一种贯通式反循环冲击器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种贯通式反循环冲击器，涉及流体压力驱动的冲击工具【技术领域】。包括双壁钻杆接头、气缸、配气座、逆止阀、弹簧、中心岩样管、外套管、活塞、导向套、保持环、前接头及钎头，还包括支撑座、导流罩及杂物过滤网，在气缸的上端内侧依次安装有配气座、逆止阀和支撑座，支撑座套装在中心岩样管上，杂物过滤网设于配气座上的配气孔处，在气缸上与外套管配合部分的下端设有径向通气的第一配气孔和第二配气孔，在气缸配合部分的上端还设有斜向气孔，导流罩连接在前接头上并与前接头和钎头一起形成负压区。结构简单、钻岩精确、气体损耗小，提高了冲击功，能不受孔壁坍塌的影响，可以时时进行取样，有效提高了钻探效率，减少对环境的污染。
【专利说明】一种贯通式反循环冲击器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及流体压力驱动的冲击工具【技术领域】。
【背景技术】
[0002]气动潜孔冲击器广泛应用于矿石探测、地下岩样采集、建筑工程、水电、港口、高速公路等一系列工程项目的前期岩样探测，从我国目前应用气动潜孔冲击器钻进方法来看，现一般多为正循环钻进，孔口直接排渣，灰尘飞扬，对操作人员和设备危害严重，不利于环境保护。由于钻孔与钻杆间的环状面积大，在钻进过程中就形成了，当风量虽然能满足潜孔冲击器正常供风量时，而不能满足环状面积排渣上返风速的要求，从而造成钻孔的排渣能力低、孔底岩屑堆积严重、钻进效率降低、钻头体磨损严重、钻进较困难，加之环状面积上返的高速气流、岩屑对孔壁的冲刷，很容易出现孔壁坍塌，导致孔内事故的发生，原有钻进方法无法时时取样，无法准确判断地层情况，无法满足矿物勘探使用，同时尘渣吹出孔后四处逸散，污染环境，影响作业人员健康。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种贯通式反循环冲击器，结构简单、钻岩精确、气体损耗小，提高了冲击功，能不受孔壁坍塌的影响，可以时时进行取样，有效提高了钻探效率，减少对环境的污染。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种贯通式反循环冲击器，包括双壁钻杆接头、气缸、配气座、逆止阀、弹簧、中心岩样管、外套管、活塞、导向套、保持环、前接头及钎头，还包括支撑座、导流罩及杂物过滤网，在气缸的上端内侧依次安装有配气座、逆止阀和支撑座，弹簧位于逆止阀和支撑座之间并套装在支撑座上，支撑座套装在中心岩样管上，所述杂物过滤网设于配气座上的配气孔处，并通过设于气缸内的挡圈固定；气缸的上端内侧与双壁钻杆接头的下端连接，气缸的下端穿入外套管的腔内并与外套管配合，气缸的外圆面上设有环形凹槽并与外套管内壁上的环形凹槽一起形成气道，在气缸上与外套管配合部分的下端设有径向通气的第一配气孔和第二配气孔，在所述气缸配合部分的上端还设有斜向气孔，所述导流罩连接在前接头上并与前接头和钎头一起形成负压区，所述外套管轴向限位于导流罩和气缸上端的凸缘之间。
[0005]第一配气孔、第二配气孔及斜向气孔均为2个以上，并在气缸上呈环形均布。
[0006]所述活塞与气缸配合部分的外圆面上设有两组环形凹槽，与气缸上的第一配气孔和第二配气孔对应，形成气道。
[0007]支撑座与中心岩样管通过第二密封圈密封配合；所述气缸的上端和外套管通过第一密封圈密封连接；所述配气座与气缸之间、配气座与中心岩样管之间均密封配合。
[0008]所述逆止阀、气缸的内侧和支撑座形成第一气室，所述气缸的下端、活塞的外侧及外套管内侧形成第二气室，所述活塞、导向套的上端及外套管内侧形成第三气室；所述导向套内侧、活塞下端及前接头的上端形成第四气室，并与所述负压区连通。[0009]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:由于本实用新型增加了气缸长度，增设了两处配气通道，增大了活塞配气面积，增加了冲击功，使压气流动更顺畅，降低了压气损耗，简化了结构，提高了冲击功，使用成本低；另外一方面，本实用新型的钎头尾部没用钎尾管，采用中心岩样管同时配气，提高了钎头尾部强度，提高钎头使用寿命，解决矿物勘探中实时取样问题，及特殊工况中的技术难题。本实用新型取消了钎头的配气管，采用中心岩样管同时配气，在前接头处增设了导流罩，通过与活塞上布置的螺旋凹槽配合，在钎头底部形成负压区，使冲击器形成反循环工作。本实用新型结构简单、钻岩精确、气体损耗小，提高了冲击功，能不受孔壁坍塌的影响，可以时时进行取样，有效提高了钻探效率，减少对环境的污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]图中标记:1、气缸；2、外套管；3、配气座；4、逆止阀；5、弹簧；6、支撑座；7、中心岩样管；8、弟一配气孔；9、活塞；10、导向套；11、如接头；12、导流罩；13、保持环；14、针头；15、杂物过滤网；16、挡圈；17、双壁钻杆接头；18、第一密封圈；19、第三气室；20、第四气室；21、第二气室；22、斜向气孔；23、第二密封圈；24、第二配气孔；25、负压区；26、第一气室。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013]由图1可知，本实用新型包括双壁钻杆接头17、气缸1、配气座3、逆止阀4、弹簧5、中心岩样管7、外套管2、活塞9、导向套10、保持环13、前接头11及钎头14,还包括支撑座
6、导流罩12及杂物过滤网15，在气缸I的上端内侧依次安装有配气座3、逆止阀4和支撑座6，弹簧位于逆止阀4和支撑座6之间并套装在支撑座6上，支撑座6套装在中心岩样管7上，所述杂物过滤网15设于配气座3上的配气孔处，并通过设于气缸I内的挡圈16固定；气缸I的上端内侧与双壁钻杆接头17的下端连接，气缸I的下端穿入外套管2的腔内并与外套管2配合，气缸I的外圆面上设有环形凹槽并与外套管2内壁上的环形凹槽一起形成气道，在气缸I上与外套管2配合部分的下端设有径向通气的第一配气孔8和第二配气孔24，在所述气缸I配合部分的上端还设有斜向气孔22，所述导流罩12连接在前接头11上并与前接头11和钎头14 一起形成负压区25，所述外套管2轴向限位于导流罩12和气缸I上端的凸缘之间。
[0014]第一配气孔8、第二配气孔24及斜向气孔22均为2个以上，并在气缸I上呈环形均布，所述活塞9与气缸I配合部分的外圆面上设有两组环形凹槽，与气缸I上的第一配气孔8和第二配气孔24对应，形成气道，增大了活塞的配气面积，增加了冲击功，使压气流动更顺畅，降低了压气损耗，简化了结构，提高了冲击功，使用成本低。
[0015]支撑座6与中心岩样管7通过第二密封圈23密封配合；所述气缸I的上端和外套管2通过第一密封圈18密封连接；所述配气座3与气缸I之间、配气座3与中心岩样管7之间均密封配合，能防止气体泄漏，减少气压损耗，提高冲击功。
[0016]所述逆止阀4、气缸I的内侧和支撑座6形成第一气室26，所述气缸I的下端、活塞9的外侧及外套管2内侧形成第二气室21，所述活塞9、导向套10的上端及外套管2内侧形成第三气室19 ;所述导向套10内侧、活塞9下端及前接头11的上端形成第四气室20，并与所述负压区25连通，所述负压区25与大气连通。
[0017]所述活塞9的上端滑动设置在气缸I的下端内部、下端滑动设置在导向套10中，所述活塞9与气缸I的配合部分设置了两组环形凹槽，分别与气缸I上设置的两组第一配气孔8和第二配气孔24配合形成气道。活塞9与外套管2配合部分，其外圆上开设有多个螺旋凹槽，在配气的同时，气流在凹槽旋转流动，与导流罩12及钎头14配合在孔底形成负压区；气缸I采用长气缸设计，分别设置了第一配气孔8和第二配气孔24，增加了活塞9的配气面积；所述配气座3、逆止阀4、支撑座6及杂物过滤网15设置在气缸I的上端内部，缩短了冲击器总体长度；所述中心岩样管7穿过配气座3、逆止阀4、支撑座6、活塞9、导向套10与双壁钻杆接头17连通，另一端和钎头14连通，从而形成了由钎头14开始到双壁钻杆接头17结束整体的贯通，取消了钎头14的配气管，采用中心岩样管7同时配气，前接头11处增设了导流罩12，通过与活塞9上布置的螺旋槽配合在孔底形成负压区，使冲击器形成反循环工作。
[0018]本实用新型的工作原理如下:高压气体沿双壁钻杆接头17的夹层气孔进入配气座3，推开逆止阀4，进入第一气室26，经过气缸I的外壁与外套管2之间的气道、活塞9上的气槽，在第三气室19膨胀推动活塞9向上运动，当活塞9与导向套10分离时，第三气室19的气体进入第四气室20并吹出冲击器，随后第二气室21内的气体压力推动活塞回位，重新与导向套10密封，如此循环，达到冲击效果，而尘渣从钎头14、中心岩样管7、配气座3及双壁钻杆接头17的内孔依次排出冲击器外。
[0019]由于本实用新型增加了气缸I长度，增设了两处配气通道，增大了活塞9配气面积，增加了冲击功，使压气流动更顺畅，降低了压气损耗，简化了结构，提高了冲击功，使用成本低；另外一方面，本实用新型的钎头14尾部没用钎尾管，采用中心岩样管7同时配气，提高了钎头尾部强度，提高钎头14使用寿命，解决矿物勘探中实时取样问题，及特殊工况中的技术难题。本实用新型取消了钎头14的配气管，采用中心岩样管7同时配气，在前接头11处增设了导流罩12，通过与活塞9上布置的螺旋凹槽配合，在钎头底部形成负压区，使冲击器形成反循环工作。本实用新型结构简单、钻岩精确、气体损耗小，提高了冲击功，能不受孔壁坍塌的影响，可以时时进行取样，有效提高了钻探效率，减少对环境的污染。
[0020]本实用新型主要用于取样钻进、溶洞地层、裂隙发育地层钻进施工及不允许扬尘钻孔作业场所和取代原正循环钻进冲击器。
【权利要求】
1.一种贯通式反循环冲击器，包括双壁钻杆接头(17)、气缸(I)、配气座(3)、逆止阀(4)、弹簧(5)、中心岩样管(7)、外套管(2)、活塞(9)、导向套(10)、保持环(13)、前接头(11)及钎头(14)，其特征在于:还包括支撑座(6)、导流罩(12)及杂物过滤网(15)，在气缸Cl)的上端内侧依次安装有配气座(3)、逆止阀(4)和支撑座(6)，弹簧位于逆止阀(4)和支撑座(6)之间并套装在支撑座(6)上，支撑座(6)套装在中心岩样管(7)上，所述杂物过滤网(15)设于配气座(3)上的配气孔处，并通过设于气缸(I)内的挡圈(16)固定；气缸(I)的上端内侧与双壁钻杆接头(17)的下端连接，气缸(I)的下端穿入外套管(2)的腔内并与外套管(2)配合，气缸(I)的外圆面上设有环形凹槽并与外套管(2)内壁上的环形凹槽一起形成气道，在气缸(I)上与外套管(2)配合部分的下端设有径向通气的第一配气孔(8)和第二配气孔(24)，在所述气缸(I)配合部分的上端还设有斜向气孔(22)，所述导流罩(12)连接在前接头(11)上并与前接头(11)和钎头(14) 一起形成负压区(25)，所述外套管(2)轴向限位于导流罩(12)和气缸(I)上端的凸缘之间。
2.根据权利要求1所述的一种贯通式反循环冲击器，其特征在于:第一配气孔(8)、第二配气孔(24)及斜向气孔(22)均为2个以上，并在气缸(I)上呈环形均布。
3.根据权利要求1所述的一种贯通式反循环冲击器，其特征在于:所述活塞(9)与气缸(I)配合部分的外圆面上设有两组环形凹槽，与气缸(I)上的第一配气孔(8)和第二配气孔(24)对应，形成气道。
4.根据权利要求1所述的一种贯通式反循环冲击器，其特征在于:支撑座(6)与中心岩样管(7 )通过第二密封圈(23 )密封配合；所述气缸(I)的上端和外套管(2 )通过第一密封圈(18 )密封连接；所述配气座(3 )与气缸(I)之间、配气座(3 )与中心岩样管(7 )之间均密封配合。
5.根据权利要求1所述的一种贯通式反循环冲击器，其特征在于:所述逆止阀(4)、气缸(I)的内侧和支撑座(6)形成第一气室(26)，所述气缸(I)的下端、活塞(9)的外侧及外套管(2)内侧形成第二气室(21)，所述活塞(9)、导向套(10)的上端及外套管(2)内侧形成第三气室(20);所述导向套(10)内侧、活塞(9)下端及前接头(11)的上端形成第四气室(21)，并与所述负压区(25)连通。
【文档编号】E21B25/00GK203499555SQ201320619462
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】董全文, 李淑梅, 葛东辉, 张飞 申请人:宣化苏普曼钻潜机械有限公司