专利名称：重型节能嵌岩液动锤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重型节能嵌岩液动锤，属于钻进机械钻具技术领域。
目前在基础桩嵌岩井施工中，如采用回转钻进遇硬岩层钻进效率极低，若采用大直径气动锤施工，则需配置大型或多台空压机，费用高、动力消耗大，风能利用率仅5－10％，且严重污染环境。
本实用新型的目的是解决上述钻进效率低、费用大、环境污染等诸多问题而设计一种效率高、费用低、彻底解决粉尘污染及空压机噪声的重型节能嵌岩液动锤。
本实用新型重型节能嵌岩液动锤包括上接头、外管、冲锤及传功座等，其特征在于还包括内管、上阀与阀座、活塞套、储能弹簧、全液压自控阀、变径铁砧、密封套及拨叉等；上接头用法兰盘与外管联接，内管通过导向块处于外管内，外管下部与传功座通过拨叉用销子相联，密封套座落在内管下部，变径铁砧插入密封套中座在传功座上；全液压自控阀置于冲锤内，储能弹簧套在冲锤上端变径处，活塞套亦套在冲锤上端，冲锤置于内管内座落在变径铁砧上；上阀处于阀座内并置于内管内上端。
另外全液压自控阀包括液压阀及先导阀；变径铁砧的变径比在11.3～2；活塞套上有径向泄流孔。
以下结合附图对本实用新型实施例详述。
图1为本实用新型重型节能嵌岩液动锤结构示意图。
如
图1所示，上接头1用法兰盘与外管2联接，内管3通过导向块处于外管2内，外管2下部与传功座15通过拨叉14用销子相联，密封套13座落在内管3下部，变径铁砧12插入密封套13中座在传功座15上；全液压自控阀9置于冲锤8内，储能弹簧7套在冲锤8上端变径处，活塞套6亦套在冲锤8上端，冲锤8置于内管3内座落在变径铁砧12上；上阀5处于阀座4内并置于内管3内上端。全液压自控阀9包括液压阀10和先导阀11。
当本实用新型液动锤下入井内接近井底时，由于钻头与传功座15的自重使其与外管2轴向分离一定间隙，此时变径铁砧12、冲锤8亦下移，直至让出活塞套6上的径向泄流孔20，冲洗液可经由上接头通孔16、阀座通孔18、上阀过流口29、活塞套径向泄流孔20、内管3与外管2环腔26、密封套导流口27、传功座通孔28及钻头液流孔(未图示)到达井底实现洗井目的，此时液动锤不工作，防止空打。当钻头接触到井底时，传功座15与外管2分离的间隙闭合，冲锤8即上行并封闭径向泄流孔20，液流可通过上接头通孔16、阀座通孔18、上阀过流口29、冲锤中心通孔21、液压阀泄流口22、先导阀过流口23而到达下腔25，此时液压阀10和先导阀11均位于下死点，冲锤排泄孔24被封闭。由于下腔25被形成封闭状态，液压骤增，冲锤8被迫迅速上行，上阀5也在液压差作用下超前于冲锤8上行到上死点，上阀5上端与阀座4之容腔通孔17、19、环腔26相通处于低压状态。当冲锤8与上阀5接触时，冲锤8的上端形成水击，从而推动上阀5与冲锤8下移。先导阀11在下腔25的液压作用下上行并封住液压阀10的中心通孔使之上行，此时原来封闭的冲锤排泄孔24畅通，使下腔25与冲锤排泄孔24及环腔26联通并处于低压状态，而液控阀10上行中冲锤中心通孔21腔中的液流则通过液控阀10的泄流孔22与冲锤排泄孔24相通也处于低压状态，于是冲锤8在水击力和储能弹簧7释放能量共同作用下加速向下运动，上阀5下行到限位台阶后即与冲锤8脱开，此时冲锤8在水击力、储能弹簧7作用力及自身惯性力的作用下行对变径铁砧12形成猛烈的冲击，此冲击能通过传功座15而传递到钻头。由于上阀5与冲锤8脱开，冲锤中心通孔21腔中的液压又推动先导阀11和液控阀10到各自的下死点，并开启先导阀11的过流口23，封闭下腔25与冲锤排泄孔24之间的连通，于是液动锤又处于初始状态，冲锤8的往复冲击运动如此周而复始。又由于本液动锤在钻机带动下进行回转而实现了冲击－回转钻进。
本实用新型的特点是，由于采用冲击－回转碎岩而钻进效率大大提高，免用空压机解决了粉尘及噪声问题，且费用大大减少；又由于具有储能弹簧及全液压自控阀、变径铁砧而大大增加了液能的利用率，故本实用新型钻进效率高，费用低，免除了粉尘与噪声的污染。
权利要求1.一种重型节能嵌岩液动锤包括上接头、外管、冲锤及传功座，其特征在于还包括内管、上阀与阀座、活塞套、储能弹簧、全液压自控阀、变径铁砧、密封套及拨叉；上接头用法兰盘与外管联接，内管通过导向块处于外管内，外管下部与传功座通过拨叉用销子相联，密封套座落在内管下部，变径铁砧插入密封套中座在传功座上；全液压自控阀置于冲锤内，储能弹簧套在冲锤上端变径处，活塞套亦套在冲锤上端，冲锤置于内管内座落在变径铁砧上；上阀处于阀座内并置于内管内上端。
2.如权利要求1所述的重型节能嵌岩液动锤，其特征在于全液压自控阀包括液压阀及先导阀。
3.如权利要求1所述的重型节能嵌岩液动锤，其特征在于变径铁砧的变径比在11.3～2。活塞套上有径向泄流孔。
4.如权利要求1所述的重型节能嵌岩液动锤，其特征在于活塞套上有径向泄流孔。
专利摘要本实用新型包括上接头、外管、冲锤、传功座，内管、上阀与阀座、活塞套、储能弹簧、全液压自控阀、变径铁砧、密封套等；上接头与外管联接，内管在外管内，外管下部与传功座相联，密封套在内管下部，变径铁砧插入密封套中座在传功座上；全液压自控阀置于冲锤内，储能弹簧、活塞套套在冲锤上端，冲锤在内管内座落在变径铁砧上；上阀与阀座在内管内上端。其特点是钻进效率高，费用低，无污染。
文档编号E21B1/00GK2189199SQ94208450
公开日1995年2月8日 申请日期1994年4月14日 优先权日1994年4月14日
发明者苏长寿, 王人杰, 谢文卫, 甘行平, 孙建华 申请人:地质矿产部勘探技术研究所