高风压潜孔冲击器的外套管结构的制作方法
【专利摘要】高风压潜孔冲击器的外套管结构，包括连接头、外缸、卡钎套和潜孔钻头，潜孔钻头包括连接杆，连接杆前端设有钻头基体，所述外缸外表面、卡钎套外表面、钻头基体前端面和钻头基体圆周面分别设有凹槽，凹槽内设有耐磨块，外缸外和卡钎套上的耐磨块分别凸出于外缸外表面和卡钎套外表面，钻头基体圆周面的耐磨块与钻头基体保持平整，耐磨块由聚晶金刚石复合片和/或聚晶金刚石制成。本实用新型使外缸、卡钎套更加耐磨，确保了钻头基体的外径能在长时间的使用过程中保持恒定的尺寸，使冲击孔孔径的大小保持一致，从而提高了作业效率，延长了外缸、卡钎套和潜孔钻头的使用寿命，进而降低了施工成本，提高工作效率。
【专利说明】高风压潜孔冲击器的外套管结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于工程施工【技术领域】，尤其涉及一种高风压潜孔冲击器的外套管结 构。
【背景技术】
[0002] 潜孔冲击器用于在露天和地下矿山、采石场、水电工程、水井钻进、矿物勘探、岩体 钢索锚固孔钻凿、地热开凿、地铁工程开挖、边桩支护等施工场地，发挥了巨大的作用。潜孔 锤冲击器主要由连接头、外缸、卡钎套和潜孔钻头组成，外缸安装有活塞、内缸、阀座、单向 阀等部件，卡钎套安装在外缸的前部，潜孔钻头安装在卡钎套前部，冲击器工作时在高压气 体的作用下，外缸、卡钎套和潜孔钻头是直接与岩屑、岩石接触的零件，这就要求它们具有 较高的强度、高耐磨性。
[0003] 传统的外缸和卡钎套采用42CrMo等材料经整体淬火后制作，在使用过程中反映 的问题多为外缸和卡钎套耐磨性差，甚至出现磨穿孔现象。使用过程中需要经常更换外缸 和卡钎套，影响钻凿的效率，使用成本较高。潜孔钻头由硬质合金齿头和钢制基体组成。在 中等硬度及偏软的岩层中传统的潜孔钻头工具可以满足工程需要，但遇到岩层坚硬的花岗 岩或研磨性强的岩层时，潜孔钻头的钢制基体磨损严重，造成硬质合金齿头过早脱落，表现 出钻头的外径减小、寿命短、效率低下的弱势，不仅影响工程的质量和进度，也造成人力、物 力及原材料的大量浪费。因此，有必要研究一种高性能的高风压潜孔冲击器的外套管结构， 使外缸、卡钎套和潜孔钻头具有高的耐磨性，并保证潜孔钻头的外径不变小，延长外缸、卡 钎套和潜孔钻头的使用寿命，提高工具效能，节约原材料。 实用新型内容
[0004] 本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种钻凿效率高、耐磨性强、使 用寿命长的高风压潜孔冲击器的外套管结构。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：高风压潜孔冲击器的外套 管结构，包括连接头、外缸、卡钎套和潜孔钻头，连接头前端插设到外缸后端口内与外缸螺 纹连接，卡钎套后端插设到外缸前端口内与外缸螺纹连接，卡钎套内轴向设有花键槽，潜孔 钻头包括连接杆，连接杆外部设有与卡钎套内花键槽配合的外花键，连接杆前端设有钻头 基体，连接杆后端沿轴向设有一条直向通道，钻头基体内设有内端均与直向通道连通的三 条斜向通道，连接杆后端插设并滑动连接在卡钎套内，所述外缸外表面、卡钎套外表面、钻 头基体前端面和钻头基体圆周面分别设有凹槽，凹槽内设有耐磨块，外缸外和卡钎套上的 耐磨块分别凸出于外缸外表面和卡钎套外表面，外缸外上的耐磨块和卡钎套上的耐磨块的 最大回转半径相等，钻头基体前端面的耐磨块凸出于钻头基体前端面，钻头基体前端面的 耐磨块的凸出部分呈半球状结构，钻头基体圆周面的耐磨块与钻头基体保持平整，耐磨块 由聚晶金刚石复合片和/或聚晶金刚石制成。
[0006] 所述耐磨块沿外缸本体轴向方向设有四圈，耐磨块沿钻头基体均匀设有一圈，聚 晶金刚石复合片由硬质合金衬底层和聚晶金刚石层构成，聚晶金刚石层的厚度为0. 1? 4. 0mm η
[0007] 所述外缸外和卡钎套上的耐磨块为圆柱形结构，该耐磨块的外径为4mm?16mm、 轴向长度为6mm?10mm。
[0008] 采用上述技术方案，本实用新型在工作使用时，高压空气通过连接杆内的直向通 道和钻头基体内的三条斜向通道被送到钻头基体的工作面，完成吹渔，排渣的目的。本实用 新型具有以下有益效果：
[0009] 1、本实用新型是把聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石的高耐磨性、较强的抗冲击能 力应用在外缸、卡钎套和潜孔钻头上，使外缸、卡钎套更加耐磨，确保了钻头基体的外径能 在长时间的使用过程中保持恒定的尺寸，使冲击孔孔径的大小保持一致，从而提高了作业 效率，延长了外缸、卡钎套和潜孔钻头的使用寿命，减少了外缸、卡钎套和潜孔钻头的更换 次数，进而降低了施工成本，提高工作效率。
[0010] 2、耐磨块的外径、长度等尺寸是针对经济性和使用寿命综合平衡的优选技术参 数。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，本实用新型的高风压潜孔冲击器的外套管结构，包括连接头1、外缸 2、卡钎套3和潜孔钻头，连接头1前端插设到外缸2后端口内与外缸2螺纹连接，卡钎套3 后端插设到外缸2前端口内与外缸2螺纹连接，卡钎套3内轴向设有花键槽，潜孔钻头包括 连接杆4,连接杆4外部设有与卡钎套3内花键槽配合的外花键，连接杆4前端设有钻头基 体5,连接杆4后端沿轴向设有一条直向通道9,钻头基体5内设有内端均与直向通道9连 通的三条斜向通道19,连接杆4后端插设并滑动连接在卡钎套3内，所述外缸2外表面、卡 钎套3外表面、钻头基体5前端面和钻头基体5圆周面分别设有凹槽，凹槽内设有耐磨块6， 外缸2外和卡钎套3上的耐磨块6分别凸出于外缸2外表面和卡钎套3外表面，夕卜缸2外 上的耐磨块6和卡钎套3上的耐磨块6的最大回转半径相等，钻头基体5前端面的耐磨块 6凸出于钻头基体5前端面，钻头基体5前端面的耐磨块6的凸出部分呈半球状结构，钻头 基体5圆周面的耐磨块6与钻头基体5保持平整，耐磨块6由聚晶金刚石复合片和/或聚 晶金刚石制成。
[0013] 耐磨块6沿外缸2本体轴向方向设有四圈，耐磨块6沿钻头基体5均勻设有一圈， 聚晶金刚石复合片由硬质合金衬底层7和聚晶金刚石层8构成，聚晶金刚石层8的厚度为 0. 1 ?4. 0mm η
[0014] 外缸2外和卡钎套3上的耐磨块6为圆柱形结构，该耐磨块6的外径为4mm? 16mm、轴向长度为6_?10mm。
[0015] 本实用新型在工作使用时，高压空气通过连接杆4内的直向通道9和钻头基体5 内的三条斜向通道19被送到钻头基体5的工作面，完成吹渣，排渣的目的。本实用新型是 把聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石的高耐磨性、较强的抗冲击能力应用在外缸2、卡钎套3 和潜孔钻头上，使外缸2、卡钎套3更加耐磨，确保了钻头基体5的外径能在长时间的使用过 程中保持恒定的尺寸，使冲击孔孔径的大小保持一致，从而提高了作业效率，延长了外缸2、 卡钎套3和潜孔钻头的使用寿命，减少了外缸2、卡钎套3和潜孔钻头的更换次数，进而降低 了施工成本，提高工作效率。耐磨块6的外径、长度等尺寸是针对经济性和使用寿命综合平 衡的优选技术参数。
[0016] 上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依 据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本 实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1. 高风压潜孔冲击器的外套管结构，包括连接头、外缸、卡钎套和潜孔钻头，连接头前 端插设到外缸后端口内与外缸螺纹连接，卡钎套后端插设到外缸前端口内与外缸螺纹连 接，卡钎套内轴向设有花键槽，潜孔钻头包括连接杆，连接杆外部设有与卡钎套内花键槽配 合的外花键，连接杆前端设有钻头基体，连接杆后端沿轴向设有一条直向通道，钻头基体内 设有内端均与直向通道连通的三条斜向通道，连接杆后端插设并滑动连接在卡钎套内，其 特征在于：所述外缸外表面、卡钎套外表面、钻头基体前端面和钻头基体圆周面分别设有 凹槽，凹槽内设有耐磨块，外缸外和卡钎套上的耐磨块分别凸出于外缸外表面和卡钎套外 表面，外缸外上的耐磨块和卡钎套上的耐磨块的最大回转半径相等，钻头基体前端面的耐 磨块凸出于钻头基体前端面，钻头基体前端面的耐磨块的凸出部分呈半球状结构，钻头基 体圆周面的耐磨块与钻头基体保持平整，耐磨块由聚晶金刚石复合片和/或聚晶金刚石制 成。
2. 根据权利要求1所述的高风压潜孔冲击器的外套管结构，其特征在于：所述耐磨块 沿外缸本体轴向方向设有四圈，耐磨块沿钻头基体均匀设有一圈，聚晶金刚石复合片由硬 质合金衬底层和聚晶金刚石层构成，聚晶金刚石层的厚度为〇. 1?4. Omm。
3. 根据权利要求1或2所述的高风压潜孔冲击器的外套管结构，其特征在于：所述外 缸外和卡钎套上的耐磨块为圆柱形结构，该耐磨块的外径为4mm?16_、轴向长度为6mm? 10mm〇
【文档编号】E21B17/00GK203867480SQ201420295136
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】王瑞利, 何春霞, 王增胜, 郭帅领, 王浩刚 申请人:黄河科技学院