專利名稱：無閥單缸型高效潛孔沖擊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣動沖擊鉆孔設(shè)備，特別是一種用于礦山、工程鉆鑿爆破孔 等的無閥單缸型高效潛孔沖擊器。
背景技術(shù)：
無閥單缸型高效潛孔沖擊器是一種典型的氣動沖擊設(shè)備，它是潛孔鉆機的鉆具， 是鉆機實施鉆孔的工作機構(gòu)。這種設(shè)備主要用于鉆鑿直徑65-305mm，孔深60m鑿巖爆破孔。一部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，市場上使用的無閥潛孔沖擊器一種以美國英格索蘭公司為代表的DHD系列 活塞配氣桿式無閥雙缸結(jié)構(gòu)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(nèi)缸相互作用進行配氣和導(dǎo)向；另一種是以瑞典山特維克米申公司為代表的Mission系列 活塞配氣桿式無閥單缸結(jié)構(gòu)潛孔沖擊器，其特點是活塞運動結(jié)構(gòu)與DHD系列相反，其帶有 API螺紋的后接頭是沖擊器與鉆桿連接的機件，裝有防止巖漿水流入沖擊器及鉆桿的逆止 單向閥，橫銷是連接配氣桿和逆止閥座以及后接頭的機件。逆止閥座還能將壓縮空氣引入 配氣桿內(nèi)，連同缸體、配氣桿、活塞一起實現(xiàn)活塞運動的配氣動作。通過開有中心孔道及旁 孔的細長形活塞直接將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換為機械運動動能，并由它把這種動能通過碰撞 的方式傳遞給鉆頭。上述無閥單缸型高效潛孔沖擊器有以下一些弊病1、配氣桿、閥座和后接頭用橫 銷方式剛性連接，沖擊器工作時所產(chǎn)生的振動和反作用力不能清除或減弱而傳遞給鉆機， 降低工作效率，使機器零件早期破損報廢。2、配氣桿較長，并開有面積較大的送氣孔，采用浮動方式工作，容易出現(xiàn)早期斷裂 現(xiàn)象，降低沖擊器工作時可靠性。3、有較多的進排氣路，因而造成較大的氣壓損失。4、活塞上開有較多配氣孔道，氣道轉(zhuǎn)折且路程長，氣體壓力損失大，使其對熱處理 反應(yīng)敏感，應(yīng)力集中，工作時常因工藝和結(jié)構(gòu)上的原因早期破壞。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可靠性高，系統(tǒng)氣路通暢、無折返式氣 路、活塞結(jié)構(gòu)合理、加工方便，使用壽命長的無閥單缸型高效潛孔沖擊器。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種無閥單缸型高效潛孔沖擊器，包括后接頭、 逆止閥、前接頭和與前接頭連接的鉆頭，后接頭內(nèi)設(shè)有后接頭中空孔道，缸體內(nèi)設(shè)有活塞， 配氣桿與活塞相配合，配氣桿與進氣座為一體化結(jié)構(gòu)；配氣桿的配氣桿孔道與進氣座上的 進氣座孔相通，活塞與導(dǎo)向套相配合；活塞內(nèi)設(shè)有供氣室；活塞兩端分別設(shè)有前氣室和后 氣室；前氣室與活塞與缸體環(huán)形槽之間的通道相通；前氣室與鉆頭的中心孔相通；活塞上 設(shè)有第二排氣孔，第二排氣孔與供氣室相通；活塞表面面設(shè)有氣槽，氣槽與活塞上的第一排 氣孔相通。缸體與配氣桿之間設(shè)有0型圈。[0011]本實用新型提供的無閥單缸型高效潛孔沖擊器，具有以下優(yōu)點1、配氣桿長度大 大減短，可以采用固定式定位方式，不易斷裂，提高沖擊器工作時可靠性。2、配氣桿和進氣座合為一體，結(jié)構(gòu)簡單并能和后接頭實現(xiàn)彈性連接，減小振動。3、系統(tǒng)氣路通暢、無折返式氣路，大大提高氣動效率，減小氣壓損失。4、活塞結(jié)構(gòu)合理，加工方便，加工效率高，無需深孔磨削。5、活塞上孔道少，無折返孔道，活塞壽命大幅度提高。6、沖擊器工作效率高。7、能適應(yīng)氣體壓力大幅度變化，可在5-20公斤/厘米2范圍內(nèi)工作。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如
圖1所示，一種無閥單缸型高效潛孔沖擊器，包括后接頭1、逆止閥2、前接頭14 和與前接頭14連接的鉆頭15，后接頭1內(nèi)設(shè)有后接頭中空孔道6，缸體7內(nèi)設(shè)有活塞9，配 氣桿13與活塞9相配合，配氣桿13與進氣座18為一體化結(jié)構(gòu)；配氣桿13的配氣桿孔道19 與進氣座18上的進氣座孔20相通，活塞9與導(dǎo)向套16相配合；活塞9內(nèi)設(shè)有供氣室12 ； 活塞9兩端分別設(shè)有前氣室3和后氣室4 ；前氣室3與活塞9與缸體7環(huán)形槽之間的通道 21相通；前氣室3與鉆頭15的中心孔5相通；活塞9上設(shè)有第二排氣孔8，第二排氣孔8與 供氣室12相通；活塞9表面面設(shè)有氣槽10，氣槽10與活塞9上的第一排氣孔11相通。缸 體7與配氣桿13之間設(shè)有0型圈17。本實用新型中，帶有API螺紋的后接頭1是連接沖擊器與鉆桿的機件。逆止閥2 是防止巖漿水流入沖擊器及鉆桿的單向閥，配氣桿13和進氣座18是合為一體的，除了將壓 縮空氣引入缸體外，還同缸體7、活塞9 一起實現(xiàn)活塞運動的配氣動作。活塞9為開有孔道 的細長形活塞，它是直接將壓縮氣體的能量轉(zhuǎn)換為機械運動動能的一個零件，并由它把這 種動能通過碰撞的方式傳遞給鉆頭15。缸體7為內(nèi)、外缸合為一體的結(jié)構(gòu)缸體，導(dǎo)向套16 是起配氣和導(dǎo)向作用，前接頭14帶動鉆頭15轉(zhuǎn)動。本實用新型的工作原理如下為開動沖擊器，須先下放沖擊器。當(dāng)鉆頭與巖石接觸 并頂起活塞處于圖3所示位置時，啟動準(zhǔn)備工作即告結(jié)束。由后接頭1中空孔道6引入的高壓氣體P，頂開逆止閥2，經(jīng)進氣座18的進氣座孔 20、配氣桿孔道19到活塞供氣室12。高壓氣體由這里交替的進入氣缸前氣室3和后氣室 4。返程開始時，活塞處于
圖1所示位置，供氣室12中的高壓氣體經(jīng)活塞9上的第二 氣孔8、活塞9和缸體環(huán)形槽之間的通道21進入前氣室3推動活塞9運動。在活塞9返程 運動中，當(dāng)環(huán)形通道21關(guān)閉時，前氣室3進氣停止，活塞9靠前氣室3中的高壓氣體膨脹繼 續(xù)向上運動，當(dāng)活塞9的前端與導(dǎo)向套16脫開后，前氣室3氣體經(jīng)鉆頭中心孔5排至孔底。 在活塞9開始反程運動時，后室4的氣體P1，經(jīng)活塞表面氣槽10、活塞上第一排氣孔11逸
4至孔底，使活塞9運動時所受到的背壓阻力很?。划?dāng)活塞9后端面關(guān)閉后端面環(huán)形通道22 時，活塞9的返程運動使后氣室4的氣體受到壓縮；當(dāng)活塞9運動到活塞供氣室12與配氣 桿13小頭形成間隙時，高壓氣體經(jīng)活塞供氣室12和配氣桿13小頭形成間隙進入后氣室4。 由于活塞9運動慣性，活塞9滑行一段距離，直到進入后室4的高壓氣體產(chǎn)生壓力使活塞9 終止返程運動。 活塞9沖程運動時，活塞9在高壓氣體的推動下運動到活塞供氣室12和配氣桿13 小頭形成間隙關(guān)閉瞬間，高壓氣體進入后氣室4的通道被堵死，活塞9靠氣體膨脹向前運 動，當(dāng)活塞9后端面環(huán)形通道22打開時，后氣室4內(nèi)的氣體經(jīng)端面環(huán)形通道22、氣槽10、第 一排氣孔11、鉆頭中心孔5排至孔底。此時活塞9撞擊鉆頭尾部完成沖程運動。在活塞9 開始沖程運動時，前氣室3的氣體繼續(xù)經(jīng)導(dǎo)向套16和鉆頭中心孔5排到孔底；當(dāng)活塞9前 端進入導(dǎo)向套16時，前氣室3的氣體開始壓縮，活塞9 一直運動到打開通道21，高壓氣體進 入到前氣腔3，完成了配氣過程。
權(quán)利要求一種無閥單缸型高效潛孔沖擊器，包括后接頭(1)、逆止閥(2)、前接頭(14)和與前接頭(14)連接的鉆頭(15)，其特征在于后接頭(1)內(nèi)設(shè)有后接頭中空孔道(6)，缸體(7)內(nèi)設(shè)有活塞(9)，配氣桿(13)與活塞(9)相配合，配氣桿(13)與進氣座(18)為一體化結(jié)構(gòu)；配氣桿(13)的配氣桿孔道(19)與進氣座(18)上的進氣座孔(20)相通，活塞(9)與導(dǎo)向套(16)相配合；活塞(9)內(nèi)設(shè)有供氣室(12)；活塞(9)兩端分別設(shè)有前氣室(3)和后氣室(4)；前氣室(3)與活塞(9)與缸體(7)環(huán)形槽之間的通道(21)相通；前氣室(3)與鉆頭(15)的中心孔(5)相通；活塞(9)上設(shè)有第二排氣孔(8)，第二排氣孔(8)與供氣室(12)相通；活塞(9)表面設(shè)有氣槽(10)，氣槽(10)與活塞(9)上的第一排氣孔(11)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無閥單缸型高效潛孔沖擊器，其特征在于缸體(7)與配氣 桿(13)之間設(shè)有0型圈(17)。
專利摘要一種無閥單缸型高效潛孔沖擊器，包括前、后接頭、逆止閥和鉆頭，后接頭內(nèi)設(shè)有后接頭中空孔道，缸體內(nèi)設(shè)有活塞，配氣桿與活塞相配合，配氣桿與進氣座為一體化結(jié)構(gòu)；活塞與導(dǎo)向套相配合；活塞內(nèi)設(shè)有供氣室；活塞兩端分別設(shè)有前氣室和后氣室；前氣室與活塞與缸體環(huán)形槽之間的通道相通；前氣室與鉆頭的中心孔相通；活塞上設(shè)有與供氣室相通的第二排氣孔；活塞表面面設(shè)有氣槽，氣槽與活塞上的第一排氣孔相通。本配氣桿和進氣座合為一體，結(jié)構(gòu)簡單并能和后接頭實現(xiàn)彈性連接，減小振動；系統(tǒng)氣路通暢、無折返式氣路，提高氣動效率，減小氣壓損失；活塞結(jié)構(gòu)合理，加工效率高，無需深孔磨削；活塞上孔道少，無折返孔道，活塞壽命大幅度提高。
文檔編號E21B4/06GK201620757SQ20102012437
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者龔康強 申請人:宜昌市五環(huán)鉆機具有限責(zé)任公司