专利名称：一种活塞导向套式无阀双缸型潜孔冲击器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气动冲击设备，尤其涉及一种活塞导向套式无阀双缸型潜孔冲击器。
背景技术：
无阀潜孔冲击器是一种典型的气动冲击设备，它是潜孔钻机的钻具，是钻机实施钻孔的工作机构。这种设备主要用于钻凿直径65—305mm,孔深60m凿岩爆破孔。一部潜孔钻机的钻孔效率在很大程度上取决于冲击器的性能。目前，市场上使用的无阀潜孔冲击器是一种瑞典山特维克米申公司为代表的Mission系列活塞导向套式无阀单缸结构潜孔冲击器,见图I所示=Mission系列无阀冲击 器由16个零件组成，带有API螺纹的后接头I是冲击器与钻杆连接的机件。逆止阀2是防止岩浆水流入冲击器及钻杆的单向阀。横销5是配气杆8和逆止阀座3、后接头I的连接件。逆止阀座还能将压缩空气引入配气杆8内，连同缸体7、配气杆8、活塞9 一起实现活塞运动的配气动作。开有中心孔道及旁孔的细长形活塞是直接将压缩空气的能量转换为机械运动动能的一个零件，并由它把这种动能通过碰撞的方式传递给钻头16，所以活塞是一个很关键的零件。缸体7为内、外缸合为一体结构的缸体。卡圈10在更换钻头16时可以防止活塞滑出缸体。卡环13则为防止钻头16脱落的对开形卡环。导向套11是起配气作用的导向套。前接头15是带动钻头转动及在上滑动的前接头。钻头体16是柱齿钻头，是直接与岩体接触进行破岩的工具。在后接头和缸体的配合面上设有第四O型密封圈6 ;导向套和缸体配合面上设有第二 O型密封圈12 ;在卡环和缸体的配合面上设有第三O型密封圈14。上述无阀单缸型潜孔冲击器有以下一些弊病1、配气杆、阀座和后接头用横销方式刚性连接，横销早期容易变形甚至断裂；2、与横销配的孔加工精度要求高不易保证，装卸不方便；3、配气杆较长，并开有面积较大的送气孔，采用浮动方式工作，容易出现早期断裂现象，降低冲击器工作时可靠性；4、有较多的进排气路，因而造成较大的气压损失；5、活塞上开有较多配气孔道，气道转折且路程长，气体压力损失大，使其对热处理反应敏感，应力集中，工作时常因工艺和结构上的原因早期破坏。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种活塞导向套式无阀双缸型潜孔冲击器，配气杆和逆止阀座合为一体，结构简单、可实现定位、减振、进气的功能，工作时稳定可靠；活塞无径向孔式结构，可实现压缩气体通过最短路程分别到达前、后气腔，提高了冲击器的效率。本实用新型的目的是这样实现的一种活塞导向套式无阀双缸型潜孔冲击器，它包括后接头、逆止阀、配气杆、活塞、缸体、导向套、卡环、钻头体和前接头，所述逆止阀为单向阀，其具有阀座和弹簧，所述的活塞为开有孔道的细长形活塞，所述的配气杆和逆止阀后端的进气座为一体结构，在缸体内部位于配气杆、活塞的外部设有内缸，在活塞运动过程中，活塞与配气杆配合端始终处于内缸内部。上所述的进气座外侧设有配合支撑盘，配合支撑盘与内缸相配合，配合支撑盘和内缸配合面上设有第一 O型密封圈。上在导向套和缸体配合面上设有第二 O型密封圈；在卡环和缸体之间设有第三O型密封圈；在后接头和缸体配合面上设有第四O型密封圈。本实用新型取得了以下的技术效果I、配气杆、内缸装配设计合理。配气杆大端装在内缸一端的台阶孔里的，后接头直接压在内缸及配气杆的大端面上构成刚性连接，从而避免了配气杆工作时的蹿动，然而能长久的保持高精度的配合，保证了工作效率。 2、配气杆结构合理。配气杆与阀座为一体式结构，且配气杆缩小了轴径比，易于加工，在工作时不易变形和断裂；配气通道简洁通畅，从而减少了能量的损失。3、活塞结构合理。首先，活塞上钻孔个数少、轴径变化较小，能较平稳的传递冲击器工作时的应力，工作寿命提高了 ；第二，活塞上孔道少、无折返孔道、无细长孔，加工方便，加工效率高，无需深孔磨削。4、系统气路设计合理。系统气路通畅、无折返式气路,大大提高气动效率,减小气压损失。5、冲击器工作效率高。冲击器合理的调整了活塞的质量和工作行程，提高了冲击器的冲击频率与单次冲击能，从而能在各种岩层实现“高频、高能”的工作，提高了工作效率(相比之下效率提高了 20% 30 %)。6、冲击器工作压力范围广。可在5 — 25公斤/厘米2范围内工作。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。图I是现有技术的结构示意图；图2是本实用新型的示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种活塞导向套式无阀双缸型潜孔冲击器，它包括后接头I、逆止阀2、配气杆8、活塞9、缸体7、导向套11、卡环13、钻头体16和前接头I 5，所述逆止阀为单向阀，其具有阀座3和弹簧4，所述的活塞为开有孔道的细长形活塞，所述的配气杆和逆止阀后端的进气座28为一体结构,在缸体内部位于配气杆、活塞的外部设有内缸29,在活塞运动过程中，活塞与配气杆配合端始终处于内缸内部。优选地，所述的进气座外侧设有配合支撑盘26，配合支撑盘与内缸相配合，配合支撑盘和内缸配合面上设有第一 O型密封圈27。在导向套和缸体配合面上设有第二 O型密封圈12 ;在卡环和缸体之间设有第三O型密封圈14 ;在后接头和缸体配合面上设有第四O型密封圈6。本实用新型带有API螺纹的后接头I是连接冲击器与钻杆的机件。逆止阀2是防止岩浆水流入冲击器及钻杆的单向阀，配气杆8和进气座28是合为一体的，除了将压缩空气引入缸体外，还同缸体、活塞一起实现活塞运动的配气动作。配气杆9为开有孔道的细长形活塞，它是直接将压缩气体的能量转换为机械运动动能的一个零件，并由它把这种动能通过碰撞的方式传递给钻头体16，活塞9始终是在内缸29与缸体7里运动的。导向套11是与活塞起配气作用的导向套，卡环13为防止钻头体16脱落的对开形卡环。前接头15用于带动钻头体16转动和滑动。本实用新型的工作原理如下为开动冲击器，须先下放冲击器。当钻头与岩石接触并顶起活塞处于图2所示位置时，启动准备工作即告结束。由后接头中空孔道17引入的高压气体P，顶开逆止阀2，经配气杆旁侧通道18、夕卜套管内侧与内缸外侧形成环形腔19到活塞体表供气室20。高压气体由这里交替的进入气缸前气室21和后气室22。返程开始时，活塞处于图2所示位置，环形腔19中的高压气体经活塞体表气槽20、经过活塞体表进入前气室21推动活塞运动。在活塞返程运动中，当环形通道25关闭时，前气室21进气停止，活塞靠前气室中的高压气体膨胀继续向上运动，当活塞的前端与导向套脱开后，前气室21气体经钻头中心孔24排至孔底。在活塞开始反程运动时，后室22的气体P，经活塞中心气孔23、钻头中心气孔24逸至孔底，使活塞运动时所受到的背压阻力很小；当配气杆小头开始进入活塞构成配合时，活塞的返程运动使后气室22的气体受到压缩；当活塞大端运动至与内缸内壁形成开口，高压气体经环形腔19、活塞供气室20进入后气室22。由于活塞运动惯性，活塞滑行一段距离，直到进入后室22的高压气体产生压力使活塞终止返程运动。活塞冲程运动时，活塞在高压气体的推动下运动到活塞大端与内缸内壁形成的开口关闭瞬间，高压气体进入后气室的通道被堵死，活塞靠气体膨胀向前运动，当活塞中心孔与配气杆下端脱离后，后气室气体经23、24排至孔底。此时活塞撞击钻头尾部完成冲程运动。在活塞开始冲程运动时，前气室21的气体继续经导向套和钻头中心孔24排到孔底；当活塞前端进入导向套时，前气室的气体开始压缩，活塞一直运动到接通圆弧槽25，高压气体进入到前气腔21，完成了配气过程。
权利要求1.一种活塞导向套式无阀双缸型潜孔冲击器，它包括后接头(I)、逆止阀(2)、配气杆(8)、活塞(9)、缸体(7)、导向套(11)、卡环(13)、钻头体(16)和前接头(15)，所述逆止阀为单向阀，其具有阀座(3)和弹簧(4)，所述的活塞为开有孔道的细长形活塞，其特征在于所述的配气杆和逆止阀后端的进气座(28)为一体结构，在缸体内部位于配气杆、活塞的外部设有内缸(29)，在活塞运动过程中，活塞与配气杆配合端始终处于内缸内部。
2.根据权利要求I所述的活塞导向套式无阀潜孔冲击器，其特征在于所述的进气座外侧设有配合支撑盘(26)，配合支撑盘与内缸相配合，配合支撑盘和内缸配合面上设有第一 O型密封圈(27)。
3.根据权利要求2所述的活塞导向套式无阀潜孔冲击器，其特征在于在导向套和缸体配合面上设有第二 O型密封圈(12);在卡环和缸体之间设有第三O型密封圈(14);在后接头和缸体配合面上设有第四O型密封圈(6)。
专利摘要一种活塞导向套式无阀双缸型潜孔冲击器，它包括后接头、逆止阀、配气杆、活塞、缸体、导向套、卡环、钻头体和前接头，所述逆止阀为单向阀，其具有阀座和弹簧，所述的活塞为开有孔道的细长形活塞，所述的配气杆和逆止阀后端的进气座为一体结构，在缸体内部位于配气杆、活塞的外部设有内缸，在活塞运动过程中，活塞与配气杆配合端始终处于内缸内部。本实用新型配气杆和逆止阀座合为一体，结构简单、可实现定位、减振、进气的功能，工作时稳定可靠；活塞无径向孔式结构，可实现压缩气体通过最短路程分别到达前、后气腔，提高了冲击器的效率。
文档编号E21B1/30GK202673138SQ20122035671
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者龚康强, 孙超 申请人:宜昌市五环钻机具有限责任公司