一种具有自动调节排气量功能的内缸式潜孔冲击器的制作方法

本实用新型涉及矿山机械技术领域，具体的说是一种具有自动调节排气量功能的内缸式潜孔冲击器。

背景技术：

当前市场快速潜孔冲击器主要应用于矿山爆破，水井地源，开山填海工程等，市场对产品的效率要求越来越高。

常规冲击器的逆止阀一般安装在上接头内测，如需更换逆止阀及弹簧等部件，只能拆除上接头，而使用过程种上接头受旋转力的作用，与外管配合紧密，拆卸困难；此外，常规冲击器的调气塞为单一部件，调节过气量需取出进行更换，同样费时费力；再者，常规冲击器均无限压装置，一旦用户的使用压力过高，大幅增加了冲击器活塞损坏率，造成较大经济损失及工期影响。

中国专利CN104265159B公开了一种潜孔冲击器，包括冲击器主体，在冲击器主体后部设有后接头，前部设有前接头，后接头内开设有中空孔道，钻头与前接头连接，钻头内开设有钻头中心孔，钻头中心孔与钻头的端面斜孔连通，在冲击器主体内的中空孔道出口处设有逆止阀，冲击器主体内的配气杆和逆止阀阀座为一体式结构，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；活塞安装在内缸内，在内缸和外套管内运动；活塞前部通过导向套导向，活塞前端与钻头相配合，活塞内的中心气孔与钻头中心孔相通。本实用新型采用了创新的活塞结构，配气杆、内缸、后接头装配设计合，创新的卡环与前接头装配结构，使整个冲击器结构合理，工作效率高，同时也降低了生产成本，但是本潜孔冲击器的逆止阀安装在上接头内测，无限压装置和调节过气量装置，维修更换费时费力，增加了冲击器的损坏率，缩短使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了解决调节过气量费时费力和压力过高造成活塞损坏的问题，提供了一种具有自动调节排气量功能的内缸式潜孔冲击器。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有自动调节排气量功能的内缸式潜孔冲击器，包括上接头、外管、活塞和钻头，外管内通过入阀座和内缸将上接头和活塞连通，上接头内设置有逆止阀定位装置和多组用于控制工作压力的限压装置，入阀座的上部凹槽内设置有用于自动调节排气量的通气量自动调节装置，高压气体通过上接头与入阀座和内缸的配合实现活塞的高频高速往复做功运动，并通过通气量自动调节装置进行冲击器外的排渣作业。

以下是本实用新型对上述方案的进一步优化：

逆止阀定位装置包括设置在上接头内的长通道，长通道内靠近锥螺纹端面的位置设置有与上接头同轴设置的逆止阀，长通道内与逆止阀端部相对应的位置设置有配合台阶，配合台阶处安装有与逆止阀配合的密封碗座。

进一步优化：长通道内位于密封碗座外侧的位置设置有用于限位密封碗座的第一孔用弹性挡圈。

进一步优化：逆止阀的另一端套设有弹簧，并伸入到弹簧座内，弹簧座上设置有多个用于过气的过气道，弹簧座通过台阶定位于长通道内。

进一步优化：限压装置包括以一定倾斜角度设置并将外部与长通道连通的台阶孔，台阶孔内通过限压弹簧将密封球压至在台阶处，限压弹簧的另一端通过限压弹簧座进行定位及调节弹力大小。

进一步优化：限压弹簧座与上接头之间通过螺纹连接，限压弹簧座的中心设置有中心小孔，限压弹簧座的外侧设置有用于防止限压弹簧座松动的第二孔用弹性挡圈。

进一步优化：限压装置的中心轴线与冲击器轴线的夹角位于30-50度之间，排出的气体可用于二次辅助排渣。

进一步优化：通气量自动调节装置包括设置有弹簧定位孔截面为U形的密封阀，密封阀上靠近上接头的一端设置有台阶，密封阀的另一端位于调节弹簧座内。

进一步优化：密封阀的外圆周面为与调节弹簧座配合的圆柱面。

进一步优化：密封阀的圆柱面上设置有多排孔，弹簧定位孔内设置有调节弹簧，位于密封阀与调节弹簧座之间，入阀座上靠近密封阀的端部位置设置有用于定位密封阀的第三孔用弹性挡圈。

所述逆止阀定位装置、限压装置和通气量自动调节装置在使用时，高压气体进入上接头后，高压气体压缩逆止阀的弹簧，开启逆止阀，之后高压气体通过弹簧座的多个过气通道进入入阀座内，当高压气体的压力超过许用压力时，密封球被推开，高压气体通过密封球的侧面空隙和弹簧座的小孔排出冲击器外，进行降压，此时无需增大排渣风量，高压气体压缩密封阀完全进入密封弹簧座内，气体完全从过气通道排出；随着钻井米数的不断增加，冲击器的实际使用压力逐步降低，当高压气体的压力未超过许用压力时，限压装置位于密封状态，

许用压力小于弹簧在该阶段的推力时，弹簧推动密封阀位移一定距离，此时露出第一排孔，高压气体通过第一排孔分流部分气体进行排渣；当压力再次降低至一定阶段时，弹簧继续推动密封阀位移，根据位移大小露出第二排、第三排孔等，间接增大了排渣孔的过气面积，达到增大过气量的目的。

本实用新型采用新型逆止阀定位装置，无需拆卸上接头即可更换相应逆止阀及弹簧等附件；采用排渣风量自动调节装置，无需拆机更换调气塞即可实现排渣风量的自动调节；采用冲击器工作压力限压装置，自动泄压，保证冲击器在合理的工作压力下工作，使用方便，大大降低了冲击器的损坏率，增加的使用寿命。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1是本实用新型实施例内缸式潜孔冲击器的结构示意图；

附图2是本实用新型实施例逆止阀定位装置、排渣风量自动调节装置和限压装置的结构示意图；

附图3是本实用新型实施例工作时的高压状态图；

附图4是本实用新型实施例工作时的低压状态图；

附图5是本实用新型实施例工作时的低压状态图；

附图6是本实用新型实施例工作时的低压状态图。

图中：1-上接头；2-逆止阀；3-弹簧；4-弹簧座；5-入阀座；6-通气量自动调节装置；7-活塞；8-外管；9-前室；10-后室；11-钻头；12-内缸；13-导向套；14-卡环；15-下接头；16-限压装置；51-过气通道；73-中心通道；121-上过气通道；122-下过气通道；101-第一孔用弹性挡圈；102-密封碗座；103-O形密封圈；104-配合台阶；105-台阶；106-过气道；201-第二孔用弹性挡圈；202-弹簧座；203-弹簧；204-密封球；205-台阶孔；601-密封阀；602-调节弹簧；603-调节弹簧座；604-第三孔用弹性挡圈；605-圆柱面；606-孔。

具体实施方式

实施例，如图1、图2所示，一种具有自动调节排气量功能的内缸式潜孔冲击器，包括上接头1、外管8、活塞7和钻头11，外管8内通过入阀座5和内缸12将上接头1和活塞7连通，上接头1内设置有逆止阀定位装置和多组用于控制工作压力的限压装置16，入阀座5的上部凹槽内设置有用于自动调节排气量的通气量自动调节装置6，高压气体通过上接头1与入阀座5和内缸12的配合实现活塞7的高频高速往复做功运动，并通过通气量自动调节装置6进行冲击器外的排渣作业。

所述逆止阀定位装置包括设置在上接头1内的长通道，长通道内靠近锥螺纹端面的位置设置有与上接头1同轴设置的逆止阀2，长通道内与逆止阀2端部相对应的位置设置有配合台阶104，配合台阶104处安装有与逆止阀2配合的密封碗座102。

所述密封碗座102与长通道之间通过O形密封圈103密封，保证了停气状态下冲击器内的密封效果。

所述长通道内位于密封碗座102外侧的位置设置有用于限位密封碗座102的第一孔用弹性挡圈101。

所述逆止阀2的另一端套设有弹簧3，并伸入到弹簧座4内，弹簧座4上设置有多个用于过气的过气道106，弹簧座4通过台阶105定位于长通道内。

所述过气通道106为铣槽式或通孔式通道。

所述逆止阀2在更换时，只需拆掉第一孔用弹性挡圈101，然后依次取出密封碗座102、逆止阀2、弹簧3和弹簧座4即可，无需拆除上接头1，方便快捷。

所述限压装置16包括以一定倾斜角度设置并将外部与长通道连通的台阶孔205，台阶孔205内通过限压弹簧203将密封球204压至在台阶处，限压弹簧203的另一端通过限压弹簧座202进行定位及调节弹力大小。

所述限压弹簧座202与上接头1之间通过螺纹连接，限压弹簧座202的中心设置有中心小孔，限压弹簧座202的外侧设置有用于防止限压弹簧座202松动的第二孔用弹性挡圈201。

所述限压装置16的中心轴线与冲击器轴线的夹角位于30-50度之间，排出的气体可用于二次辅助排渣。

所述通气量自动调节装置包括设置有弹簧定位孔截面为U形的密封阀601，密封阀601上靠近上接头1的一端设置有台阶，密封阀601的另一端位于调节弹簧座603内。

所述密封阀601的外圆周面为与调节弹簧座603配合的圆柱面605。

所述密封阀601的圆柱面605上设置有多排孔606，弹簧定位孔内设置有调节弹簧602，位于密封阀601与调节弹簧座603之间。

所述孔606的孔径、数量、排数可根据使用要求调整使用。

所述入阀座5上靠近密封阀601的端部位置设置有用于定位密封阀601的第三孔用弹性挡圈604。

所述入阀座5位于内缸12内，内缸12上设置有多个上过气通道121和下过气通道122，内缸12的下端与活塞7密封连接。

所述入阀座5上设置有多个过气通道51，并分别与上接头1内的长通道密封连通，入阀座5上通过连接道将过气通道51与上过气通道121连通。

所述活塞7的另一端通过导向套13与钻头11连接，钻头11通过下接头15安装在外管8上，导向套13与下接头15之间设置有卡环14。

所述内缸12内入阀座5与活塞7之间为后室10，活塞7与导向套13之间为前室9。

所述外管8的内壁上设置有与内缸12、活塞7配合可通过气体的凹槽。

所述活塞7和钻头11的中心分别设置有用于排渣通气的中心通道73。

所述逆止阀定位装置、限压装置16和通气量自动调节装置6在使用时，如图3、图4、图5、图6所示，高压气体进入上接头1后，高压气体压缩逆止阀2的弹簧3，开启逆止阀2，之后高压气体通过弹簧座4的多个过气通道106进入入阀座5内，当高压气体的压力超过许用压力时，密封球204被推开，高压气体通过密封球204的侧面空隙和弹簧座202的小孔排出冲击器外，进行降压，此时无需增大排渣风量，高压气体压缩密封阀601完全进入密封弹簧座603内，气体完全从过气通道51排出；随着钻井米数的不断增加，冲击器的实际使用压力逐步降低，当高压气体的压力未超过许用压力时，限压装置16位于密封状态，

许用压力小于弹簧602在该阶段的推力时，弹簧602推动密封阀601位移一定距离，此时露出第一排孔，高压气体通过第一排孔分流部分气体进行排渣；当压力再次降低至一定阶段时，弹簧602继续推动密封阀601位移，根据位移大小露出第二排、第三排孔等，间接增大了排渣孔的过气面积，达到增大过气量的目的。

本实用新型采用新型逆止阀定位装置，无需拆卸上接头即可更换相应逆止阀及弹簧等附件；采用排渣风量自动调节装置，无需拆机更换调气塞即可实现排渣风量的自动调节；采用冲击器工作压力限压装置，自动泄压，保证冲击器在合理的工作压力下工作，使用方便，大大降低了冲击器的损坏率，增加的使用寿命。