一种反打冲击器的制作方法

本实用新型涉及潜孔钻机技术领域，更具体地说，涉及一种反打冲击器。

背景技术：

矿山工程用的潜孔冲击器是一种以压缩空气为动力源，将凿岩冲击动力部分潜入凿岩孔中，通过冲击器中的配气装置控制活塞作往返运动，冲击配置在冲击器前端的潜孔凿岩钻头，将冲击能量传递至钻头，由钻头破碎岩石的凿岩设备。

在钻孔的过程中，由于地下岩层情况复杂，存在溶洞、裂隙以及夹层等情况，作业过程中容易出现卡钻，无法顺利拔出钻具。还有在凿岩掘进中因为钻杆是一节一节接起来的，孔钻越深钻杆接的越长，由于钻杆柔性连接容易导致钻下去出现孔位偏移严重和钻杆扭曲变形的现象，这个时候也容易出现卡钻现象，无法顺利拔出钻具。

因此，如何解决钻杆卡住后难以顺利拔出钻具的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种反打冲击器，用于设置在钻杆与钻杆连接位置处，利用钻具的高压气体使活塞产生高频率的振动和反向的推动力，以使钻具卡死的位置松动，进而使得钻具能顺利拔出。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种反打冲击器，包括两端分别用于连接钻杆的轴杆接头，所述轴杆接头上依次设置第一环形凸台、第二环形凸台、以及与所述轴杆接头可拆卸连接的接头套，所述第一环形凸台与所述第二环形凸台之间形成第一环形凹槽，所述第二环形凸台与所述接头套之间形成第二环形凹槽；

所述轴杆接头上套设有活塞，所述活塞的内壁设有密封分别贴合于所述第二环形凸台的第三环形凸台和第四环形凸台，所述第三环形凸台和第四环形凸台之间设有第三环形凹槽，且所述第三环形凸台的长度小于所述第一环形凹槽的长度，第四环形凸台的长度小于所述第二环形凹槽的长度；

所述轴杆接头的轴向设有用于与钻杆的高压气道连通的轴向气孔，所述轴杆接头的径向设有贯通所述轴向气孔与所述第二环形凸台的径向气孔；

当所述第三环形凹槽位于所述第一环形凹槽的上方时，所述第一环形凸台密封贴合于所述活塞，所述接头套与所述活塞具有间隙，且所述径向气孔连通于所述第一环形凹槽；

当所述第三环形凹槽位于所述第二环形凹槽的上方时，所述接头套密封贴合于所述活塞，所述第一环形凸台与所述活塞具有间隙，且所述径向气孔连通于所述第二环形凹槽。

优选的，所述轴杆接头的一端设有用于与上部钻杆配合连接的锥头螺纹接口，所述轴杆接头的另一端设有用于与下部钻杆配合连接的锥孔螺纹接口，所述轴向气孔与所述锥孔螺纹接口贯通，且所述轴向气孔在靠近所述锥孔螺纹接口的一端设有密封塞。

优选的，所述密封塞为塑料塞。

优选的，所述塑料塞的侧壁设有多个环形方槽，所述环形方槽内设有o型密封圈。

优选的，所述轴杆接头上设有四条呈十字形分布的径向气孔。

优选的，四条所述径向气孔的轴心共面。

优选的，所述轴杆接头上设有用于对所述接头套轴向定位的轴肩，所述接头套上设有与所述轴肩密封配合的第一环形台阶面。

优选的，所述接头套的外端设有第二环形台阶面，所述第二环形台阶面上套设有外套管，所述外套管与所述活塞之间具有间隙。

优选的，所述第一环形凹槽的长度与所述第三环形凸台的长度的差值为第一差值，所述第二环形凹槽的长度与所述第四环形凸台的长度的差值为第二差值，所述第一差值大于所述第二差值。

优选的，所述第一差值为所述第二差值的四至五倍。

本实用新型所提供的反打冲击器，使用时，将轴杆接头连接在钻杆与钻杆的连接处，以使轴向气孔连通于钻具的高压气道，第一环形凸台、第一环形凹槽、第二环形凸台以及第三环形凸台构成第一腔室，接头套、第二环形凹槽、第二环形凸台与第四环形凸台构成第二腔室，进入轴向气孔的高压气体可通过径向气孔依次进入第一腔室与第二腔室，第一腔室进气时，第二腔室排气，使第一腔室空气压力高于第二腔室，从而将活塞向第二腔室方向推动，当活塞运动到一定位置时，第一腔室进气口封闭、排气口打开，第二腔室进气口打开、排气口封闭，活塞向第一腔室方向推动，如此反复，使活塞形成上下往复移动，带动钻杆高频振动，使得卡钻处的岩渣发生松动，第一腔室进气行程大于第二腔室进气行程，从而使活塞产生一个向上的推动力，进而将卡死在凿岩孔中的钻具顺利拔出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供反打冲击器具体实施例的示意图。

其中，1-轴杆接头、11-第一环形凸台、12-第二环形凸台、13-第一环形凹槽、14-第二环形凹槽、15-轴向气孔、16-径向气孔、17-锥头螺纹接口、18-锥孔螺纹接口、2-接头套、21-第一环形台阶、22-第二环形台阶、3-活塞、31-第三环形凸台、32-第三环形凹槽、33-第四环形凸台、4-外套管、5-密封塞、6-o型密封圈、7-第一腔室、8-第二腔室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种反打冲击器，用于设置在钻杆与钻杆连接位置处，利用钻具的高压气体使活塞产生高频率的振动和反向的推动力，以使钻具卡死的位置松动，进而使得钻具能顺利拔出。

请参考图1，图1为本实用新型所提供反打冲击器具体实施例的示意图。

本实用新型所提供的反打冲击器，包括两端分别用于连接钻杆的轴杆接头1，轴杆接头1上依次设置第一环形凸台11、第二环形凸台12、以及与轴杆接头1可拆卸连接的接头套2，第一环形凸台11与第二环形凸台12之间形成第一环形凹槽13，第二环形凸台12与接头套2之间形成第二环形凹槽14；

轴杆接头1上套设有活塞3，活塞3的内壁设有密封分别贴合于第二环形凸台12的第三环形凸台31和第四环形凸台33，第三环形凸台31和第四环形凸台33之间设有第三环形凹槽32，且第三环形凸台31的长度小于第一环形凹槽13的长度，第四环形凸台33的长度小于第二环形凹槽14的长度；

轴杆接头1的轴向设有用于与钻杆的高压气道连通的轴向气孔15，轴杆接头1的径向设有贯通轴向气孔15与第二环形凸台12的径向气孔16；

当第三环形凹槽32位于第一环形凹槽13的上方时，第一环形凸台11密封贴合于活塞3，接头套2与活塞3具有间隙，且径向气孔16连通于第一环形凹槽13；

当第三环形凹槽32位于第二环形凹槽14的上方时，接头套2密封贴合于活塞3，第一环形凸台11与活塞3具有间隙，且径向气孔16连通于第二环形凹槽14。

如图1所示，轴杆接头1为轴杆类部件，轴杆接头1的两端分别用于连接上下钻杆，即当钻具卡住时，可将轴杆接头1连接在钻杆与钻杆连接位置处，以便实现顺利拔出钻具的目的。

轴杆接头1上设有第一环形凸台11、第二环形凸台12以及接头套2，从而在第一环形凸台11与第二环形凸台12之间形成第一环形凹槽13，在第二环形凸台12与接头套2之间形成第二环形凹槽14。

轴杆接头1上还套设有活塞3，活塞3的内壁上设有第三环形凸台31和第四环形凸台33，且第三环形凸台31和第四环形凸台33与第二环形凸台12分别密封贴合，第三环形凸台31和第四环形凸台33之间还设有第三环形凹槽32。由于接头套2与轴杆接头1可拆卸连接，装配时，可先将活塞3套在轴杆接头1上，再将接头套2安装在轴杆接头1上即可。

轴杆接头1的轴向上设有轴向气孔15，当轴杆接头1的一端连接于位于上部的钻杆时，轴向气孔15与上部钻杆的高压气道连通，以使压缩空气进入轴向气孔15内。且轴杆接头1的径向上设有将轴向气孔15与第二环形凸台12贯通的径向气孔16，以使压缩空气经径向气孔16进入活塞3与轴杆接头1之间。

当第三环形凹槽32位于第一环形凹槽13的上方时，径向气孔16与第一凹槽连通，且第一环形凸台11密封贴合于活塞3，因此，高压气体将由径向气孔16进入第一环形凹槽13、第一环形凸台11、活塞3以及第三环形凸台31所构成的第一腔室7内，第一腔室7内的气压不断加大，从而将活塞套筒向接头套2的方向推动。

在活塞3上接头套2方向移动的过程中，第三环形凹槽32逐渐脱离第一环形凹槽13，使径向气孔16与第一环形凹槽13断开，当第三环形凹槽32移动到局部位于第二环形凹槽14上时，径向气孔16与第二凹槽连通，且接头套2密封贴合于活塞3，因此，高压气体将由径向气孔16进入第二环形凹槽14、接头套2、活塞3以及第四环形凸台33所构成的第二腔室8内，第二腔室8内的气压不断加大，从而将活塞套筒向第一环形凸台11的方向推动。

如此，使活塞3在第一环形凹槽13与第二环形凹槽14之间往复移动，形成高频的振动，当径向气孔16向第一腔室7充气时，接头套2与活塞3之间具有间隙，因此，第二腔室8内的气体可自动排出，同理，当径向气孔16向第二腔室8充气时，第一环形凸台11与活塞3之间具有间隙，因此，第一环形腔体内的高压气体可自动排出，从而实现充气与排气的自动循环。

本实用新型所提供的反打冲击器，使用时，将轴杆接头1连接在钻杆与钻杆的连接处，以使轴向气孔15连通于钻具的高压气道，第一环形凸台11、第一环形凹槽13、第二环形凸台12以及第三环形凸台31构成第一腔室7，接头套2、第二环形凹槽14、第二环形凸台12与第四环形凸台33构成第二腔室8，进入轴向气孔15的高压气体可通过径向气孔16依次进入第一腔室7与第二腔室8，第一腔室7进气时，第二腔室8排气，使第一腔室7空气压力高于第二腔室8，从而将活塞3向第二腔室8方向推动。

当活塞3运动到一定位置时，第一腔室7进气口封闭、排气口打开，第二腔室8进气口打开、排气口封闭，活塞3向第一腔室7方向推动，如此反复，使活塞3形成上下往复移动带动钻杆高频振动，使得卡钻处的岩渣发生松动，同时，由于第一腔室7进气行程大于第二腔室8进气行程，从而使活塞产生一个向上的推动力，进而将卡死在凿岩孔中的钻具顺利拔出。

在上述实施例的基础之上，考虑到轴杆接头1的具体设置方式，作为一种优选，轴杆接头1的一端设有用于与上部钻杆配合连接的锥头螺纹接口17，轴杆接头1的另一端设有用于与下部钻杆配合连接的锥孔螺纹接口18，轴向气孔15与锥孔螺纹接口18贯通，且轴向气孔15在靠近锥孔螺纹接口18的一端设有密封塞5。

本实施例中，轴向气孔15为通孔，以提高加工的便捷性，并通过密封塞5将轴向气孔15的一端密封住，以保证进入轴向气孔15的高压气体通过径向气孔16进入第一腔室7或第二腔室8内。

在上述实施例的基础之上，考虑到密封塞5的具体材质选择，作为一种优选，密封塞5为塑料塞。当然，还可根据需要选择其他的密封塞5，例如，橡胶塞或尼龙塞。

在上述实施例的基础之上，为进一步提高密封塞5的密封性能，作为一种优选，塑料塞的侧壁设有多个环形方槽，环形方槽内o型密封圈6。以防止高压气体泄露。

在上述实施例的基础之上，考虑到径向气孔16的具体设置方式，作为一种优选，轴杆接头1上设有四条呈十字形分布的径向气孔16。当然还可根据需要设置气体数量个径向气孔16，例如两个或六个。在上述实施例的基础之上，作为一种优选，四条径向气孔16的轴心共面。

在上述实施例的基础之上，考虑到接头套2与轴杆接头1的具体连接方式，作为一种优选，轴杆接头1上设有用于对接头套2轴向定位的轴肩，接头套2上设有与轴肩密封配合的第一环形台阶21面。在上述实施例的基础之上，作为一种优选，接头套2的外端设有第二环形台阶22面，第二环形台阶22面上套设有外套管4，外套管4与活塞3之间具有间隙。

其中，外套管4可起到防尘与消音的作用，且外套管4与活塞3之间具有间隙，以保证第二腔室8内气体能顺利排出。

在上述任意实施例的基础之上，作为一种优选，第一环形凹槽13的长度与第三环形凸台31的长度的差值为第一差值，即第一腔室7进气行程长度，第二环形凹槽14的长度与第四环形凸台33的长度的差值为第二差值，即第二腔室8进气行程长度，第一差值大于第二差值

本实施例中，由于第三环形凸台31的长度与第一环形凹槽13的长度的差值远大于第四环形凸台33长度与第二环形凹槽14长度的差值，即第一腔室7的进气长度远大于第二腔室8的进气长度，从而使活塞3向上推动力远大于活塞3向下推动力，形成一个向上的拔杆力，进一步提高拔出钻具的功效。

在上述实施例的基础之上，第一差值为第二差值的四至五倍。即第三环形凸台31长度与第一环形凹槽13长度的差值为第四环形凸台33长度与第二环形凹槽14长度的差值的四至五倍。如此，第一腔室7的进气行程远大于第二腔室8的进气行程，使第一腔室7的活塞向上推动力远大于第二腔室8的活塞向下推进力，进一步提高拔出钻具的功效。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供反打冲击器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。