與氣缸I配合部分的外圓面上設有兩組環形凹槽，與氣缸I上的第一配氣孔8和第二配氣孔24對應，形成氣道，增大了活塞的配氣面積，增加了衝擊功，使壓氣流動更順暢，降低了壓氣損耗，簡化了結構，提高了衝擊功，使用成本低。
[0015]支撐座6與中心巖樣管7通過第二密封圈23密封配合；所述氣缸I的上端和外套管2通過第一密封圈18密封連接；所述配氣座3與氣缸I之間、配氣座3與中心巖樣管7之間均密封配合，能防止氣體洩漏，減少氣壓損耗，提高衝擊功。
[0016]所述逆止閥4、氣缸I的內側和支撐座6形成第一氣室26，所述氣缸I的下端、活塞9的外側及外套管2內側形成第二氣室21，所述活塞9、導向套10的上端及外套管2內側形成第三氣室19 ;所述導向套10內側、活塞9下端及前接頭11的上端形成第四氣室20，並與所述負壓區25連通，所述負壓區25與大氣連通。
[0017]所述活塞9的上端滑動設置在氣缸I的下端內部、下端滑動設置在導向套10中，所述活塞9與氣缸I的配合部分設置了兩組環形凹槽，分別與氣缸I上設置的兩組第一配氣孔8和第二配氣孔24配合形成氣道。活塞9與外套管2配合部分，其外圓上開設有多個螺旋凹槽，在配氣的同時，氣流在凹槽旋轉流動，與導流罩12及釺頭14配合在孔底形成負壓區；氣缸I採用長氣缸設計，分別設置了第一配氣孔8和第二配氣孔24，增加了活塞9的配氣面積；所述配氣座3、逆止閥4、支撐座6及雜物過濾網15設置在氣缸I的上端內部，縮短了衝擊器總體長度；所述中心巖樣管7穿過配氣座3、逆止閥4、支撐座6、活塞9、導向套10與雙壁鑽杆接頭17連通，另一端和釺頭14連通，從而形成了由釺頭14開始到雙壁鑽杆接頭17結束整體的貫通，取消了釺頭14的配氣管，採用中心巖樣管7同時配氣，前接頭11處增設了導流罩12，通過與活塞9上布置的螺旋槽配合在孔底形成負壓區，使衝擊器形成反循環工作。
[0018]本實用新型的工作原理如下:高壓氣體沿雙壁鑽杆接頭17的夾層氣孔進入配氣座3，推開逆止閥4，進入第一氣室26，經過氣缸I的外壁與外套管2之間的氣道、活塞9上的氣槽，在第三氣室19膨脹推動活塞9向上運動，當活塞9與導向套10分離時，第三氣室19的氣體進入第四氣室20並吹出衝擊器，隨後第二氣室21內的氣體壓力推動活塞回位，重新與導向套10密封，如此循環，達到衝擊效果，而塵渣從釺頭14、中心巖樣管7、配氣座3及雙壁鑽杆接頭17的內孔依次排出衝擊器外。
[0019]由於本實用新型增加了氣缸I長度，增設了兩處配氣通道，增大了活塞9配氣面積，增加了衝擊功，使壓氣流動更順暢，降低了壓氣損耗，簡化了結構，提高了衝擊功，使用成本低；另外一方面，本實用新型的釺頭14尾部沒用釺尾管，採用中心巖樣管7同時配氣，提高了釺頭尾部強度，提高釺頭14使用壽命，解決礦物勘探中實時取樣問題，及特殊工況中的技術難題。本實用新型取消了釺頭14的配氣管，採用中心巖樣管7同時配氣，在前接頭11處增設了導流罩12，通過與活塞9上布置的螺旋凹槽配合，在釺頭底部形成負壓區，使衝擊器形成反循環工作。本實用新型結構簡單、鑽巖精確、氣體損耗小，提高了衝擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時時進行取樣，有效提高了鑽探效率，減少對環境的汙染。
[0020]本實用新型主要用於取樣鑽進、溶洞地層、裂隙發育地層鑽進施工及不允許揚塵鑽孔作業場所和取代原正循環鑽進衝擊器。
【權利要求】
1.一種貫通式反循環衝擊器，包括雙壁鑽杆接頭(17)、氣缸(I)、配氣座(3)、逆止閥(4)、彈簧(5)、中心巖樣管(7)、外套管(2)、活塞(9)、導向套(10)、保持環(13)、前接頭(11)及釺頭(14)，其特徵在於:還包括支撐座(6)、導流罩(12)及雜物過濾網(15)，在氣缸Cl)的上端內側依次安裝有配氣座(3)、逆止閥(4)和支撐座(6)，彈簧位於逆止閥(4)和支撐座(6)之間並套裝在支撐座(6)上，支撐座(6)套裝在中心巖樣管(7)上，所述雜物過濾網(15)設於配氣座(3)上的配氣孔處，並通過設於氣缸(I)內的擋圈(16)固定；氣缸(I)的上端內側與雙壁鑽杆接頭(17)的下端連接，氣缸(I)的下端穿入外套管(2)的腔內並與外套管(2)配合，氣缸(I)的外圓面上設有環形凹槽並與外套管(2)內壁上的環形凹槽一起形成氣道，在氣缸(I)上與外套管(2)配合部分的下端設有徑向通氣的第一配氣孔(8)和第二配氣孔(24)，在所述氣缸(I)配合部分的上端還設有斜向氣孔(22)，所述導流罩(12)連接在前接頭(11)上並與前接頭(11)和釺頭(14) 一起形成負壓區(25)，所述外套管(2)軸向限位於導流罩(12)和氣缸(I)上端的凸緣之間。
2.根據權利要求1所述的一種貫通式反循環衝擊器，其特徵在於:第一配氣孔(8)、第二配氣孔(24)及斜向氣孔(22)均為2個以上，並在氣缸(I)上呈環形均布。
3.根據權利要求1所述的一種貫通式反循環衝擊器，其特徵在於:所述活塞(9)與氣缸(I)配合部分的外圓面上設有兩組環形凹槽，與氣缸(I)上的第一配氣孔(8)和第二配氣孔(24)對應，形成氣道。
4.根據權利要求1所述的一種貫通式反循環衝擊器，其特徵在於:支撐座(6)與中心巖樣管(7 )通過第二密封圈(23 )密封配合；所述氣缸(I)的上端和外套管(2 )通過第一密封圈(18 )密封連接；所述配氣座(3 )與氣缸(I)之間、配氣座(3 )與中心巖樣管(7 )之間均密封配合。
5.根據權利要求1所述的一種貫通式反循環衝擊器，其特徵在於:所述逆止閥(4)、氣缸(I)的內側和支撐座(6)形成第一氣室(26)，所述氣缸(I)的下端、活塞(9)的外側及外套管(2)內側形成第二氣室(21)，所述活塞(9)、導向套(10)的上端及外套管(2)內側形成第三氣室(20);所述導向套(10)內側、活塞(9)下端及前接頭(11)的上端形成第四氣室(21)，並與所述負壓區(25)連通。
【文檔編號】E21B25/00GK203499555SQ201320619462
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】董全文, 李淑梅, 葛東輝, 張飛 申請人:宣化蘇普曼鑽潛機械有限公司