专利名称：湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤的制作方法
技术领域：
用于基础工程大口径(φ80－150Cm)卵砾石层、基岩、硬岩地下钻进的钻探机具。
现有大口径卵砾石层、基岩、硬岩钻进用的潜孔锤，如日本发明的MACH钻进方法，是用二个以上小潜孔锤固定组合在一起，钻进中几个潜孔锤冲击不同步，对钻具的反弹力也不同步，应响对钻头的加压和钻速，活塞的作用面积小，要求风压高；而且MACH钻进方法为非贯通式，只能全面钻进，不能取芯，冲击器工作参数不易调整，不同程度地影响了钻孔质量、进尺速度和钻探效率。
本实用新型的目的和任务就是要实现大口径卵砾石层、基岩、硬岩钻孔的单头潜孔锤，活塞作用面积大，低风压，闭型循环、活塞质量大，性能调节方便，更换个别零件即可改变冲击器工作参数，延长钻头寿命，冲洗液保护孔壁，反循环排渣，即可反循环连续取芯也可全面钻进，成孔速度快，提高钻井工作效率，降低工作成本。
湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤，由上接头1通过螺纹与外套管2联接，外套管2与外缸3构成环状通道18，在内缸4上部设有外环槽17，在衬套6下部设有内环槽13，配气杆16与芯管14合为一体置于筒状活塞5中，从而将芯管内孔15与内环槽13及冲击器工作室封闭隔离，筒状活塞5与芯管14外径构成环状间隙，为后气室排气通道，芯管14下端插入花键轴7上端，经向设置密封圈以防止气液相互渗漏，花键轴7下端以法兰与大口径硬岩钻头9联接，花键套8用法兰与外套管2联解，起传递扭矩作用，钻头底唇10设有吸渣口11，经向圆孔12设置在衬套6中部。
经现场钻探试验，使用湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤，采用湿式洗井介质可平衡地层压力，起到防塌作用，保持孔壁稳固，洗井介质的反循环，保证了大口径钻孔施工中的上返流速，使体积破碎的大颗粒岩屑、岩芯及时排出地表，避免孔底重复破碎，提高钻头使用寿命和钻进效率，减少孔内事故。冲击器的闭型结构使压缩空气在整个工作过程中实行封闭循环，免受孔内水柱压力的影响，冲击器工作性能不受孔深及水柱高度变化的影响，冲击器保持最优参数工作。用低风压常规钻探设备即可实现，大幅度节省了设备投资及动力消耗，经细粒致密坚硬石英砂岩地层钻进试验，每小时可进尺0.4M－10M，比牙轮钻提高工效十倍以上。为大口径卵砾石层、基岩、硬岩钻孔施工提供了一种新的实用机具。
附图为湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤结构图1上接头，2外套管，3外缸，4内缸，5筒状活塞，6衬套，7花键轴，8花键套，9大口径硬岩钻头，10钻头底唇，11吸渣口，12经向圆孔，13内环槽，14芯管，15芯管内通孔，16配气杆，17外环槽，18环状通道。
本实用新型的进一步构成是由三通道钻杆输入压缩空气，经上接头1的进气孔和内缸4上部外环槽17进入冲击器工作室，推动筒状活塞5高频往复运动，撞击花键轴7上端，以应力波形式传至大口径硬岩钻头9破碎岩石。冲击器工作气室作功后的废气经内环槽13、经向圆孔12及外缸3排至环状通道18，最后经上接头1，的排气孔排至三通道钻杆，完成闭式循环。芯管内通孔15内径与三通道钻杆中部通孔直径相等，保证反循环通畅，反循环液流由冲击器外环隙经钻头底唇10及吸渣口11进入芯管内通孔15，携带岩屑或岩样反循环排出地表。
权利要求1.一种用于基础工程大口径(φ80-150Cm)卵砾石层、基岩、硬岩钻进的湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤主要由上接头1，内缸4，衬套6，花键轴7和花键套8组成，其特征在于设有外套管2，外缸3，筒状活塞5，大口径硬岩钻头9，钻头底唇10，吸渣口11，芯管14，径向圆孔12，内环槽13，芯管内通孔15，配气杆16，外环槽17，环状通道18。
2.按照权利要求1所说的湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤，其特征在于芯管11置于筒状活塞5中，将芯管内通孔15与冲击器工作室隔开。
3.按照权利要求1所说的湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤，其特征在于配气杆16设置在芯管11上部，芯管内通孔15为反循环通道。
4.按照权利要求1所说的湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤，其特征在于环状通道18由外套管2与外缸3构成，并使排气通道与钻孔相互隔开。
5.照权利要求1所说的湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤，其特征在于外环槽17设在内缸4上部，内环槽13设在衬套6下部。
专利摘要一种用于基础工程大口径(Φ80-150cm)基岩、硬岩地下钻进的湿式闭型反循环气动贯通潜孔锤主要由筒状活塞、大口径硬岩钻头、芯管、内环槽、外环槽、配气杆、环状通道等组成，该机具实现了卵砾石层、基岩、硬岩大口径钻孔的单头潜孔锤钻进，活塞作用面积大，性能调节方便，孔底无重复破碎，延长钻头寿命，冲洗液保护孔壁，用低风压常规钻探设备即可实现。大幅度降低设备投资及动力消耗，经石英岩地层钻探试验，比牙轮钻提高工效数十倍。
文档编号E21B4/06GK2066480SQ9020873
公开日1990年11月28日 申请日期1990年6月21日 优先权日1990年6月21日
发明者殷琨, 蒋荣庆, 赵光灼, 穆纪泽, 张赤诚, 郑培根, 周占江 申请人:长春地质学院