潛孔錘鑽的製作方法

2023-11-03 10:34:17

專利名稱：潛孔錘鑽的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種潛孔錘鑽。
本發明具體應用於傳統型潛孔壓縮流體驅動錘鑽，即不是往復錘， 並且出於示例目的，將參照該應用。可設想，本發明能應用於包括往復 錘在內的其他形式的旋轉機械接合和需要有源滑動機械動力傳遞的任何 類似設備，例如爪形離合器。
背景技術：
下面的現有技術僅為公開信息，並且除非明確說明否則並不認為是 公知常識的一部分。
潛孔錘通常包括作為錘組件最下面部件的鑽頭。鑽頭具有稱為鑽頭 頭部的主直徑部分，表示將要鑽出的孔徑。鑽頭頭部與具有花鍵的上部
釺尾(bit shank) —體，所述釺尾滑動接合併且保持在驅動器卡盤中。
驅動器卡盤具有用於與鑽頭釺尾花鍵接合的內部花鍵和用於接合潛孔錘
筒的外螺紋部分。
當接合在驅動器卡盤中時，釺尾的花鍵部分徑向機械接合，但是可 軸向自由滑動。為了限制軸向行程範圍，這也包括防止鑽頭滑動脫離接 合，釺尾在花鍵上方具有直徑減小部分，長度等於花鍵的期望行程長度 加上保持機構的厚度。該保持機構為鑽頭保持環，其為具有內徑和外徑 的兩個半圓部分，它們從兩側圍繞釺尾的減小直徑部分設置，由此形成 幾乎完整的環。直徑減小部分上方的最後部分為承載區，其形狀各異但 是始終具有比減小直徑明顯較大的直徑，以當承載區靠在鑽頭保持環上 時限制軸向行程。
以這種方式，驅動器卡盤下降到鑽頭釺尾上，配對的花鍵因此而接 合。鑽頭保持環的兩個半部分裝配到釺尾的直徑減小部分，並且放置在驅動器卡盤的頂部。鑽頭、卡盤和保持環子組件被旋入到潛孔錘殼體/筒 中。鑽頭保持環此時周向封裝在潛孔錘筒中，驅動器卡盤位於其下，鑽 頭導向套位於其上，以允許花鍵聯接的受限軸向移動。
前述鑽頭導向套容納鑽頭釺尾的最上部分，在鑽頭沿其花鍵聯接在 驅動器卡盤中滑動時，提供鑽頭的對中和對準。同時，在一些設計中， 當往復活塞衝擊鑽頭的砧部時，所述鑽頭導向套引導往復活塞的衝擊端。
而且，延伸的導向套可用作周期性進排氣循環的一部分。活塞的下 部長度的一部分可具有減小的直徑，所述直徑在導向套內形成轉動間隙。 當活塞減小的端部在與鑽頭碰撞之前進入導向套時，在所述導向套上方 形成閉合的腔室，流體被捕獲於此，並且被逐漸壓縮，直到活塞和鑽頭 之間發生衝擊。壓縮的流體(通常為空氣)與衝擊產生的一定反彈相結 合，將活塞帶回到其衝程的頂點，此時，進排氣系統己經通過壓縮流體 激勵上腔室以向下驅動活塞，用於衝擊衝程。在延伸的導向套沒有用作 周期性進排氣循環的一部分的情況下，可用管狀腳閥/排放管形成反彈壓 力腔。
最傳統的潛孔錘具有設置在內部組件頂部處的頂部轉接器子組件 (或"子組件")中的錐式止回閥，作為壓縮流體的進入點。止回閥由空 氣分配器或類似部件支承或與空氣分配器或類似部件一體，活塞上方的 入口腔相對於活塞下方的活塞壓縮腔密封，並且壓縮流體通過進排氣系 統從一個腔分配到另一個腔。
美國專利No. 6， 131,672;美國公報No. 20060000646;美國公報 No. 20050173158和歐洲文件WO 2006032093A1都為上面描述的設計原理 的代表。
又一個設計標準使用通常的乙醯熱塑性管，其裝配到已知的鑽頭釺 尾的頂部中，並且通常以大約50毫米突出超過砧面，形成最知名的潛孔 錘循環操作部分，該管稱為腳閥或排放管。 一些製造商在一些型號中己 經通過例如美國專利No. 6， 131， 672中的延伸的鑽頭導向套消除了對所述
排放管的需要；但是其他製造商既使用鑽頭導向套又使用排放管腳閥， 例如美國公報No. 20050173158和歐洲文件No. W0 2006032093中所述。在已知的潛孔錘中通常存在兩種類型的進排氣布置
1) 具有與孔口活塞協作的孔口式中空供給管，例如美國專利
No. 6， 131,672中所述；和
2) 具有與無孔口活塞協作的孔口內氣缸，例如美國公報 No.20060000646。
美國公開號No. 20060000646陳述了孔口內氣缸可能成為問題的幾 個理由，並且繼續描述了用於安裝孔口內氣缸的改進布置。雖然改進的 安裝裝置可能不用在氣缸中機加工強度變差的凹槽，這是該發明的基本 要素，但是這樣做需要代價，即部件更多並因此製造成本更高。
但是，內氣缸式進排氣的優點是活塞不需要孔口。因此，孔口內氣 缸型潛孔錘中活塞斷裂故障頻率顯著低於孔口活塞式潛孔錘，因此兩種 類型都由於其各自的有利特性而受歡迎。
期望具有一種錘，其避免了上面描述的兩種進排氣布置中的固有約束。

發明內容
除非上下文中明顯表明與此相反，否則本文所使用的術語"包括" 及其部件被認為是非排他的。
本發明在一方面中總體涉及潛孔錘鑽，其包括 錘殼體；
在所述殼體中的自由活塞馬達；
鑽頭，該鑽頭具有從鑽頭頭部延伸到砧端的釺尾，所述釺尾被鍵聯 接以在固定到所述殼體的下端的驅動器卡盤孔中往復運動和受驅旋轉， 至少一個所述鍵包括在所述鑽頭中的盲鍵槽，以將所述鑽頭保持在所述 卡盤中，並且所述鍵的長度選擇成允許所述鑽頭進行所選的往復運動。
所述錘殼體可採用任何適當的形式，但是通常基本為圓柱形形狀， 並且包括自由活塞可在其中往復運動的孔。殼體可從平圓柱坯料機加工 而成，或可由多個部件製造。具體地，所述殼體可包括大致圓柱狀的殼 體，具有機加工到其外表面中的流體控制通道，並且這些流體控制通道封裝於封閉在所述通道上的套管中，從而將所述通道包封在錘壁中。內 殼體壁於是需要時可形成從所述孔到所述通道的孔口 。通過該方式可簡 單地避免現有技術的錘的內套管布置。
所述殼體的頂端優選通過頂部子組件式轉接器連接到加壓鑽柱，所 述鑽柱和轉接器形成用於自由活塞馬達的壓縮流體(通常為空氣)供應 源。頂部子組件可通過任何適當方式，例如通過螺紋聯接固定到殼體。
自由活塞馬達殼可包括安裝成在所述孔中往復運動的自由活塞。所 述活塞可具有氣動工作的下錘面和氣動工作的上表面。錘面可直接衝擊 在釺尾的砧端。活塞優選與殼體協作來提供操作自由活塞馬達所需的至 少部分進排氣。所述活塞將殼體分為形成在上錘面和頂部子組件之間的 上工作腔以及在錘面及釺尾的砧端與驅動器卡盤之間的下工作腔。可改 進上工作腔以提高其作為空氣彈簧的性能。例如，可釋放工作腔本身上 方的頂部子組件，以提供由向上彈簧的活塞將空氣壓縮至其中的儲備腔 容積。
自由活塞優選在空氣控制組件上滑動，所述空氣控制組件包括從與 頂部子組件相連的空氣供應源軸向延伸到釺尾中的軸向孔的孔口式進排 氣管，所述鑽頭在所述管的端部上往復運動，以將排氣引導通過在所述 鑽頭的切削表面處的排放埠。空氣控制組件可包括上部止回閥，在循 環中無論上下工作腔中哪一個處於壓力減小的狀態，都可響應於減小的 壓力通過提供的壓力抵抗彈簧偏壓來打開該上部止回閥。所述上部止回 閥可以是錐式閥，其通過控制杆連接到下部錐閥，用於協調閥門操作， 而排放與所述上部錐閥供應的腔相對的腔。
與現有技術的錘相比，有利的是，所述止回閥結合在進排氣管中， 作為允許省略"空氣分配器"因而顯著縮短錘組件頂端的特徵。上面描 述的實施方式可使用止回閥管形成上部錐閥的座，並且止回閥管結合在 所述進排氣管的上端中。止回閥管可包括具有類似碎屑篩功能的穿孔柱 體。在另選方式中，上部錐閥可獨立於下部止回閥，因為止回閥管和錐 閥可與彈簧關聯，從而形成可位於進排氣管的上端處的錐閥組件。
通過結合該簡單的空氣管理特徵，與使用傳統空氣分配器系統的錘相比較，上部錘可顯著縮短。
驅動器卡盤可通過任何適當方式固定到殼體下端。所述卡盤可直接
連接到殼體，或可通過規環(gauge ring)或套管連接。驅動器卡盤可 通過螺紋聯接固定。驅動器卡盤孔優選裝配在釺尾之上，並且為在不存 在鍵時自由旋轉的轉動配合。驅動器卡盤可與殼體一體形成。
鍵聯接可以是任何適當方式。例如，可通過將驅動器卡盤的內部和 釺尾的外部機加工為形成多個相對的縱向凹槽，所述驅動器卡盤在所述 釺尾上的旋轉起到有選擇地對準這些凹槽的作用。在該實施方式中，至 少一個盲鍵槽可包括釺尾壁中的一個或多個交替的凹槽。相對短的銷可 插入通過釺尾通槽(而非盲槽)對準形成的可見孔中。釺尾可在相鄰的 相應凹槽之間在其部分長度上被去除材料，然後卡盤換位，直到凹槽下 一次對準，插入長銷。此時，驅動器卡盤和鑽頭旋轉地接合，並且通過 該設計，短銷現在不再可見，而是接合在內部，軸向傾斜，並且徑向間 隔開。鑽頭可由於短銷與配合的盲槽和卡盤凹槽的內部接合而自由滑動 期望距離。
可選地，短銷可固定到所述鑽頭和卡盤中的一個或另一個，或可與 所述鑽頭和卡盤中的一個或另一個一體形成。長銷或鍵可提供主要的旋 轉驅動接合。
長銷和短銷均可視為犧牲性驅動接合銷或鍵，並且可具有實用的任 何適當的橫截面形狀和實用的任何數量。例如，銷可以是圓形截面驅動 銷，或可以是更類似鍵槽鍵的截面。
可選地，鍵聯接可通過將短銷插入穿過在驅動器卡盤的側壁中鑽出 或銑出的孔提供，當驅動器卡盤和鑽頭組件裝配在筒中時，這樣的衝程 限制銷就被保持就位。
在另一方面中，本發明寬範圍地涉及一種潛孔錘鑽，該潛孔錘鑽包
括
錘殼體；和
在所述殼體中的自由活塞馬達，其用於衝擊鑽頭，該鑽頭具有從鑽 頭頭部延伸到砧端的釺尾，所述釺尾被鍵聯接以在固定到所述殼體的下端的驅動器卡盤的孔中往復運動和受驅旋轉，所述釺尾具有從砧端延伸 的驅動鍵槽和與砧端間隔開的盲鍵槽，所述釺尾的材料在驅動鍵槽和盲 鍵槽之間沿其長度的一部分被去除，以允許所述驅動鍵槽中的鍵通過釺 尾的部分旋轉而移動到所述盲鍵槽，並且通過使鑽頭前進到卡盤孔中使 該鍵前進，所述釺尾通過安裝在所述驅動鍵槽中的細長驅動鍵來保持以 防止逆轉。
上面描述的鑽頭和卡盤組合可使用相當短的釺尾實現，因為取代驅 動花鍵緊接著取代了鑽頭保持器。鑽頭因此可更成本有效地來生產，並 且可能更輕，或者至少對於給定重量來說工作鑽頭頭部金屬佔的比例更 大。
在使用本發明優選形式的進排氣管的情況下，所述錘可製造得更短。 在本發明的又一方面中，本發明寬範圍地涉及一種潛孔錘鑽，該潛孔錘 鑽包括錘殼體；使所述錘殼體連接至鑽柱和壓縮工作流體供應源的頂部 子組件；鑽頭，該鑽頭通過固定到所述殼體下端的驅動器卡盤中的釺尾 旋轉；自由活塞，該自由活塞位於軸向錘孔中並且由所述供應源驅動而 反覆撞擊所述釺尾的後端，該潛孔錘鑽的特徵在於，所述活塞具有軸向 活塞孔，所述活塞通過所述軸向活塞孔在從頂部子組件流體供應源延伸 到軸向釺尾孔的進排氣管上滑動，所述進排氣管的上端具有止回閥，用 於允許流體流到進排氣管中的上腔室，所述上腔室通過側向通道通到空 氣通道，所述空氣通道通過響應於所述活塞在所述孔中的位置而開閉的 埠向作用在所述活塞的上下表面上的上下工作腔供應工作流體壓力， 相應的上排放口和下排放口通過所述活塞的運動來有選擇地打開和閉 合，並將流體從工作腔排放到下部進排氣管腔，所述進排氣管還具有下 部止回閥，其允許排氣進入所述軸向釺尾孔以分配到所述鑽頭的切削表 面。


本發明將參照附圖中示出的本發明的實施方式進一步描述，附圖中 圖1顯示了根據本發明的設備的等軸分解視圖；圖2顯示了圖1的潛孔錘組件的軸向剖視圖3A是升高而與巖石脫離接觸的圖1的錘組件；
圖3B是穿過圖3A的截面犯的頂部轉接器子組件的視圖4A是圖1的潛孔錘組件的筒進排氣口結構的剖視圖4B是圖1的設備的中空進排氣管的視圖4C是圖1的設備外部的筒和驅動器卡盤的正視圖4D是顯示圖1的設備外部的筒和驅動器卡盤的多邊形外表面的剖
視圖5是本發明的另選實施方式的剖視圖。
具體實施例方式
參照圖1到4，提供一種錘，其中驅動器卡盤1裝配在釺尾2上方， 並且為可自由旋轉的轉動配合。在驅動器卡盤內部以及釺尾外部機加工 出縱向凹槽3。在釺尾上旋轉驅動器卡盤，直到凹槽對準。短銷4插入到 由鑽頭凹槽和驅動器卡盤凹槽3對準形成的可見孔中，然後卡盤換位， 直到凹槽下一次對準，將長銷5插入。此時驅動器卡盤和鑽頭旋轉地接 合，並且通過該設計，短銷4此時不再可見，而是接合在內部，軸向傾 斜，並且徑向間隔開，由於短銷的內部接合，鑽頭可自由滑動期望距離。 而且，決定容許滑動運動的短銷可與鑽頭或驅動器卡盤一體形成，長銷 或鍵提供主要的旋轉驅動接合。另選地，顯示為形成在驅動器卡盤1內 的縱向凹槽3可以直接形成在筒孔的下部中，從而完全不需要驅動器卡 盤，本發明的設計適用於這樣的布局。
前述長銷和短銷都為犧牲性驅動接合銷或鍵，並且可具有任何實用 的適當橫截面形狀和任何實用的數量。
可以設想，在需要有限或預定衝程並且可更換的犧牲性驅動部件有 利的情況下，前述驅動裝置是實用並且有用的機械驅動聯接。
特別參照圖2，壓縮空氣通過頂部轉接器子組件13的中心孔進入中 空進排氣管6，抵抗由塞頭10支承的彈簧8迫使壓力埠止回閥11打開， 同時通過連接杆9打開排放止回閥7。壓縮空氣經過壓力埠 12，穿過與供給埠 12b對準的管道12a以對埠通道19加壓，從而供應到傳送 埠 21和22。下腔23通過傳送埠 22激勵而提升活塞18。當活塞升 高時，下腔23通過排放埠 25洩向大氣，傳送埠 21和22開始通過 傳遞埠 20激勵活塞壓縮腔14，向下推動活塞來衝擊鑽頭砧，當排放端 口26露出來時，活塞壓縮腔洩向大氣，在供給足夠的壓縮流體時或者說 循環不被中斷時連續重複該循環。
參照圖3A，在操作中，錘已經升高而脫離與巖石的接觸，鑽頭2自 由下落由圖1中所示的位於軸向凹槽3內的內部接合的短銷4允許的距 離，緊接著活塞18的直徑減小的撞擊端進入鑽頭2騰空的驅動器卡盤1 的上部中，從而在傳送埠 21通向排放埠 26而通過排放止回閥7洩 向大氣時，衝擊循環中斷直到該循環被再次致動。應注意，中空進排氣 管6—直保持與鑽頭孔配合。
在本發明中，由於中空進排氣管從其位於頂部轉接器子組件13的中 心孔中的上部支撐延伸到鑽頭2的中心孔中，因此可能形成下部止回閥 布置，並且可用作上部壓力止回閥11或下部止回閥7，或二者經由連接 杆9聯合。鑽頭中的進排氣管的協作用於幾個目的。首先，加強進排氣 管的對準；其次允許排放止回閥的有利定位。由於所述下部排放止回閥 的優點是主動並且瞬時防止第一可能入口位置的碎屑汙染，因此本發明 的設計比潛孔錘的公知設計可更顯著地防止可能的有害碎屑的進入。
第三，進排氣管6控制活塞返回腔23的容積，由此消除在背景技術 中已描述的對稱為腳閥或排氣管的部件的需求。
在本實施方式中，由於前述驅動器卡盤和鑽頭的組合設計，中空進 排氣管和鑽頭的協作變得可行，這是因為本發明中的鑽頭2的釺尾很好 地支承對準在驅動器卡盤1內，具有結實的壁厚和能夠容納用於所需氣 流的足夠橫截面積的進排氣管的孔，鑽頭孔形成為對經過止回閥7的排 出流體提供足夠大的橫截面積。
在已知的潛孔錘中，上部活塞壓縮腔總是在頂部轉接器子組件和空 氣分配器下方，並且為固定的容積，調節或改變的範圍有限。在本發明 中，活塞壓縮腔14 一體形成在頂部轉接器子組件13中，可快速而簡單地改變活塞壓縮腔14的容積。
參照圖2，因而可進行調節；在活塞壓縮腔14中，作為頂部轉接器 子組件13的一部分形成有一系列軸向孔16a，並且在活塞壓縮腔的這些 孔中放置任意實用數量的內插件16,這些內插件16通過己知方式保持， 例如通過凹槽15中的簧圈，由此步進地改變所述腔的容積，其後改變壓 縮流體消耗量，並且最大化本發明用於任何適當壓縮機輸出量的效率。
注意圖4A,該圖描繪了筒進排氣口的結構。埠 12b、 21和22徑 向貫通鑽入筒17中。通道19以適當的深度和長度縱向銑出以包圍鑽出 的埠。
蓋24以已知方式固定，用於從外部覆蓋和密封埠。因而，埠 12b、 21和22通過形成在筒17的內外表面之間的通道19相互連通。
內部傳遞埠 20以己知方式飛刀切削到筒孔中。由於進排氣通道 19僅需要具有與任何一個供給或傳送埠相等的橫截面積因而每一通道 影響約百分之六的筒圓周並且去除的金屬大多數由罩蓋24修復，因此扭 轉剛度所受的影響非常微小並且可以接受。而且，所述罩蓋不需要製成 與筒外徑平齊地裝配，需要的話罩蓋突出筒外部直徑達到但是不超過鑽 頭直徑是完全可以接受的。
總之，已經發現按照所述方式有足夠的材料厚度來容納流體管道19。 這是有利的，因為不用製造內氣缸而使材料輸入保持最小，製造內氣缸 的話其保持方法很難解決。
所描述的本發明因而與無孔口活塞式設計不同。雖然這種孔口的通 常流動特性是己知的，並且不是本專利申請的一部分，但是其與一些部 件怎樣設計有關，因此發明人提供了本發明的第二實施方式，其保留了 本發明第一實施方式中要求保護的全部必要特徵，根據孔口活塞的進排 氣布置更改了一些特徵。
參照圖5，該第二實施方式在結構和操作方面基本上類似於圖1到4 的第一實施方式，並且相同的附圖標記表示相同的部件。
壓縮空氣進入進排氣管6，並且通過壓力供給埠 12直接對錘加壓， 從而開始操作，止回閥7則由藉助排放流體通過連接杆9抵抗其彈簧8而被強制打開。該彈簧由塞頭io支承。止回閥布置也可以是在彈簧頂部
的滑動活塞11，所述滑動活塞11通過進入的壓縮流體抵抗彈簧被下壓，
因而使壓力供給埠 12露出。止回閥布置因而在內部安裝在中空進排氣
管中，並且可以是前面所述布置的任一種或這種兩種布置的聯合。(參見
圖4B)
特別參照圖5，在活塞壓縮腔14中，作為頂部轉接器子組件13的 一部分形成一系列保持簧圈凹槽15，並且一個或多個內插件16放置在活 塞壓縮腔中，由簧圈(未顯示)保持在適當的一個所述凹槽15中，藉此 改變所述腔的容積，隨後改變壓縮流體的消耗量，並且最大化本發明用 於任何適當壓縮機輸出量的效率。
進一步參照圖5,活塞18通過進排氣管道21a和22a從其上下端進 排氣，所述進排氣管道與中空進排氣管6中的進排氣孔口配合來實現往 復運動，並且該活塞可製成在其上衝程頂點與圖5中附圖標記14a處的 所述活塞壓縮腔的孔可滑動地配合。
長久以來存在的與已知潛孔錘的使用有關的問題是，由於扭轉力和 振動很大導致螺紋變得非常緊而難以旋鬆，因此很難拆卸，因而需要專 業設備來夾緊並施加很大的力來拆開潛孔錘進行維修，並且通常存在的 固有問題是夾緊工具或機構在已知潛孔錘組件的剛硬外圓柱表面上滑移 或不能夾緊。
在本發明中，出於安全和容易操縱的原因，在筒和驅動器卡盤的外 表面上設置有縱向平面(參見圖4C和4D)，通常數量為十二。這樣的外 周形狀對鑽孔時由壓碎巖石加載的排氣的通過不會產生明顯限制，但是 會額外確保適宜維修的無滑移主動接合，例如在公報No. W0 2006015454 中所述。
當然應意識到，雖然上面己經以本發明的示例性實施例方式給出說 明，但是對本領域技術人員來說顯而易見的是，所有這些和其他修改和 變更應視為落在所附權利要求中限定的本發明的廣義範圍和界限內。
權利要求
1.一種潛孔錘鑽，該潛孔錘鑽包括錘殼體；在所述殼體中的自由活塞馬達；鑽頭，該鑽頭具有從鑽頭頭部延伸到砧端的釺尾，所述釺尾被鍵聯接以在固定到所述殼體的下端的驅動器卡盤的孔中往復運動和受驅旋轉，至少一個所述鍵包括在所述鑽頭中的盲鍵槽，以將所述鑽頭保持在所述卡盤中，並且所述鍵的長度選擇成允許所述鑽頭進行所選的往復運動。
2. 根據權利要求1所述的潛孔錘鑽，其中，所述錘殼體包括基本上圓柱狀的殼體，該殼體具有機加工到其外表面中的流體控制通道，並且這些流體控制通道封裝於封閉在所述通道上的套管中，從而將所述通道包封在錘壁中。
3. 根據權利要求l所述的潛孔錘鑽，其中，所述殼體的頂端通過頂部轉接器子組件連接到加壓的鑽柱，所述鑽柱和頂部子組件形成所述自由活塞馬達的壓縮流體供應源。
4. 根據權利要求1所述的潛孔錘鑽，其中，所述活塞與所述殼體協作來提供操作所述自由活塞馬達所需的至少部分進排氣。
5. 根據權利要求l所述的潛孔錘鑽，其中，所述活塞將所述殼體分為限定在上表面和頂部子組件之間的上工作腔以及在錘面及釺尾的砧端與驅動器卡盤之間的下工作腔。
6. 根據權利要求5所述的潛孔錘鑽，其中，所述上工作腔包括位於活塞工作極限上方的頂部子組件的釋放部，以提供由向上彈回的活塞將空氣壓縮至其中的儲備腔容積。
7. 根據權利要求l所述的潛孔錘鑽，其中，所述自由活塞在空氣控制組件上滑動，所述空氣控制組件包括從與頂部子組件相關聯的空氣供應源軸向延伸到所述釺尾中的軸向孔的孔口管，所述鑽頭在所述管的端部往復運動，以將排氣引導通過在所述鑽頭的切削表面處的排放埠。
8. 根據權利要求7所述的潛孔錘鑽，其中，所述空氣控制組件包括上部止回閥，在循環中無論上下工作腔中哪一個處於壓力減小的狀態，都可響應於減小的壓力通過提供的壓力抵抗彈簧偏壓來打開該上部止回閥。
9. 根據權利要求8所述的潛孔錘鑽，其中，所述上部止回閥為錐式閥，其通過控制杆連接到下部錐閥，用於協調閥門操作，而排放與所述上部錐閥供應的腔相對的腔。
10. 根據權利要求8所述的潛孔錘鑽，其中，所述上部止回閥為獨立於下部止回閥並且座置於止回閥管的錐式閥，所述止回閥管和錐閥與彈簧相關聯而形成可位於所述孔口管的上端處的錐閥組件。
11. 根據權利要求1所述的潛孔錘鑽，其中，所述驅動器卡盤直接固定到所述殼體的下端。
12. 根據權利要求1所述的潛孔錘鑽，其中，所述驅動器卡盤通過規環或套管固定到所述殼體的下端。
13. 根據權利要求11或12所述的潛孔錘鑽，其中，所述驅動器卡盤通過螺紋聯接固定。
14. 根據權利要求1所述的潛孔錘鑽，其中，所述驅動器卡盤與所述殼體形成一體。
15. 根據權利要求1所述的潛孔錘鑽，其中，通過將所述驅動器卡盤的內部和所述釺尾的外部機加工為形成多個相對的縱向凹槽來提供所述鍵聯接，所述驅動器卡盤在所述釺尾上的旋轉起到有選擇地對準所述凹槽以接收驅動銷的作用。
16. 根據權利要求15所述的潛孔錘鑽，其中，所述至少一個盲鍵槽包括釺尾壁中的一個或多個交替的凹槽，所述釺尾在相鄰的相應凹槽之間在其部分長度上被去除材料，短驅動銷插入通過釺尾通槽對準而形成的可見孔中，然後卡盤換位，直到凹槽下一次對準，使短驅動銷位於盲槽中，然後插入長銷，從而旋轉地接合驅動卡盤和鑽頭。
17. 根據權利要求15所述的潛孔錘鑽，其中，所述銷從下述方式選擇固定到所述鑽頭和卡盤中的一個或另一個；與所述鑽頭和卡盤中的一個或另一個形成一體。
18. 根據權利要求15所述的潛孔錘鑽，其中，所述銷為圓形截面的驅動銷。
19. 根據權利要求15所述的潛孔錘鑽，其中，所述銷為犧牲性的，並且比驅動器卡盤和鑽頭優先磨損。
20. 根據權利要求1所述的潛孔錘鑽，其中，所述鍵聯接通過將驅動銷插入穿過在所述驅動器卡盤的側壁中鑽出或銑出的孔來提供，當所述驅動器卡盤和鑽頭組件裝配在筒中時，這樣的衝程限制銷就被保持就位。
21. —種潛孔錘鑽，該潛孔錘鑽包括錘殼體；和在所述殼體中的自由活塞馬達，其用於衝擊鑽頭，該鑽頭具有從鑽頭頭部延伸到砧端的釺尾，所述釺尾被鍵聯接以在固定到所述殼體的下端的驅動器卡盤的孔中往復運動和受驅旋轉，所述釺尾具有從砧端延伸的驅動鍵槽和與砧端間隔開的盲鍵槽，所述釺尾的材料在驅動鍵槽和盲鍵槽之間沿其長度的一部分被去除，以允許所述驅動鍵槽中的鍵通過釺尾的部分旋轉而移動到所述盲鍵槽，並且通過使鑽頭前進到卡盤孔中使該鍵前進，所述釺尾通過安裝在所述驅動鍵槽中的細長驅動鍵來保持以防止逆轉。
22. 根據權利要求21所述的潛孔錘鑽，其中，所述自由活塞馬達包括供自由活塞滑動的軸向進排氣管，其從與錘的頂部子組件關聯的壓縮空氣供應源延伸；釺尾中的軸向孔，該孔允許排氣穿過鑽頭至切削表面。
23. —種潛孔錘鑽，該潛孔錘鑽包括錘殼體；使所述錘殼體轉接至鑽柱和壓縮工作流體供應源的頂部子組件；鑽頭，該鑽頭通過固定到所述殼體下端的驅動器卡盤中的釺尾旋轉；自由活塞，該自由活塞位於軸向錘孔中並且由所述供應源驅動而反覆撞擊所述釺尾的後端，該潛孔錘鑽的特徵在於，所述活塞具有軸向活塞孔，所述活塞通過所述軸向活塞孔在從頂部子組件流體供應源延伸到軸向釺尾孔的進排氣管上滑動，所述進排氣管的上端具有止回閥，用於允許流體流到進排氣管中的上腔， 所述上腔通過側向通道通到空氣通道，所述空氣通道通過響應於所述活 塞在所述孔中的位置而開閉的埠向作用在所述活塞的上下表面上的上 下工作腔供應工作流體壓力，相應的上排放口和下排放口通過所述活塞 的運動來有選擇地打開和閉合，並將流體從工作腔排放到下部進排氣管 腔，所述進排氣管還具有下部止回閥，其允許排氣進入所述軸向釺尾孔 以分配到所述鑽頭的切削表面。
全文摘要
提供一種潛孔錘，其包括鑽頭(2)，該鑽頭由短驅動銷(4)和長驅動銷(5)保持在驅動器卡盤(1)的孔中。卡盤(1)和鑽頭(2)的釺尾具有機加工出的縱向凹槽(3)，每隔一個釺尾凹槽為盲槽，並通過短銷長度的釋放部與相鄰通槽連通。將短銷(4)插入通過鑽頭通槽和驅動器卡盤凹槽(3)對準而形成的可見孔中。然後使卡盤(1)換位，這將短銷(4)推到一旁直到長銷(5)可插入。驅動器卡盤(1)和鑽頭(2)旋轉地接合。由於短銷(4)陷入盲槽中，因此鑽頭(2)滑動期望距離。該布置不需要釺尾延長部來容納傳統的鑽頭保持環。
文檔編號E21B1/38GK101529043SQ200780039014
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月17日 優先權日2006年10月20日
發明者丹尼爾·保羅·洛熱爾, 託尼·洛熱爾 申請人:鑽巖氣動有限公司