高氣壓沖擊器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高氣壓沖擊器，涉及礦山工程用的沖擊工具。本實(shí)用新型包括后接頭、外套管、逆止閥、配氣座、氣缸、氣缸座、活塞、導(dǎo)向套、釬頭、前接頭，還包括設(shè)于前接頭和釬頭外壁的防落套，以及設(shè)于前接頭和釬頭相連接的花鍵之間的驅(qū)動(dòng)襯條。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，其連接可靠、耐磨損、密封性好，能夠有效降低故障率，減少維修費(fèi)用，降低使用成本，延長(zhǎng)使用壽命，適合深孔鉆進(jìn)，尤其適合于石油鉆井、水井鉆進(jìn)等深孔鉆進(jìn)需求。
【專利說(shuō)明】局氣壓沖擊器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦山工程用的沖擊工具。

【背景技術(shù)】
[0002]沖擊器是潛孔鉆機(jī)的組成部分，屬于潛孔鉆機(jī)的工作裝置。沖擊器分為低風(fēng)壓沖擊器、中風(fēng)壓沖擊器和高風(fēng)壓沖擊器，廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、化工、建材、礦山及水利、水電、公路、鐵路、國(guó)防、建筑等工程成孔作業(yè)，適用于干式、風(fēng)水混合及炮孔涌水的濕式作業(yè)，工作性能可靠。目前所使用的高氣壓沖擊器采用配氣缸、配氣桿、活塞、外套管、釬頭組合配氣，釬頭與外套管通過(guò)前接頭連接，前接頭與外套管采用花鍵連接，現(xiàn)有沖擊器的結(jié)構(gòu)能夠滿足一般鉆進(jìn)工程作業(yè)的需要。但隨著鉆進(jìn)深度的增加，現(xiàn)有的沖擊器日益暴露出一些問(wèn)題，即釬頭僅靠前接頭與外套管相連，一旦釬頭在鉆進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)斷裂，很難將鉆入深處的斷裂部分取出；另一方面，采用花鍵連接的前接頭與外套管之間不可避免的磨損，會(huì)加快前接頭與外套管的損壞，沖擊器的故障率較高，也相應(yīng)的增加維修成本和生產(chǎn)成本，降低沖擊器的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高氣壓沖擊器，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，其連接可靠、耐磨損、密封性好，能夠有效降低故障率，減少維修費(fèi)用和處理故障時(shí)間，降低使用成本，延長(zhǎng)使用壽命，適合深孔鉆進(jìn)，尤其適合于石油鉆井、水井鉆進(jìn)等深孔鉆進(jìn)需求。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種高氣壓沖擊器，包括后接頭、外套管、逆止閥、配氣座、氣缸、氣缸座、活塞、導(dǎo)向套、釬頭、前接頭，還包括設(shè)于前接頭和釬頭外壁的防落套，以及設(shè)于前接頭和釬頭相連接的花鍵之間的驅(qū)動(dòng)襯條。
[0005]進(jìn)一步的，還包括釬頭密封圈，設(shè)于所述前接頭與釬頭之間。
[0006]進(jìn)一步的，所述防落套的一端設(shè)有限位臺(tái)肩，所述限位臺(tái)肩卡接于外套管和前接頭之間，防落套的另一端與釬頭外壁固定連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述防落套與釬頭的固定連接為螺接、卡瓦或卡扣。
[0008]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)襯條為高耐磨襯條，沿花鍵長(zhǎng)度方向布設(shè)于相嚙合的花鍵的空隙中。
[0009]優(yōu)選的，所述高耐磨襯條為高分子聚乙烯耐磨襯條。
[0010]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:在前接頭和釬頭外壁設(shè)置的防落套，使釬頭和前接頭連接可靠穩(wěn)固，方便斷裂的釬頭從鉆孔中取出，減少處理事故的時(shí)間和成本；沿花鍵長(zhǎng)度方向布設(shè)于相嚙合的花鍵的空隙中的高耐磨襯條，有效降低花鍵的磨損，降低故障率、減少維修次數(shù)，延長(zhǎng)使用壽命；安裝在前接頭與釬頭之間的釬頭密封圈，提高密封性能，有效的避免了沖擊器外側(cè)的巖屑通過(guò)釬頭和前接頭的間隙進(jìn)入沖擊器的可能性，使氣流動(dòng)更順暢、壓氣損耗小、沖擊功率大；
[0011]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、耐磨性好，能夠有效降低故障率，減少維修費(fèi)用，降低使用成本，延長(zhǎng)使用壽命，適合深孔鉆進(jìn)，尤其適合于石油鉆井、水井鉆進(jìn)等深孔鉆進(jìn)需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1中花鍵連接處的剖面圖；
[0014]圖3是圖1上半部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是圖1下半部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1、后接頭；2、碟簧；3、逆止閥；4、調(diào)氣塞；5、彈簧；6、配氣座；7、氣缸；8、氣缸座；9、活塞；10、外套管；11、活塞防落圈；12、導(dǎo)向套；13、保持環(huán)；14、前接頭；15、防落套；16、釬頭；17、驅(qū)動(dòng)襯條；18、釬頭密封圈。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]沖擊器的工作原理:沖擊行程開(kāi)始時(shí)，活塞和閥片均處于極上位置，壓氣經(jīng)閥蓋和閥座的徑向孔進(jìn)入氣缸7上腔，推動(dòng)活塞高速向下運(yùn)動(dòng)沖擊鉆頭。當(dāng)活塞行至襯套的花鍵槽被關(guān)閉時(shí)，下腔壓力開(kāi)始上升，于是活塞上端中心孔離開(kāi)配氣桿，使上腔通大氣，壓力降低，工作行程結(jié)束。當(dāng)活塞沖擊鉆頭尾部后，閥片因其上、下壓差作用，進(jìn)行換向，活塞重復(fù)返回行程運(yùn)動(dòng)。
[0019]由于現(xiàn)有的沖擊器連接不可靠、耐磨性差、密封形差，不太適合深孔鉆進(jìn)，尤其不適合于石油鉆井、水井鉆進(jìn)等深孔鉆進(jìn)需求，由于技術(shù)的不斷發(fā)展，深孔鉆進(jìn)也需要不斷的提高鉆進(jìn)效率，本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，進(jìn)行了改進(jìn)。
[0020]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3本實(shí)用新型外套管10的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形凹槽，后接頭I固定安裝于外套管10的一端，前接頭安裝于外套管10的另一端，前接頭與外套管10螺紋連接，釬頭16與前接頭14花鍵連接，氣缸7嵌裝于外套管10中，氣缸7的外壁與外套管10的內(nèi)壁之間設(shè)有氣流通道，氣缸7的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形通氣槽，氣缸7的端部設(shè)有徑向通氣孔，配氣座6密封安裝于氣缸7的內(nèi)腔，并設(shè)有伸入活塞9的柱狀小端，配氣座6的軸心設(shè)有通氣孔道，逆止閥3彈性安裝于配氣座6上；氣缸7與活塞9相配合的一端設(shè)有氣缸座8，氣缸座8固定于外套管10的內(nèi)壁，用于限制氣缸7位移，導(dǎo)向套12嵌裝于外套管10的內(nèi)腔，活塞9位于配氣座6和導(dǎo)向套12之間，活塞9與氣缸7配氣部分和活塞9與釬頭16配氣部分通過(guò)活塞9與外套管10的內(nèi)壁配氣部分將外套管10分為左配氣室和右配氣室，活塞9與外套管10配氣部分的外圓上開(kāi)有多個(gè)軸向圓弧凹槽，通過(guò)外套管內(nèi)壁的環(huán)形凹槽與左配氣室和右配氣室連通；活塞防落圈11放置于活塞9和導(dǎo)向套12之間，固定在外套管10內(nèi)圓弧槽中，在沖擊器正常工作時(shí)，限制導(dǎo)向套12位置，當(dāng)活塞9向下運(yùn)動(dòng)至活塞防落圈11時(shí)限制其過(guò)沖，保持環(huán)13設(shè)于導(dǎo)向套12和前接頭14之間，防止導(dǎo)向套12移動(dòng)；防落套15—端連接在前接頭14上和外套管固定，另一端可根據(jù)釬頭16的防落結(jié)構(gòu)不同采用螺紋、卡瓦、卡扣等形式與釬頭16連接，當(dāng)釬頭16出現(xiàn)斷裂時(shí)，由于防落套15套在釬頭16的外壁，釬頭16斷裂部分不會(huì)掉落，就能比較順利的把釬頭16取出；釬頭密封圈18安裝在前接頭14右端內(nèi)孔的凹槽內(nèi)與釬頭16密封配合，能夠避免沖擊器外側(cè)的巖屑通過(guò)和前接頭14的間隙進(jìn)入沖擊器的可能性；驅(qū)動(dòng)襯條17安裝在前接頭14和釬頭16連接花鍵的中間(參見(jiàn)圖2)，有效的降低了釬頭16和前接頭14的花鍵磨損，能夠降低鉆孔中的故障頻率，減少維修更換成本。
[0021]其中，所述驅(qū)動(dòng)襯條17為高分子聚乙烯耐磨材料，沿花鍵長(zhǎng)度方向布設(shè)于相嚙合的花鍵的空隙中。
[0022]在具體應(yīng)用過(guò)程中，壓氣從后接頭I的中孔內(nèi)進(jìn)入，壓氣打開(kāi)逆止閥3后進(jìn)入裝在氣缸7上的配氣座6左端的進(jìn)氣通道，經(jīng)氣缸7的外側(cè)和外套管10內(nèi)側(cè)徑向通過(guò)氣缸7右端的進(jìn)氣孔，由活塞9外側(cè)和外套管10的內(nèi)部環(huán)形凹槽，進(jìn)而進(jìn)入右配氣室，右氣室由活塞9的大端、外套管10以及釬頭16上的釬尾管形成密閉空間，隨著氣壓的升高，活塞9在壓氣的推動(dòng)下向左快速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)左配氣室內(nèi)的壓氣由活塞9中間同孔經(jīng)釬頭16中部孔吹出，起到清孔吹渣的作用；當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到其左端配氣座6的配氣桿進(jìn)入活塞9左端內(nèi)孔后，活塞9與外套管10配合的配氣部分密封進(jìn)氣通道，壓縮空氣進(jìn)入左配氣室，隨著左氣室內(nèi)氣壓的升高，壓縮空氣推動(dòng)活塞9向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中右配氣室內(nèi)的空氣通過(guò)導(dǎo)向套12內(nèi)孔和釬頭16中孔吹出，起到清孔吹渣的作用，并把倒灌到?jīng)_擊器內(nèi)部的巖屑及污水吹出沖擊器。驅(qū)動(dòng)襯條17安裝在前接頭14和釬頭16的花鍵中部，有效的減低了釬頭16和前接頭14的花鍵磨損，提高了使用壽命。深孔鉆進(jìn)如果萬(wàn)一有釬頭斷裂、或活塞斷裂的事故發(fā)生，如果沒(méi)有防落結(jié)構(gòu)，將給處理事故造成很大的不便，本沖擊器的活塞防落圈11和防落套15可以在活塞和釬頭斷裂后順利把活塞9和釬頭16隨著沖擊器一同提出鉆孔，減少了處理孔內(nèi)事故的時(shí)間和成本。
[0023]本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題進(jìn)行的改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、耐磨性好，能夠有效降低故障率，減少維修費(fèi)用，減少處理事故的時(shí)間和成本，降低使用成本，延長(zhǎng)使用壽命，適合深孔鉆進(jìn)，尤其適合于石油鉆井、水井鉆進(jìn)等深孔鉆進(jìn)需求。
【權(quán)利要求】
1.一種高氣壓沖擊器，包括后接頭(I)、外套管(10)、逆止閥(3)、配氣座(6)、氣缸(7)、氣缸座(8)、活塞(9)、導(dǎo)向套(12)、釬頭(16)、前接頭(14)，其特征在于:還包括設(shè)于前接頭(14)和釬頭(16)外壁的防落套(15)，以及設(shè)于前接頭(14)和釬頭(16)相連接的花鍵之間的驅(qū)動(dòng)襯條(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氣壓沖擊器，其特征在于:還包括釬頭密封圈(18)，設(shè)于所述ill接頭(14)與針頭(16)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氣壓沖擊器，其特征在于:所述防落套(15)的一端設(shè)有限位臺(tái)肩，所述限位臺(tái)肩卡接于外套管(10)和前接頭(14)之間，防落套(15)的另一端與釬頭(16)外壁固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高氣壓沖擊器，其特征在于:所述防落套(15)與釬頭(16)的固定連接為螺接、卡瓦或卡扣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氣壓沖擊器，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)襯條(17)為高耐磨襯條，沿花鍵長(zhǎng)度方向布設(shè)于相嚙合的花鍵的空隙中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高氣壓沖擊器，其特征在于:所述高耐磨襯條為高分子聚乙烯耐磨襯條。
【文檔編號(hào)】E21B4/06GK204002550SQ201420437888
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】董全文, 張飛, 葛東輝, 李淑梅 申請(qǐng)人:宣化蘇普曼鉆潛機(jī)械有限公司