一種防止鉆具卡鉆的沖擊結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種防止鉆具卡鉆的沖擊結(jié)構(gòu)，尤其是一種利用外部阻力而產(chǎn)生次動(dòng)力源，阻擋獨(dú)立懸掛在主軸上的阻尼裝置，繼而產(chǎn)生橫向阻力，迫使與主軸連接并安置在回轉(zhuǎn)沖擊器內(nèi)的擊錘裝置產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)；以達(dá)到在沖擊、振動(dòng)和同時(shí)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的工作效果O
【背景技術(shù)】
[0002]具有振動(dòng)、沖擊或同時(shí)回轉(zhuǎn)沖擊的多功能沖擊器，滿足軟、硬不同土層的工作需求，是一種高效率的地質(zhì)鉆探工具，同時(shí)它具有處理鉆探孔內(nèi)事故的能力，無(wú)需增加額外設(shè)施，通用性、互換性強(qiáng)，這是現(xiàn)有市場(chǎng)所沒有的。市場(chǎng)類似的沖擊器主要有風(fēng)動(dòng)、液動(dòng)潛孔錘以及超聲波振動(dòng)等設(shè)備，其缺點(diǎn)是:它們沒有處理事故的能力、通用性差且體積龐大，設(shè)備造價(jià)昂貴；同時(shí)加壓設(shè)備要求風(fēng)量大或油壓壓力高，其對(duì)風(fēng)壓及油壓適應(yīng)性差，壓縮空氣或油在流動(dòng)通道沿程中壓力損失大等缺點(diǎn)，隨著孔深度的增加其壓力減弱，沖擊力和振動(dòng)頻率大為減弱，工作效率大打折扣，甚至無(wú)法正常工作。
[0003]且現(xiàn)有的打鉆工具在打到比較深的地質(zhì)后，鉆具容易出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，這樣不易對(duì)卡鉆的鉆頭進(jìn)行處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種防止鉆具卡鉆的沖擊結(jié)構(gòu)，利用外在阻力和自身主機(jī)鉆進(jìn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，兩者異步，第一主軸帶動(dòng)內(nèi)置的擊錘裝置，用機(jī)械方式產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，無(wú)需增加額外設(shè)備；不用氣壓和油壓；體積小、造價(jià)低；安全可靠，振動(dòng)頻率高、沖擊力大且恒定，并且可轉(zhuǎn)換不同的沖擊方式，即邊回轉(zhuǎn)邊沖擊、振動(dòng)或只沖擊、振動(dòng)不回轉(zhuǎn)，以滿足軟、硬土層的工作需要，同時(shí)它具有處理鉆探孔內(nèi)事故的能力(作擊錘使用)，工作效率高。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種防止鉆具卡鉆的沖擊結(jié)構(gòu)，所述裝置包括主體，懸掛、阻尼裝置以及錘擊裝置；所述主體包括第一主軸、第一軸擋卡圈、第二軸擋卡圈、第一深溝球軸承、第二深溝球軸承、泄壓塊、第一砧座和第二砧座、第一牙嵌離合器、第二牙嵌離合器、主軸支撐簧、平鍵以及鉆具接頭組件；所述錘擊裝置包括第一擊錘彈簧、擊錘滑筒、第一擊錘和第二擊錘、回轉(zhuǎn)外筒、第三牙嵌離合器、第三深溝球軸承、第二主軸、對(duì)中環(huán)、滑動(dòng)導(dǎo)管、銅套、第二擊錘彈簧、擊錘導(dǎo)管以及堵頭；
[0006]所述第一主軸開設(shè)有兩條軸擋卡圈槽，所述主軸的軸中心處開設(shè)有一通孔，所述第一軸擋卡圈、第二軸擋卡圈一起固定在第一主軸的軸擋卡圈槽上；所述第一砧座和第二砧座分別固定在第一牙嵌離合器和鉆具接頭上，所述第一砧座的上端平面上加工有兩個(gè)對(duì)稱凸臺(tái)；所述第一深溝球軸承固定在泄壓塊上并與第一軸擋卡圈一起設(shè)置在第一主軸上，所述鉆具接頭固定在回轉(zhuǎn)外筒上，所述回轉(zhuǎn)外筒通過平鍵將第二牙嵌離合器與第一主軸連在一起，在主軸支撐簧的作用下一起動(dòng)作；
[0007]所述第一擊錘彈簧設(shè)置在第一主軸與擊錘滑筒之間，放置在第一擊錘的上端；所述第一擊錘通過其自身的鍵槽在擊錘滑筒的鍵上做上下直線運(yùn)動(dòng)；所述第一擊錘放置在擊錘滑筒內(nèi)的第一擊錘彈簧的下端、第一砧座的上方；所述第三牙嵌離合器放置在回轉(zhuǎn)外筒內(nèi)的第二牙嵌離合器的下端，主軸支撐彈簧的上方；通過第三深溝球軸承與第二主軸連接并固定在回轉(zhuǎn)外筒上；所述第二主軸固定在第三深溝球軸承里，第二主軸下端有一對(duì)稱凸緣，該凸緣套在滑動(dòng)導(dǎo)管的開口槽里；所述對(duì)中環(huán)設(shè)置在第一主軸和第二主軸之間，起著對(duì)中的作用；所述滑動(dòng)導(dǎo)管與第二擊錘連接，滑動(dòng)導(dǎo)管兩側(cè)的開口槽在第二主軸的突緣上作上下運(yùn)動(dòng)；所述銅套設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)管與回轉(zhuǎn)外筒之間；所述第二擊錘彈簧放置在第二擊錘與第二主軸之間；所述第二擊錘有一凸緣，第二擊錘的凸緣放置在擊錘導(dǎo)管的螺紋線里并沿螺紋線作上行軌跡運(yùn)動(dòng)；所述擊錘導(dǎo)管固定在回轉(zhuǎn)外筒上并與之同步；所述堵頭固定在擊錘導(dǎo)管的內(nèi)螺紋直槽上末端的一側(cè)。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一砧座的上端平面上有兩個(gè)對(duì)稱凸臺(tái)，凸臺(tái)頂端與第一擊錘的下端鋸齒面接觸，第一主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過平鍵連接第一主軸帶動(dòng)第二牙嵌離合器，在主軸支撐簧的作用下，使固定在第一砧座凸臺(tái)上端面沿著第一擊錘下端面開設(shè)的鋸齒狀斜坡凸臺(tái)由低向高運(yùn)動(dòng)，在回轉(zhuǎn)外筒內(nèi)鍵的作用下，第一砧座凸臺(tái)從最高處落入第一擊錘所設(shè)的凹槽，置放在第一擊錘上方被壓縮的第一擊錘彈簧彈力釋放，使第一擊錘沖擊在第一砧座上，完成跳步?jīng)_擊動(dòng)作。
[0009]進(jìn)一步地，在鉆工作過程中回轉(zhuǎn)外筒卡鉆堵轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)沖擊器主機(jī)加壓頂開主軸支撐簧迫使第二牙嵌離合器下行并與第三牙嵌離合器結(jié)合，第二擊錘的凸緣在第一主軸和第二主軸通過第二牙嵌離合器和第三牙嵌離合器旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，沿?fù)翦N導(dǎo)管的螺紋線作反向上升運(yùn)動(dòng)，同時(shí)迫使置于其上方的第二擊錘彈簧壓縮，當(dāng)?shù)诙翦N到達(dá)螺旋的頂部，碰到直槽邊上的堵頭時(shí)，第二擊錘彈簧彈力釋放，迫使第二擊錘沿直槽向下運(yùn)動(dòng)，完成沖擊動(dòng)作。
[0010]進(jìn)一步地，第一擊錘上設(shè)有若干個(gè)鋸齒狀斜坡凸臺(tái)和回落凹槽；第一擊錘圓柱面上開有一個(gè)鍵槽并與懸掛、阻尼裝置同步工作。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一主軸和第二主軸，在第一牙嵌離合器、第二牙嵌離合器、第三牙嵌離合器的配合下，可轉(zhuǎn)換兩種不同的工作狀態(tài)。
[0012]進(jìn)一步地，所述擊錘導(dǎo)管內(nèi)加工有與第二主軸運(yùn)動(dòng)方向相反的內(nèi)螺紋線，在內(nèi)螺紋上下交叉處加工有一直槽，在直槽的一側(cè)有所述的堵頭。
[0013]進(jìn)一步地，所述滑動(dòng)導(dǎo)管有一開口槽，第二主軸上有一對(duì)稱凸緣并在滑動(dòng)導(dǎo)管開口槽里上下運(yùn)動(dòng)。
[0014]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型提供一種防止鉆具卡鉆的沖擊結(jié)構(gòu)，主要由主體，錘擊裝置組成，其優(yōu)點(diǎn)在于，其利用外部阻力而產(chǎn)生的次動(dòng)力，與鉆機(jī)產(chǎn)生的主動(dòng)力相互干涉，第一主軸在鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，迫使設(shè)置在內(nèi)部的擊錘在擊錘彈簧的配合下，隨第一主軸轉(zhuǎn)動(dòng)并沿著所設(shè)置機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)；從而簡(jiǎn)單地利用機(jī)械方式完成沖擊、振動(dòng)，從而提高鉆機(jī)鉆進(jìn)的工作效率。由于它的次動(dòng)力源是純機(jī)械式，并利用無(wú)動(dòng)力的外部阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)工作，所以不需要額外增加附屬設(shè)備及動(dòng)力，通用性強(qiáng)，造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修、保養(yǎng)，同時(shí)不受孔深度增加的影響，始終保持沖擊力恒定，并隨第一主軸的不同轉(zhuǎn)速的變化而調(diào)整不同的振動(dòng)頻率，同時(shí)它還可轉(zhuǎn)換不同的沖擊方式(即邊回轉(zhuǎn)邊振動(dòng)沖擊或只振動(dòng)沖擊不回轉(zhuǎn))，在鉆具發(fā)生卡鉆的時(shí)候，可作為巖心鉆探孔內(nèi)事故的處理工具(即擊錘)使用，且低碳、環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]請(qǐng)參閱圖1至圖2所示，本實(shí)用新型的一種防止鉆具卡鉆的沖擊結(jié)構(gòu)，包括主體I和錘擊裝置II，所述主體1、錘擊裝置I1、通過深溝球軸承連接在主體I的第一主軸I上:所述主體I包括第一主軸1、第一軸擋卡圈2、螺母3、第一深溝球軸承4、泄壓塊5、第二軸擋卡圈6、第二深溝球軸承7、第一砧座8、第二砧座9、第一牙嵌離合器10、第二牙嵌離合器
11、主軸支撐簧12、平鍵13、鉆具接頭14組件，所述錘擊裝置包括第一擊錘彈簧15、第一擊錘16和第二擊錘17、擊錘滑筒18、回轉(zhuǎn)外筒19、第三牙嵌離合器20、第三深溝球軸承21、第二主軸22、滑動(dòng)導(dǎo)管23、第二擊錘彈簧24、擊錘導(dǎo)管25、堵頭26、銅套27、對(duì)中環(huán)28 ;所述第一主軸I與主機(jī)即主動(dòng)力源連接，第一主軸I圓柱表面上車有兩條軸擋卡圈槽，第一軸擋卡圈2，和第二軸擋卡圈6分別固定在兩個(gè)槽里，防止軸的上下竄動(dòng)；所述第一主軸I的軸中心處加工有一通孔(未圖示)，該通孔作為鉆探鉆進(jìn)時(shí)的冷卻水通道，以保證在鉆進(jìn)過程中鉆具的冷卻和排渣；所述第一砧座8和第二砧座9分別置放在第一主軸I和第二主軸22上，并分別通過螺紋固定在第一牙嵌離合器10和鉆具接頭14上；所述第一砧座8的上端平面上有兩個(gè)對(duì)稱凸臺(tái)，該凸臺(tái)頂端與第一擊錘16的下端鋸齒面接觸，第一主軸I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過平鍵13連接第一主軸I帶動(dòng)第二牙嵌離合器11，在主軸支撐簧12的作用下，使固定在第一砧座8凸臺(tái)上端面沿著第一擊錘16下端面開設(shè)的鋸齒狀斜坡凸臺(tái)由低向高運(yùn)動(dòng)，在回轉(zhuǎn)外筒19內(nèi)鍵的作用下，第一砧座8凸臺(tái)從最高處落入第一擊錘16所設(shè)的凹槽，置放在第一擊錘16上方被壓縮的第一擊錘彈簧15彈力釋放，使第一擊錘16沖擊在第一站座8上，完成跳步?jīng)_擊動(dòng)作；所述第一深溝球軸承4固定在泄壓塊5上，第一深溝球軸承4內(nèi)孔與第一主軸I滑動(dòng)配合，所述鉆具接頭14通過螺紋固定在回轉(zhuǎn)外筒19上并與之同步動(dòng)作，所述回轉(zhuǎn)外筒19通過螺紋固定在第一牙嵌離合器10上，并與之同步動(dòng)作；所述第二牙嵌離合器11通過平鍵13與第一主軸I連在一起，主軸支撐簧12在滿足鉆機(jī)鉆進(jìn)工作壓力需求的條件下，使之與第一主軸I同步，上述組件一同設(shè)置或固定在第一主軸上，并與之同步工作。
[0018]所述第一擊錘彈簧15設(shè)置在第一主軸I與擊錘滑筒18之間，放置在第一擊錘16的上端；所述第一擊錘16放置在擊錘滑筒18內(nèi)的第一擊錘彈簧15的下端、第一站座8的上方，開設(shè)在其圓柱外表面的鍵槽，在外阻力的作用下迫使其在擊錘滑筒18的鍵上做上下直線運(yùn)動(dòng)；所述第三牙嵌離合器20放置在回轉(zhuǎn)外筒19內(nèi)的第三牙嵌離合器20的下端；通過第三深溝球軸承21與第二主軸22連接并固定在回轉(zhuǎn)外筒19內(nèi)；所述第二主軸22通過螺紋固定在第三牙嵌離合器20里，其下端有一對(duì)稱凸緣，該凸緣在外阻力的作用下沿著滑動(dòng)導(dǎo)管23