專利名稱：雙噴嘴復合閥式液動潛孔錘的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于地下鉆進及沖擊夯管施工的液動潛孔錘，屬于鉆進機械
背景技術：
目前可用于鉆進施工的液動潛孔錘多采用閥式、射流式或射吸等結構中單獨的一種結構形式，不同程度地存在對實際生產(chǎn)中的泥漿有較高的要求或輸出的單次沖擊功不夠高的問題，因而在實際應用中受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明提供一種雙噴嘴復合閥式液動潛孔錘，當液動潛孔錘使用的泥漿中固相含量較高時能有效地解決運動零件阻卡的問題，提高液動潛孔錘在泥漿中的工作穩(wěn)定性。同時沖錘沖程階段采用容積式的工作原理，可以實現(xiàn)較高的能量利用率。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是包括外殼1、上閥2、沖錘3、沖錘承噴口4及下接頭5的雙噴嘴復合閥式液動潛孔錘，其特征在于外殼1上部中心設有上噴嘴6，該噴嘴正對上閥2上部的上閥上腔7和中心孔9，上閥2外徑與外殼1該部位的內(nèi)徑形成滑動配合，上閥2可以上下運動自如且在向下運動時有限位，運動行程為A；沖錘3上段與外殼1形成滑動密封配合、下段與下接頭5的上段的內(nèi)孔形成滑動密封配合，沖錘3可上下靈活運動，運動行程為A+B，并在滑動面形成密封，B為自由行程；沖錘3內(nèi)固定裝配有沖錘承噴口4，與沖錘3內(nèi)的沖錘噴嘴13保證一定的距離形成承噴腔15，在承噴腔15周圍的沖錘內(nèi)壁上開有旁通水口14，將承噴腔15與沖錘外的低壓環(huán)腔17連通。
本發(fā)明的上閥2由于采用了射流吸附原理，替代密封式結構，同時利用沖錘內(nèi)的噴嘴13形成的射流效應控制下腔液流進、出，替代活閥式開關結構，從而減少了活動密封副的數(shù)量和零件在運動中的阻卡，提高了液動潛孔錘對泥漿介質(zhì)的適應性。


附圖為本發(fā)明的結構示意圖。
其中1.外殼、2.上閥、3.沖錘、4.沖錘承噴口、5.下接頭、6.上噴嘴、7.上閥上腔、8.縱向槽、9.上閥中心孔、10上閥旁通孔、11.沖錘上腔、12.沖錘中心孔、13.沖錘噴嘴、14旁通水口、15.承噴腔、16.沖錘承噴口中心孔、17.低壓環(huán)腔、18.沖錘下腔、19.下接頭旁通孔、20.下接頭中心孔具體實施方式
雙噴嘴復合閥式液動潛孔錘包括外殼1、上閥2、沖錘3、沖錘承噴口4及下接頭5，外殼1上部中心設有上噴嘴6，該噴嘴正對上閥2的上閥上腔7和中心孔9，可利用液流高速運動形成的射流在上閥上腔7位置產(chǎn)生低壓效應；上閥2外徑與外殼1該部位的內(nèi)徑形成滑動配合，該配合面開有縱向的槽8，上閥2可以上下運動自如且在向下運動時有限位，運動行程為A，A的值為1-500毫米。沖錘3上段與外殼1形成滑動配合、下段與下接頭5的上段的內(nèi)孔形成滑動配合確保沖錘3可以上下靈活運動并在滑動面形成密封，沖錘上下運動行程為A+B，B為自由行程，B的值為1-500毫米；上閥的中心孔9與沖錘上腔11之間通過上閥旁通孔10連通；上閥2的下端面可以與沖錘3的上端面形成平面密封，當沖錘3上行到可以與上閥2接觸時將沖錘的中心孔12與沖錘上腔11關閉。沖錘3內(nèi)固定裝配有沖錘承噴口4，與沖錘3內(nèi)的沖錘噴嘴13保證一定的距離形成承噴腔15，當沖錘噴嘴13有高速液體射流形成時，沖錘承噴口4將該射流的動能轉化成壓力能，利用沖錘下腔18面積克服上部的液壓作用力將沖錘3向上抬起；在承噴腔15周圍的沖錘內(nèi)壁上開有旁通水口14，將承噴腔15與沖錘外的低壓環(huán)腔17連通，然后通過下接頭旁通孔19和下接頭中心孔20與液動潛孔錘下部的排水通道連通。
噴嘴6的直徑Φ1為3-500毫米。
沖錘3內(nèi)部的噴嘴13的直徑Φ2為1-500毫米；沖錘承噴口中心孔16的直徑Φ3為3-500毫米；該液動潛孔錘的工作過程如下液動潛孔錘在直立狀態(tài)下上閥2、沖錘3分別處于自己的下限位置，上閥2的下端面與沖錘之間有自由行程B；當有高壓流體流經(jīng)液動潛孔錘，該流體經(jīng)過外殼1上部的噴嘴6時，在上閥上腔7處形成負壓效應，將上閥2抬高；當該流體依次流經(jīng)上閥中心孔9、上閥旁通孔10、沖錘上腔11、沖錘內(nèi)孔12和沖錘噴嘴13后形成高速射流沖向沖錘承噴口4的中心孔16，在沖錘承噴口4的作用下將液體的動能轉化為壓力能，使得沖錘下腔18壓力上升，將沖錘3向上方抬起并加速運動。上閥2的上升加速度要高于沖錘3的上升加速度，同時沖錘到達上限位置的路程為A+B要比上閥的運動行程長，從而確保上閥2運動完行程A而先到達上限位置去等待沖錘3隨后到達，當沖錘3向上運動到與上閥2接觸時，上閥2下端面將沖錘內(nèi)孔10的入口封閉，阻斷了液流的通道，沖錘噴嘴13無液流經(jīng)過，沖錘下腔18與低壓環(huán)腔17通過沖錘承噴口中心孔16、沖錘承噴腔15和沖錘上的旁通水口14連通，射流形成的高壓消失，沖錘下腔18內(nèi)的液體可通過沖錘呈噴口4、沖錘上的旁通水口14、沖錘與外殼1環(huán)狀間隙到下接頭旁通孔19和下接頭中心孔20排出。沖錘3和上閥2在液體的壓力差作用下共同向下加速運動，直到運動行程達到A時上閥2由于到達下限位停止運動，沖錘3則在自身的慣性力作用下克服由于噴嘴13的射流通道打開后在沖錘下腔18形成的壓力繼續(xù)向下運動，完成自由行程B而沖擊到下接頭5。此時液動潛孔錘內(nèi)的零件狀況又恢復到起始狀態(tài)，其內(nèi)部零件進入下一個工作循環(huán)。
權利要求
1.一種雙噴嘴復合閥式液動潛孔錘，包括外殼(1)、上閥(2)、沖錘(3)、沖錘承噴口(4)及下接頭(5)，其特征在于外殼(1)上部中心設有上噴嘴(6)，該噴嘴正對上閥(2)的上閥上腔(7)和中心孔(9)，上閥(2)外徑與外殼(1)該部位的內(nèi)徑形成滑動配合，上閥(2)可以上下運動自如且在向下運動時有限位，運動行程為A；沖錘(3)上段與外殼(1)形成滑動密封配合、下段與下接頭(5)的上段的內(nèi)孔形成滑動密封配合，沖錘(3)可上下靈活運動，運動行程為A+B，并在滑動面形成密封，B為自由行程；沖錘(3)內(nèi)固定裝配有沖錘承噴口(4)，與沖錘(3)內(nèi)的沖錘噴嘴(13)保證一定的距離形成承噴腔(15)，在承噴腔(15)周圍的沖錘內(nèi)壁上開有旁通水口(14)，將承噴腔(15)與沖錘外的低壓環(huán)腔(17)連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的液動潛孔錘，其特征在于上閥(2)外徑與外殼(1)該部位的內(nèi)徑滑動配合的配合面開有縱向的槽(8)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的液動潛孔錘，其特征在于上閥的中心孔(9)與沖錘上腔(11)之間通過上閥旁通孔(10)連通。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的液動潛孔錘，其特征在于運動行程A的值為1-500毫米。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的液動潛孔錘，其特征在于運動行程B的值為1-500毫米。
6.根據(jù)權利要求3所述的液動潛孔錘，其特征在于上噴嘴(6)的直徑為3-500毫米。
7.根據(jù)權利要求3所述的液動潛孔錘，其特征在于沖錘(3)內(nèi)部的噴嘴13的直徑為1-500毫米。
8.根據(jù)權利要求3所述的液動潛孔錘，其特征在于沖錘承噴口中心孔(16)的直徑為3-500毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于地下鉆進及沖擊夯管施工的液動潛孔錘，屬于鉆進機械技術領域。包括外殼1、上閥2、沖錘3、沖錘承噴口4及下接頭5的雙噴嘴復合閥式液動潛孔錘，外殼1上部中心設有上噴嘴6，該噴嘴正對上閥2上部的上閥上腔7和中心孔9，上閥2外徑與外殼1該部位的內(nèi)徑形成滑動配合，上閥2可以上下運動自如且在向下運動時有限位；沖錘3上段與外殼1形成滑動密封配合、下段與下接頭5的上段的內(nèi)孔形成滑動密封配合，沖錘3可上下靈活運動，運動行程為A+B，B為自由行程；沖錘3內(nèi)固定裝配有沖錘承噴口4，與沖錘3內(nèi)的沖錘噴嘴13保證一定的距離形成承噴腔15，在承噴腔15周圍的沖錘內(nèi)壁上開有旁通水口14，將承噴腔15與沖錘外的低壓環(huán)腔17連通。
文檔編號E21B4/14GK1397715SQ0212543
公開日2003年2月19日 申請日期2002年8月7日 優(yōu)先權日2002年8月7日
發(fā)明者謝文衛(wèi), 蘇長壽, 孟義泉 申請人:中國地質(zhì)科學院勘探技術研究所