專利名稱：無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種潛孔沖擊器，特別是無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有的活塞導(dǎo)向套式無閥單缸型潛孔沖擊器的主要特點是活塞運動時活塞小端沖擊鉆頭，活塞大端和缸體相互作用進行配氣和導(dǎo)向，存在以下缺點1、閥座與后接頭之間裝有橡膠圈，在沖擊器工作時自身就能吸收一定的能量，但在沖擊器工作一段時間后橡膠易老化變形，將會產(chǎn)生躥動而嚴重的影響各部件之間的配合精度，從而降低了工作效率，并縮短了沖擊器的工作壽命。2、配氣桿、閥座和后接頭用橫銷方式剛性連接，沖擊器工作時所產(chǎn)生的振動和反作用力不能清除或減弱而傳遞給鉆機，降低工作效率，使機器零件早期破損報廢。3、配氣桿較長，并開有面積較大的送氣孔，容易出現(xiàn)早期斷裂現(xiàn)象，降低沖擊器工作時可靠性。4、有較多的進、排氣路，因而造成較大的氣壓損失。5、活塞上開有較多配氣孔道，氣道轉(zhuǎn)折且路程長，氣體壓力損失大，使其對熱處理反應(yīng)敏感，應(yīng)力集中，工作時常因工藝和結(jié)構(gòu)上的原因早期破壞。中國專利“201020546451. 2”公開了一種活塞導(dǎo)向套式無閥單缸型高效潛孔沖擊器，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，存在的問題是配氣桿與逆止閥座為一整體，且設(shè)有多個和配氣桿中心孔道連通的斜孔，加工難度大，軸徑比較大，受力狀況不佳，在交變應(yīng)力的工況下配氣桿或配氣桿與缸體之間的密封環(huán)易損壞。配氣桿受活塞影響產(chǎn)生的振動，也會影響逆止閥的密封狀況。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，可以提高工作效率，延長使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，包括缸體，缸體上端與后接頭連接，后接頭的單向進氣道與逆止閥配合，缸體下端通過前接頭與鉆頭連接，逆止閥安裝在逆止閥座內(nèi)，逆止閥座上設(shè)有配氣孔，逆止閥座下方設(shè)有定位套，定位套的內(nèi)壁與配氣桿上端配合，定位套的內(nèi)壁與配氣桿上端之間還設(shè)有多個橡膠圈，配氣孔與配氣桿中心孔道連通；配氣桿的下端與活塞上端的活塞上供氣室配合，活塞上供氣室與活塞上排氣孔連通，活塞下端設(shè)有活塞下供氣室，活塞下供氣室與活塞下排氣孔連通，活塞的下端與缸體之間設(shè)有導(dǎo)向套。所述的配氣桿與定位套內(nèi)壁配合的部位設(shè)有凸環(huán)，橡膠圈與凸環(huán)交錯布置。缸體的內(nèi)壁設(shè)有多個環(huán)形通道，所述的多個環(huán)形通道與活塞組成多個氣體通道， 所述的配氣桿外壁還設(shè)有配氣桿通氣槽，配氣桿通氣槽與活塞上供氣室形成氣體通道。[0014]活塞位于適當?shù)奈恢檬够钊瞎馐彝ㄟ^配氣桿通氣槽與后氣室連通，或者活塞位于其他的位置該氣體通道被截止。缸體的內(nèi)壁與活塞之間從上到下依次設(shè)有第一環(huán)形通道、第二氣體通道和第三環(huán)形通道?；钊挥谶m當?shù)奈恢檬购髿馐彝ㄟ^第一環(huán)形通道和第二氣體通道與活塞下排氣孔連通，或者活塞位于其他的位置第一環(huán)形通道和/或第二氣體通道被截止；活塞位于適當?shù)奈恢檬够钊吓艢饪淄ㄟ^第三環(huán)形通道與前氣室連通，或者活塞位于其他的位置第三環(huán)形通道被截止。后接頭和逆止閥座之間設(shè)有工字型鋼墊圈。所述的導(dǎo)向套與接頭之間設(shè)有卡環(huán)。缸體與后接頭之間、缸體與定位套之間和缸體與導(dǎo)向套之間均設(shè)有0形密封圈。本實用新型提供的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，通過將定位套剛性壓緊在缸體內(nèi)，配氣桿與定位套浮動連接的方式，提高了沖擊器工作時的穩(wěn)定性，首先，配氣桿與橡膠圈交替的裝在定位套中，一方面定位套能減小配氣桿工作時徑向跳動，來確保配氣機構(gòu)工作的高效性和穩(wěn)定性。另一方面橡膠圈受反作用力形變能保證配氣桿工作時能有一定軸向滑動，且形成浮動連接。從而能消除沖擊器工作時的振動。其次，定位套是剛性壓緊在外套管內(nèi)的，其工作時的反作用力不完全作用在橡膠圈上，從而延長了橡膠圈的工作壽命， 增強了配氣機構(gòu)的可靠性。配氣桿結(jié)構(gòu)更為合理，配氣桿進一步縮小了軸徑比，易于加工，在工作時不易變形和斷裂。配氣桿上有唯一中心氣孔通氣，氣道簡潔通暢，減少了能量的損失。與現(xiàn)有技術(shù)相比，活塞結(jié)構(gòu)合理。首先，活塞上鉆孔個數(shù)少、軸徑變化較小，能較平穩(wěn)的傳遞沖擊器工作時的應(yīng)力，提高工作壽命。第二，活塞上孔道少、無折返孔道、無細長孔，加工方便，加工效率高，無需深孔磨削。活塞與缸體上多個環(huán)形氣道的配合，使系統(tǒng)氣路設(shè)計合理，系統(tǒng)整體氣路通暢、無折返式氣路，大大提高氣動效率，減小氣壓損失。沖擊器合理的調(diào)整了活塞的質(zhì)量和工作行程，提高了沖擊器的沖擊頻率與單次沖擊能，從而能在各種巖層實現(xiàn)“高頻、高能”的工作，提高了工作效率(與現(xiàn)有技術(shù)相比之下效率提高了 20% 30%)。由于整體氣路設(shè)計合理，沖擊器工作壓力范圍廣，可在5—25公斤/厘米2范圍內(nèi)工作。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明


圖1為本實用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為
圖1中A處的局部放大圖。圖3為
圖1中B處的局部放大圖。
具體實施方式
一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，包括缸體11，缸體11上端與后接頭1連接，后接頭1的單向進氣道2與逆止閥3配合，缸體11下端通過前接頭17與鉆頭18連接，逆止閥3安裝在逆止閥座6內(nèi)，逆止閥座6上設(shè)有配氣孔4，逆止閥座6下方設(shè)有定位套9，定位套9的內(nèi)壁與配氣桿10上端配合，定位套9的內(nèi)壁與配氣桿10上端之間還設(shè)有多個橡膠圈7，配氣孔4與配氣桿中心孔道8連通；配氣桿10的下端與活塞12上端的活塞上供氣室19配合，活塞上供氣室19與活塞上排氣孔22連通，活塞12下端設(shè)有活塞下供氣室25，活塞下供氣室25與活塞下排氣孔 21連通，活塞12的下端與缸體11之間設(shè)有導(dǎo)向套14。逆止閥3是防止巖漿水流入沖擊器及鉆桿的單向閥，配氣桿10 —方面將壓縮空氣引入缸體11，另一面同缸體、活塞一起實現(xiàn)活塞運動的配氣動作。所述的配氣桿10與定位套9內(nèi)壁配合的部位還設(shè)有凸環(huán)，橡膠圈7與凸環(huán)交錯布置。從圖2中可以看出，橡膠圈7分布在凸環(huán)的兩側(cè)，然后安裝在定位套9內(nèi)，定位套9剛性的壓裝在缸體11內(nèi)，提高了沖擊器工作時的穩(wěn)定性，首先，配氣桿與橡膠圈交替安裝方式， 一方面定位套能減小配氣桿工作時徑向跳動，來確保配氣機構(gòu)工作的高效性和穩(wěn)定性。另一方面橡膠圈受反作用力形變能保證配氣桿工作時能有一定軸向滑動，配氣桿形成浮動連接，從而能消除沖擊器工作時的振動，減少對于逆止閥3的影響。其次，定位套是剛性壓緊在外套管內(nèi)的，并配合配氣桿10上設(shè)置的凸環(huán)，其工作時的反作用力不完全作用在橡膠圈上，在橡膠圈壓縮到適當?shù)某潭?，凸環(huán)和定位套9內(nèi)壁接觸避免了橡膠圈進一步壓縮而損壞，從而延長了橡膠圈的工作壽命，增強了配氣機構(gòu)的可靠性。缸體11的內(nèi)壁設(shè)有多個環(huán)形通道，所述的多個環(huán)形通道與活塞12組成多個氣體通道，所述的配氣桿10外壁還設(shè)有配氣桿通氣槽27，配氣桿通氣槽27與活塞上供氣室19 形成氣體通道?；钊?2位于適當?shù)奈恢檬够钊瞎馐?9通過配氣桿通氣槽27與后氣室13連通，或者活塞12位于其他的位置該氣體通道被截止。如
圖1中所示，活塞12位于配氣桿10 下端時氣體通道被截止；活塞12上行位于配氣桿通氣槽27的位置時，上供氣室19與后氣室13之間的氣體通道被連通，為進一步加大氣流流通截面，在上供氣室19的相應(yīng)位置還設(shè)有擴徑部。缸體11的內(nèi)壁與活塞12之間從上到下依次設(shè)有第一環(huán)形通道16、第二氣體通道 20和第三環(huán)形通道23。在本例中，第一環(huán)形通道16和第三環(huán)形通道23主要位于缸體11， 第二氣體通道20主要為開在活塞12外表面的氣槽?；钊?2位于適當?shù)奈恢檬购髿馐?3通過第一環(huán)形通道16和第二氣體通道20與活塞下排氣孔21連通，或者活塞12位于其他的位置第一環(huán)形通道16和/或第二氣體通道 20被截止；具體如圖3中所示，當活塞12在C、D之間的凸起部運行到C和D之間時，后氣室13通過第一環(huán)形通道16和第二氣體通道20與活塞下排氣孔21連通；該凸起部運行到 C處時第一環(huán)形通道16被截止，運行到D處時第二氣體通道20被截止。活塞12位于適當?shù)奈恢檬够钊吓艢饪?2通過第三環(huán)形通道23與前氣室M連通，或者活塞12位于其他的位置第三環(huán)形通道23被截止。具體如圖3中所示，活塞12下行時，上排氣孔22與第三環(huán)形通道23之間連通，而活塞12上行時，第三環(huán)形通道23被截止。活塞采用了雙盲孔的設(shè)計，結(jié)構(gòu)合理。這樣的結(jié)構(gòu)在活塞上鉆孔個數(shù)少、軸徑變化較小，增加了活塞整體的強度，能較平穩(wěn)的傳遞沖擊器工作時的應(yīng)力，延長了工作壽命。且活塞上孔道少、通氣孔中氣體流動順暢，無折返孔道、無細長孔，加工方便，加工效率高，無需深孔磨削。后接頭1和逆止閥座6之間設(shè)有工字型鋼墊圈5。設(shè)置的工字型鋼墊圈降低了逆止閥座6或后接頭1的加工難度，便于零件磨損后更換，且更有利于返回應(yīng)力波的吸收與傳導(dǎo)。所述的導(dǎo)向套14與接頭17之間設(shè)有卡環(huán)15?？ōh(huán)15為防止鉆頭18脫落。缸體11與后接頭1之間、缸體11與定位套9之間和缸體11與導(dǎo)向套14之間均設(shè)有0形密封圈。0形密封圈主要起密封作用。為開動沖擊器，須先下放沖擊器。當鉆頭與巖石接觸并頂起活塞處于圖3所示位置時，啟動準備工作即告結(jié)束。本實用新型的具體氣動過程如下啟動前，須先下放本實用新型的裝置。當鉆頭18與巖石接觸并頂起活塞12處于圖3所示位置時，啟動準備工作即告結(jié)束。由后接頭1從單向進氣道2引入的高壓氣體P，頂開逆止閥3，經(jīng)配氣孔4、配氣桿中心孔道8到活塞上供氣室19，高壓氣體P由這里交替的進入汽缸后氣室13和前氣室24。返程開始時，活塞處于圖3所示位置，活塞上供氣室19中的高壓氣體經(jīng)活塞上排氣孔22、第三環(huán)形通道23進入前氣室M推動活塞向上運動。當?shù)谌h(huán)形通道23關(guān)閉時， 前氣室M進氣停止，活塞靠前氣室中的高壓氣體膨脹繼續(xù)向上運動，當活塞的前端與導(dǎo)向套14脫開后，前氣室中的高壓氣體經(jīng)鉆頭中心孔沈排至孔底。后氣室13內(nèi)的氣體在活塞開始返程運動時，經(jīng)第一環(huán)形通道16、第二氣體通道20、活塞下排氣孔21、活塞下供氣室25 和鉆頭中心孔沈逸出至孔底，使活塞運動時所受到的背壓阻力很??；當活塞運行至關(guān)閉第一環(huán)形通道16時，活塞的返程運動使后氣室13的氣體受到壓縮；當活塞12運動到活塞上供氣室19與配氣桿通氣槽27形成氣體通道時，高壓氣體經(jīng)該氣體通道進入后氣室13，由于活塞運動慣性，活塞滑行一段距離，直到進入后氣室13的高壓氣體產(chǎn)生壓力使活塞終止返程運動?；钊麤_程運動時，活塞在后氣室13內(nèi)的高壓氣體的推動下運動到活塞上供氣室 19與配氣桿通氣槽27形成氣體通道關(guān)閉瞬間，高壓氣體進入后氣室的通道被堵死，活塞靠氣體膨脹向前運動，直至第一環(huán)形通道16被打開，后氣室氣體經(jīng)經(jīng)第一環(huán)形通道16、第二氣體通道20、活塞下排氣孔21、活塞下供氣室25和鉆頭中心孔沈排至孔底。此時活塞撞擊鉆頭18尾部完成沖程運動。在活塞開始沖程運動時，前氣室M內(nèi)的氣體繼續(xù)經(jīng)導(dǎo)向套14和鉆頭中心孔沈排到孔底；當活塞前端進入導(dǎo)向套時，活塞繼續(xù)向前運動到活塞上排氣孔22接通第三環(huán)形通道23，高壓氣體進入到前氣室24，開始進入返程，從而完成了一次循環(huán)的配氣過程。
權(quán)利要求1.一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，包括缸體(11)，缸體(11)上端與后接頭(1)連接，后接頭(1)的單向進氣道(2)與逆止閥(3)配合，缸體(11)下端通過前接頭(17)與鉆頭(18)連接，其特征在于逆止閥(3)安裝在逆止閥座(6)內(nèi)，逆止閥座(6)上設(shè)有配氣孔 (4)，逆止閥座(6)下方設(shè)有定位套(9)，定位套(9)的內(nèi)壁與配氣桿(10)上端配合，定位套 (9)的內(nèi)壁與配氣桿(10)上端之間還設(shè)有多個橡膠圈(7)，配氣孔(4)與配氣桿中心孔道 (8)連通；配氣桿(10)的下端與活塞(12)上端的活塞上供氣室(19)配合，活塞上供氣室(19)與活塞上排氣孔(22)連通，活塞(12)下端設(shè)有活塞下供氣室(25)，活塞下供氣室(25)與活塞下排氣孔(21)連通，活塞(12)的下端與缸體(11)之間設(shè)有導(dǎo)向套(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于所述的配氣桿(10)與定位套(9)內(nèi)壁配合的部位設(shè)有凸環(huán)，橡膠圈(7)與凸環(huán)交錯布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于缸體(11) 的內(nèi)壁設(shè)有多個環(huán)形通道，所述的多個環(huán)形通道與活塞(12)組成多個氣體通道，所述的配氣桿(10)外壁還設(shè)有配氣桿通氣槽(27)，配氣桿通氣槽(27)與活塞上供氣室(19)形成氣體通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于活塞(12) 位于適當?shù)奈恢檬够钊瞎馐?19)通過配氣桿通氣槽(27)與后氣室(13)連通，或者活塞(12)位于其他的位置該氣體通道被截止。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于缸體(11) 的內(nèi)壁與活塞(12)之間從上到下依次設(shè)有第一環(huán)形通道(16)、第二氣體通道(20)和第三環(huán)形通道(23)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于活塞(12) 位于適當?shù)奈恢檬购髿馐?13 )通過第一環(huán)形通道(16 )和第二氣體通道(20 )與活塞下排氣孔(21)連通，或者活塞(12 )位于其他的位置第一環(huán)形通道(16 )和/或第二氣體通道(20 ) 被截止；活塞(12)位于適當?shù)奈恢檬够钊吓艢饪?22)通過第三環(huán)形通道(23)與前氣室(24) 連通，或者活塞(12)位于其他的位置第三環(huán)形通道(23)被截止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于后接頭(1) 和逆止閥座(6)之間設(shè)有工字型鋼墊圈(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于所述的導(dǎo)向套(14)與接頭(17)之間設(shè)有卡環(huán)(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，其特征在于缸體(11) 與后接頭(1)之間、缸體(11)與定位套(9)之間和缸體(11)與導(dǎo)向套(14)之間均設(shè)有0形密封圈。
專利摘要一種無閥單缸型盲孔道潛孔沖擊器，包括缸體，缸體上端與后接頭連接，后接頭的單向進氣道與逆止閥配合，缸體下端通過接頭與鉆頭連接，逆止閥安裝在逆止閥座內(nèi)，逆止閥座上設(shè)有配氣孔，逆止閥座下方設(shè)有定位套，定位套的內(nèi)壁與配氣桿配合，定位套的內(nèi)壁與配氣桿之間還設(shè)有多個橡膠圈，配氣孔與配氣桿中心孔道連通；配氣桿的下端與活塞上端的活塞上供氣室配合，活塞上供氣室與活塞上排氣孔連通，活塞下端設(shè)有活塞下供氣室，活塞下供氣室與活塞下排氣孔連通，活塞的下端與缸體之間設(shè)有導(dǎo)向套。本實用新型提高了沖擊器工作時的穩(wěn)定性，延長了橡膠圈的工作壽命，增強了配氣機構(gòu)的可靠性。
文檔編號E21B4/06GK202187710SQ20112030719
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者龔康強 申請人:宜昌市五環(huán)鉆機具有限責任公司