专利名称：无阀中空式取芯多用潜孔锤的制作方法
技术领域：
无阀中空式取芯多用潜孔锤，是适用于各种基岩地层地质勘探的，用压缩空气驱动能采取块状岩芯的钻具。
潜孔锤钻进，是一种高效低耗的钻进方法，国内外有多种潜孔锤产品出售，但这类产品均为全面钻进用潜孔锤，只能采取岩屑，无法采取块状岩芯，不能更好地满足地质勘探工作的要求。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，易损件少，气道畅通，能采取块状岩芯的钻具。可实现提钻取芯，绳索取芯和双壁钻杆反循环连续取芯。
该实用新型由通用接头，加长岩芯管，加长外缸的冲击器和钻头两部分组成。包括通用接头，环状止逆阀，中空结构活塞，布置有进排气道的外缸套、外缸、岩芯管，卡钎套，有直孔状岩芯通道的取芯钻头等主要部件。通用接头，加长外缸、联接套、外缸、卡钎套之间以螺纹联接。钻头与卡钎套采用兼做排气道的自锁花键联接。
附图无阀中空式取芯多用潜孔锤纵剖面示意图。
结合
本实用新型的目的是如何实现的，冲击器部分由通用接头1、加长外缸22、联接套5、外缸19，卡钎套20联接成一体，高压空气通过通用接头1、止逆阀2及园环状止逆阀3进入加长岩芯管4与联接套5间的环空气道及外缸套6上的进气槽7和进气孔8，经活塞9上的让气环槽10，外缸套6内侧下进气槽11进入下气室12，高压空气推动活塞9上行，此时上气室15通过上排气孔16与外界相通排气。活塞9在岩芯管13与外缸套6间运行至封闭下进气槽11，下气室12停止进气，高压空气膨胀，推动活塞9继续向上运行，同时活塞9将外缸套6的上排气孔16封闭，上气室15内低压空气被压缩，活塞9运行到让气环槽10与外缸套6内侧上进气槽14相通时，高压空气进入上气室15，同时外缸套6上的下排气孔17被打开，下气室12与外界相通排气。活塞减速上行至速度为零。至此活塞上举行程结束，转入冲击行程。
此时，上气室15为高压进气状态，下气室12为排气低压状态。在上下气室压差作用下，活塞9加速下行，当活塞9将上进气槽14和下排气孔17封闭时，上气室15内高压空气膨胀，下气室12内低压空气被压缩，此时，上气室15内气压高于下气室12的气压，活塞9继续加速下冲，当下进气槽11及上排气孔16被打开时，下气室12转入进气状态，上气室15则为排气，活塞9稍减速仍以高速冲击钻头21尾部砧面，将大部分冲击能量传给钻头21破碎岩石。冲击后，活塞9弹起转入上举行程，进入下一次工作循环。钻头21下岩石破碎面为环状，中间岩芯部分通过钻头岩芯通道进入岩芯管13和加长岩芯管4得以收集和保护，实现取芯目的。
当钻具提离孔底时，为彻底防止发生“空打”现象，本实用新型在外缸套6内下部设有一断气凸台18，以切断下气室12进气通路。
本实用新型去掉通用接头1，止逆阀2，换接双壁钻杆接头后，可进行绳索取芯钻进和反循环连续取芯钻进。换用全面钻进钻头可进行全面钻进，换用扩孔钻头可进行扩孔。
本潜孔锤主要技术参数钻头直径165－170毫米岩芯通孔直径70毫米容纳岩芯长度2500(可变)毫米当风压为0.5－0.9兆帕时单次冲击功100－200焦尔冲击频率14－20赫兹耗风量5－8立方米／分配用钻杆内平φ89或114／70毫米双壁钻杆本实用新型在7级破碎白云岩钻进施工中，平均小时进尺16.74米，与现有常规回转钻进以平均小时进尺2米相比，提高时效8倍左右，岩芯采取率为80％以上，在同一钻孔深155米，水柱高90米时，钻进1.6米，用5分钟，时效19.2米／小时，岩芯采取率81％。
权利要求1.一种压缩空气驱动的潜孔锤，其特征在于由通用接头，加长岩芯管、加长外缸的冲击器和钻头两部分组成，通用接头用于冲击器与配用钻杆的联结，冲击器把压缩空气的位能转换成活塞的动能传给钻头破碎岩石，冲击器与钻头采用兼做排气道的自锁花键联接，钻头直孔，冲击器内的岩芯管和加长岩芯管构成不与气道相通的独立的中空岩芯通道。
2.按权利要求1所述的潜孔锤，其特征在于冲击器是由环状止逆阀，中空结构活塞，布置有进排气道的外缸套，外缸，岩芯管，卡钎套组成。
3.按权利要求2所述的外缸套，其特征在于进气道都布置在外缸套上。
4.按权利要求2所述的冲击器，其特征在于外缸套内下部有一断气凸台，其作用是防止“空打”。
5.按权利要求2所述的中空结构活塞，其特征在于它在岩芯管及外缸套内作往复运动。
6.按权利要求1所述的岩芯管及加长岩芯管，其特征在于在上述二管内无气流通过，而所获的块状岩芯的其内得到容纳与保护。
7.按权利要求1所述的钻头，其特征在于采用兼做排气道的自锁花键与冲击器联结，便于装卸，充分利用空间，增加钻头强度。
8.按权利要求1、2所述的潜孔锤，其特征在于去掉通用接头、止逆阀，换接双壁钻杆接头后，可进行绳索取芯钻进和反循环连续取芯钻进。
9.按权利要求1所述的潜孔锤，其特征在于换用全面钻进钻头可进行全面钻进或换用扩孔钻头进行扩孔。
专利摘要无阀中空式取芯多用潜孔锤，适用于各种基岩地层地质勘探，是用压缩空气驱动能采取块状岩芯，可实现提钻取芯，绳索取芯和双壁钻杆反循环连续取芯的钻具。由通用接头、加长岩芯管和加长外缸的冲击器和钻头两部分组成。结构简单，易损件少，高效低耗，在7级破碎白云岩地质中钻进，平均小时进尺16.74米，岩芯采取率为80％以上，与现有常规回转钻进相比，提高时效8倍左右，且可在深水下工作。
文档编号E21B4/06GK2036204SQ88203760
公开日1989年4月19日 申请日期1988年3月5日 优先权日1988年3月5日
发明者李仲元, 雷培德, 陈镇球, 康永春 申请人:地质矿产部水文地质工程地质技术方法研究队, 浙江嘉兴冶金机械厂