一種貫通式反循環(huán)沖擊器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種貫通式反循環(huán)沖擊器，涉及流體壓力驅(qū)動(dòng)的沖擊工具【技術(shù)領(lǐng)域】。包括雙壁鉆桿接頭、氣缸、配氣座、逆止閥、彈簧、中心巖樣管、外套管、活塞、導(dǎo)向套、保持環(huán)、前接頭及釬頭，還包括支撐座、導(dǎo)流罩及雜物過濾網(wǎng)，在氣缸的上端內(nèi)側(cè)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(wǎng)設(shè)于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(shè)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(shè)有斜向氣孔，導(dǎo)流罩連接在前接頭上并與前接頭和釬頭一起形成負(fù)壓區(qū)。結(jié)構(gòu)簡單、鉆巖精確、氣體損耗小，提高了沖擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時(shí)時(shí)進(jìn)行取樣，有效提高了鉆探效率，減少對環(huán)境的污染。
【專利說明】一種貫通式反循環(huán)沖擊器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及流體壓力驅(qū)動(dòng)的沖擊工具【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]氣動(dòng)潛孔沖擊器廣泛應(yīng)用于礦石探測、地下巖樣采集、建筑工程、水電、港口、高速公路等一系列工程項(xiàng)目的前期巖樣探測，從我國目前應(yīng)用氣動(dòng)潛孔沖擊器鉆進(jìn)方法來看，現(xiàn)一般多為正循環(huán)鉆進(jìn)，孔口直接排渣，灰塵飛揚(yáng)，對操作人員和設(shè)備危害嚴(yán)重，不利于環(huán)境保護(hù)。由于鉆孔與鉆桿間的環(huán)狀面積大，在鉆進(jìn)過程中就形成了，當(dāng)風(fēng)量雖然能滿足潛孔沖擊器正常供風(fēng)量時(shí)，而不能滿足環(huán)狀面積排渣上返風(fēng)速的要求，從而造成鉆孔的排渣能力低、孔底巖屑堆積嚴(yán)重、鉆進(jìn)效率降低、鉆頭體磨損嚴(yán)重、鉆進(jìn)較困難，加之環(huán)狀面積上返的高速氣流、巖屑對孔壁的沖刷，很容易出現(xiàn)孔壁坍塌，導(dǎo)致孔內(nèi)事故的發(fā)生，原有鉆進(jìn)方法無法時(shí)時(shí)取樣，無法準(zhǔn)確判斷地層情況，無法滿足礦物勘探使用，同時(shí)塵渣吹出孔后四處逸散，污染環(huán)境，影響作業(yè)人員健康。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種貫通式反循環(huán)沖擊器，結(jié)構(gòu)簡單、鉆巖精確、氣體損耗小，提高了沖擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時(shí)時(shí)進(jìn)行取樣，有效提高了鉆探效率，減少對環(huán)境的污染。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種貫通式反循環(huán)沖擊器，包括雙壁鉆桿接頭、氣缸、配氣座、逆止閥、彈簧、中心巖樣管、外套管、活塞、導(dǎo)向套、保持環(huán)、前接頭及釬頭，還包括支撐座、導(dǎo)流罩及雜物過濾網(wǎng)，在氣缸的上端內(nèi)側(cè)依次安裝有配氣座、逆止閥和支撐座，彈簧位于逆止閥和支撐座之間并套裝在支撐座上，支撐座套裝在中心巖樣管上，所述雜物過濾網(wǎng)設(shè)于配氣座上的配氣孔處，并通過設(shè)于氣缸內(nèi)的擋圈固定；氣缸的上端內(nèi)側(cè)與雙壁鉆桿接頭的下端連接，氣缸的下端穿入外套管的腔內(nèi)并與外套管配合，氣缸的外圓面上設(shè)有環(huán)形凹槽并與外套管內(nèi)壁上的環(huán)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(shè)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(shè)有斜向氣孔，所述導(dǎo)流罩連接在前接頭上并與前接頭和釬頭一起形成負(fù)壓區(qū)，所述外套管軸向限位于導(dǎo)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(gè)以上，并在氣缸上呈環(huán)形均布。
[0006]所述活塞與氣缸配合部分的外圓面上設(shè)有兩組環(huán)形凹槽，與氣缸上的第一配氣孔和第二配氣孔對應(yīng)，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(nèi)側(cè)和支撐座形成第一氣室，所述氣缸的下端、活塞的外側(cè)及外套管內(nèi)側(cè)形成第二氣室，所述活塞、導(dǎo)向套的上端及外套管內(nèi)側(cè)形成第三氣室；所述導(dǎo)向套內(nèi)側(cè)、活塞下端及前接頭的上端形成第四氣室，并與所述負(fù)壓區(qū)連通。[0009]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:由于本實(shí)用新型增加了氣缸長度，增設(shè)了兩處配氣通道，增大了活塞配氣面積，增加了沖擊功，使壓氣流動(dòng)更順暢，降低了壓氣損耗，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了沖擊功，使用成本低；另外一方面，本實(shí)用新型的釬頭尾部沒用釬尾管，采用中心巖樣管同時(shí)配氣，提高了釬頭尾部強(qiáng)度，提高釬頭使用壽命，解決礦物勘探中實(shí)時(shí)取樣問題，及特殊工況中的技術(shù)難題。本實(shí)用新型取消了釬頭的配氣管，采用中心巖樣管同時(shí)配氣，在前接頭處增設(shè)了導(dǎo)流罩，通過與活塞上布置的螺旋凹槽配合，在釬頭底部形成負(fù)壓區(qū)，使沖擊器形成反循環(huán)工作。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、鉆巖精確、氣體損耗小，提高了沖擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時(shí)時(shí)進(jìn)行取樣，有效提高了鉆探效率，減少對環(huán)境的污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中標(biāo)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(dǎo)向套；11、如接頭；12、導(dǎo)流罩；13、保持環(huán)；14、針頭；15、雜物過濾網(wǎng)；16、擋圈；17、雙壁鉆桿接頭；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(fù)壓區(qū)；26、第一氣室。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]由圖1可知，本實(shí)用新型包括雙壁鉆桿接頭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(dǎo)向套10、保持環(huán)13、前接頭11及釬頭14,還包括支撐座
6、導(dǎo)流罩12及雜物過濾網(wǎng)15，在氣缸I的上端內(nèi)側(cè)依次安裝有配氣座3、逆止閥4和支撐座6，彈簧位于逆止閥4和支撐座6之間并套裝在支撐座6上，支撐座6套裝在中心巖樣管7上，所述雜物過濾網(wǎng)15設(shè)于配氣座3上的配氣孔處，并通過設(shè)于氣缸I內(nèi)的擋圈16固定；氣缸I的上端內(nèi)側(cè)與雙壁鉆桿接頭17的下端連接，氣缸I的下端穿入外套管2的腔內(nèi)并與外套管2配合，氣缸I的外圓面上設(shè)有環(huán)形凹槽并與外套管2內(nèi)壁上的環(huán)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(shè)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(shè)有斜向氣孔22，所述導(dǎo)流罩12連接在前接頭11上并與前接頭11和釬頭14 一起形成負(fù)壓區(qū)25，所述外套管2軸向限位于導(dǎo)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(gè)以上，并在氣缸I上呈環(huán)形均布，所述活塞9與氣缸I配合部分的外圓面上設(shè)有兩組環(huán)形凹槽，與氣缸I上的第一配氣孔8和第二配氣孔24對應(yīng)，形成氣道，增大了活塞的配氣面積，增加了沖擊功，使壓氣流動(dòng)更順暢，降低了壓氣損耗，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了沖擊功，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，能防止氣體泄漏，減少氣壓損耗，提高沖擊功。
[0016]所述逆止閥4、氣缸I的內(nèi)側(cè)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(cè)及外套管2內(nèi)側(cè)形成第二氣室21，所述活塞9、導(dǎo)向套10的上端及外套管2內(nèi)側(cè)形成第三氣室19 ;所述導(dǎo)向套10內(nèi)側(cè)、活塞9下端及前接頭11的上端形成第四氣室20，并與所述負(fù)壓區(qū)25連通，所述負(fù)壓區(qū)25與大氣連通。
[0017]所述活塞9的上端滑動(dòng)設(shè)置在氣缸I的下端內(nèi)部、下端滑動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)向套10中，所述活塞9與氣缸I的配合部分設(shè)置了兩組環(huán)形凹槽，分別與氣缸I上設(shè)置的兩組第一配氣孔8和第二配氣孔24配合形成氣道?；钊?與外套管2配合部分，其外圓上開設(shè)有多個(gè)螺旋凹槽，在配氣的同時(shí)，氣流在凹槽旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，與導(dǎo)流罩12及釬頭14配合在孔底形成負(fù)壓區(qū)；氣缸I采用長氣缸設(shè)計(jì)，分別設(shè)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(wǎng)15設(shè)置在氣缸I的上端內(nèi)部，縮短了沖擊器總體長度；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(dǎo)向套10與雙壁鉆桿接頭17連通，另一端和釬頭14連通，從而形成了由釬頭14開始到雙壁鉆桿接頭17結(jié)束整體的貫通，取消了釬頭14的配氣管，采用中心巖樣管7同時(shí)配氣，前接頭11處增設(shè)了導(dǎo)流罩12，通過與活塞9上布置的螺旋槽配合在孔底形成負(fù)壓區(qū)，使沖擊器形成反循環(huán)工作。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理如下:高壓氣體沿雙壁鉆桿接頭17的夾層氣孔進(jìn)入配氣座3，推開逆止閥4，進(jìn)入第一氣室26，經(jīng)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(dòng)活塞9向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞9與導(dǎo)向套10分離時(shí)，第三氣室19的氣體進(jìn)入第四氣室20并吹出沖擊器，隨后第二氣室21內(nèi)的氣體壓力推動(dòng)活塞回位，重新與導(dǎo)向套10密封，如此循環(huán)，達(dá)到?jīng)_擊效果，而塵渣從釬頭14、中心巖樣管7、配氣座3及雙壁鉆桿接頭17的內(nèi)孔依次排出沖擊器外。
[0019]由于本實(shí)用新型增加了氣缸I長度，增設(shè)了兩處配氣通道，增大了活塞9配氣面積，增加了沖擊功，使壓氣流動(dòng)更順暢，降低了壓氣損耗，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了沖擊功，使用成本低；另外一方面，本實(shí)用新型的釬頭14尾部沒用釬尾管，采用中心巖樣管7同時(shí)配氣，提高了釬頭尾部強(qiáng)度，提高釬頭14使用壽命，解決礦物勘探中實(shí)時(shí)取樣問題，及特殊工況中的技術(shù)難題。本實(shí)用新型取消了釬頭14的配氣管，采用中心巖樣管7同時(shí)配氣，在前接頭11處增設(shè)了導(dǎo)流罩12，通過與活塞9上布置的螺旋凹槽配合，在釬頭底部形成負(fù)壓區(qū)，使沖擊器形成反循環(huán)工作。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、鉆巖精確、氣體損耗小，提高了沖擊功，能不受孔壁坍塌的影響，可以時(shí)時(shí)進(jìn)行取樣，有效提高了鉆探效率，減少對環(huán)境的污染。
[0020]本實(shí)用新型主要用于取樣鉆進(jìn)、溶洞地層、裂隙發(fā)育地層鉆進(jìn)施工及不允許揚(yáng)塵鉆孔作業(yè)場所和取代原正循環(huán)鉆進(jìn)沖擊器。
【權(quán)利要求】
1.一種貫通式反循環(huán)沖擊器，包括雙壁鉆桿接頭(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(dǎo)向套(10)、保持環(huán)(13)、前接頭(11)及釬頭(14)，其特征在于:還包括支撐座(6)、導(dǎo)流罩(12)及雜物過濾網(wǎng)(15)，在氣缸Cl)的上端內(nèi)側(cè)依次安裝有配氣座(3)、逆止閥(4)和支撐座(6)，彈簧位于逆止閥(4)和支撐座(6)之間并套裝在支撐座(6)上，支撐座(6)套裝在中心巖樣管(7)上，所述雜物過濾網(wǎng)(15)設(shè)于配氣座(3)上的配氣孔處，并通過設(shè)于氣缸(I)內(nèi)的擋圈(16)固定；氣缸(I)的上端內(nèi)側(cè)與雙壁鉆桿接頭(17)的下端連接，氣缸(I)的下端穿入外套管(2)的腔內(nèi)并與外套管(2)配合，氣缸(I)的外圓面上設(shè)有環(huán)形凹槽并與外套管(2)內(nèi)壁上的環(huán)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(shè)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(shè)有斜向氣孔(22)，所述導(dǎo)流罩(12)連接在前接頭(11)上并與前接頭(11)和釬頭(14) 一起形成負(fù)壓區(qū)(25)，所述外套管(2)軸向限位于導(dǎo)流罩(12)和氣缸(I)上端的凸緣之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貫通式反循環(huán)沖擊器，其特征在于:第一配氣孔(8)、第二配氣孔(24)及斜向氣孔(22)均為2個(gè)以上，并在氣缸(I)上呈環(huán)形均布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貫通式反循環(huán)沖擊器，其特征在于:所述活塞(9)與氣缸(I)配合部分的外圓面上設(shè)有兩組環(huán)形凹槽，與氣缸(I)上的第一配氣孔(8)和第二配氣孔(24)對應(yīng)，形成氣道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貫通式反循環(huán)沖擊器，其特征在于: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(jù)權(quán)利要求1所述的一種貫通式反循環(huán)沖擊器，其特征在于:所述逆止閥(4)、氣缸(I)的內(nèi)側(cè)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(cè)及外套管(2)內(nèi)側(cè)形成第二氣室(21)，所述活塞(9)、導(dǎo)向套(10)的上端及外套管(2)內(nèi)側(cè)形成第三氣室(20);所述導(dǎo)向套(10)內(nèi)側(cè)、活塞(9)下端及前接頭(11)的上端形成第四氣室(21)，并與所述負(fù)壓區(qū)(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(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】董全文, 李淑梅, 葛東輝, 張飛 申請人:宣化蘇普曼鉆潛機(jī)械有限公司