本實用新型涉及一種潛孔沖擊器,具體的說涉及一種高可靠易維護深孔作業(yè)潛孔沖擊器,屬于礦山機械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
當前市場快速潛孔沖擊器主要應(yīng)用于礦山爆破,水井地源,開山填海工程等,
市場對產(chǎn)品的效率要求越來越高。
常規(guī)型的沖擊器主要靠內(nèi)缸及活塞的配氣作用實現(xiàn)沖擊器的沖擊做功,以常規(guī)的A系列為例,活塞除了中間一個通孔外,本身無其他孔存在與活塞中間,活塞的上下移動依靠內(nèi)缸與活塞外圓氣道配合,從而使活塞在前后室間形成往復(fù)運動,活塞運動的高壓氣體通過內(nèi)缸與外管之間的空腔進入活塞的前后室。
另外,常規(guī)沖擊器的逆止閥一般安裝在上接頭內(nèi)測,如需更換逆止閥及彈簧等部件,只能拆除上接頭,而使用過程種上接頭受旋轉(zhuǎn)力的作用,與外管配合緊密,拆卸困難;此外,常規(guī)沖擊器的調(diào)氣塞為單一部件,調(diào)節(jié)過氣量需取出進行更換,同樣費時費力;再者,常規(guī)沖擊器均無限壓裝置,一旦用戶的使
用壓力過高,大幅增加了沖擊器活塞損壞率,造成較大經(jīng)濟損失及工期影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊,便于維護,提高過氣
效率,且內(nèi)供氣方式也對水井作業(yè)時的阻塞有了一定程度的避免的高可靠易維護深孔作業(yè)潛孔沖擊器。
為了解決上述問題,本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種深孔作業(yè)潛孔沖擊器,包括上接頭、外管和鉆頭,外管內(nèi)安裝有中心通氣管配氣裝置和活塞,中心通氣管配氣裝置將上接頭與活塞連通,上接頭內(nèi)設(shè)置有逆止閥定位裝置和多組用于控制工作壓力的限壓裝置,中心通氣管配氣裝置的末端設(shè)置有用于排渣控制風(fēng)量的通氣量自動調(diào)節(jié)裝置,高壓氣體通過上接頭與中心通氣管配氣裝置實現(xiàn)活塞的高頻高速往復(fù)做功運動。
以下是本實用新型對上述方案的進一步優(yōu)化:
逆止閥定位裝置包括設(shè)置在上接頭內(nèi)的長通道,長通道內(nèi)靠近錐螺紋端面的位置設(shè)置有逆止閥,長通道內(nèi)與逆止閥端部相對應(yīng)的位置設(shè)置有配合臺階,配合臺階處安裝有與逆止閥配合的密封碗座。
進一步優(yōu)化:逆止閥的另一端套設(shè)有逆止閥彈簧,并伸入到彈簧座內(nèi),彈簧座上設(shè)置有多個用于過氣的過氣通道,彈簧座通過臺階定位于長通道內(nèi)。
進一步優(yōu)化:限壓裝置包括以一定傾斜角度設(shè)置并將外部與長通道連通的臺階孔,臺階孔內(nèi)通過限壓彈簧將密封球壓至在臺階處,限壓彈簧的另一端通過限壓彈簧座進行定位及調(diào)節(jié)彈力大??;
進一步優(yōu)化:限壓彈簧座與上接頭之間通過螺紋連接,限壓彈簧座的中心設(shè)置有中心小孔,限壓彈簧座的外側(cè)設(shè)置有用于防止限壓彈簧座松動的孔用彈簧擋圈。
進一步優(yōu)化:限壓裝置的中心軸線與沖擊器軸線的夾角位于30-50度之間,排出的氣體可用于二次輔助排渣。
進一步優(yōu)化:通氣量自動調(diào)節(jié)裝置包括內(nèi)部設(shè)置有彈簧定位孔截面為U字形的密封閥,密封閥的一端設(shè)置有臺階,密封閥的另一端位于彈簧座內(nèi)。
進一步優(yōu)化:密封閥的外圓周面為與彈簧座配合的圓柱面,圓柱面上設(shè)置有多排孔。
進一步優(yōu)化:密封彈簧座的端部設(shè)置有用于定位密封彈簧座的擋圈。
進一步優(yōu)化:中心通氣管配氣裝置包括一端伸入上接頭內(nèi)通過銷軸固定連接的中心通氣管,中心通氣管與上接頭之間為緊密配合,配合間隙小于0.1mm,所述上接頭與外管內(nèi)壁非螺紋段為緊密配合,配合間隙小于0.1mm。
所述逆止閥定位裝置和限壓裝置在使用時,高壓氣體進入上接頭后,高壓氣體壓縮逆止閥的彈簧,開啟逆止閥,之后高壓氣體通過彈簧座的多個過氣通道進入中心通氣管內(nèi),當高壓氣體的壓力未超過許用壓力時,限壓裝置位于密封狀態(tài);當高壓氣體的壓力超過許用壓力時,密封球被推開,高壓氣體通過密封球的側(cè)面空隙和彈簧座的小孔排出沖擊器外,進行降壓。
所述通氣量自動調(diào)節(jié)裝置在使用時,高壓氣體進入中心通氣管時,當氣體壓力超過設(shè)定值時,此時無需增大排渣風(fēng)量,高壓氣體壓縮密封閥完全進入密封彈簧座內(nèi),氣體完全從長條過氣通道排出,隨著鉆井米數(shù)的不斷增加,沖擊器的實際使用壓力逐步降低;當降低至一定階段,使用壓力小于彈簧在該階段推力時,彈簧推動密封閥位移一定距離,此時露出第一排孔,高壓氣體通過第一排孔分流部分氣體進行排渣;當使用再次壓力降低至一定階段時,彈簧繼續(xù)推動密封閥位移,根據(jù)位移大小露出第二排、第三排孔等,間接增大了排渣孔的過氣面積,達到增大過氣量的目的。
本實用新型采用活塞自配氣原理,無內(nèi)缸的設(shè)計,通過新型逆止閥定位裝置無需拆卸上接頭即可更換相應(yīng)逆止閥及彈簧等附件,通過通氣量自動調(diào)節(jié)裝置無需拆機更換調(diào)氣塞即可實現(xiàn)排渣風(fēng)量的自動調(diào)節(jié),通過限壓裝置可以自動泄壓,保證沖擊器在合理的工作壓力下工作,結(jié)構(gòu)緊湊簡單,便于維護,提高了過氣效率,且內(nèi)供氣方式也對水井作業(yè)時的阻塞有了一定程度的避免,擴大了使用范圍,增加了沖擊器的使用壽命。
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
附圖說明
附圖1是本實用新型實施例潛孔沖擊器的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2是本實用新型實施例逆止閥定位裝置和限壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3是本實用新型實施例限壓裝置的密封狀態(tài)圖;
附圖4是本實用新型實施例限壓裝置的泄壓狀態(tài)圖;
附圖5是本實用新型實施例通氣量自動調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖6是本實用新型實施例通氣量自動調(diào)節(jié)裝置的高壓狀態(tài)圖;
附圖7是本實用新型實施例通氣量自動調(diào)節(jié)裝置的低壓狀態(tài)圖;
附圖8是本實用新型實施例通氣量自動調(diào)節(jié)裝置的低壓狀態(tài)圖;
附圖9是本實用新型實施例通氣量自動調(diào)節(jié)裝置的低壓狀態(tài)圖。
圖中:1-上接頭;2-逆止閥;3-逆止閥彈簧;4-彈簧座;5-中心通氣管;6-通氣量自動調(diào)節(jié)裝置;7-活塞;8-外管;9-前室;10-后室;11-鉆頭;12-銷軸;13-導(dǎo)向套;14-卡環(huán);15-下接頭;16-限壓裝置;51-長條過氣通道;71-第一配氣通道;72-第二配氣通道;73-中心通道;101-彈性擋圈;102-密封碗座;103-O形密封圈;104-配合臺階;105-臺階;106-過氣通道;201-孔用彈簧擋圈;202-限壓彈簧座;203-限壓彈簧;204-密封球;205-臺階孔;601-密封閥;602-密封彈簧;603-密封彈簧座;604-擋圈;605-圓柱面;606-孔。
具體實施方式
實施例,如圖1、圖2、圖5所示,一種深孔作業(yè)潛孔沖擊器,包括上接頭1、外管8和鉆頭11,外管8內(nèi)安裝有中心通氣管配氣裝置和活塞7,中心通氣管配氣裝置將上接頭1與活塞7連通,上接頭1內(nèi)設(shè)置有逆止閥定位裝置和多組用于控制工作壓力的限壓裝置16,中心通氣管配氣裝置的末端設(shè)置有用于排渣控制風(fēng)量的通氣量自動調(diào)節(jié)裝置,高壓氣體通過上接頭1與中心通氣管配氣裝置實現(xiàn)活塞7的高頻高速往復(fù)做功運動。
所述逆止閥定位裝置包括設(shè)置在上接頭1內(nèi)的長通道,長通道內(nèi)靠近錐螺紋端面的位置設(shè)置有與上接頭1同軸設(shè)置的逆止閥2,長通道內(nèi)與逆止閥2端部相對應(yīng)的位置設(shè)置有配合臺階104,配合臺階104處安裝有與逆止閥2配合的密封碗座102,密封碗座102與長通道之間通過O形密封圈103密封。
所述長通道內(nèi)位于密封碗座102外側(cè)的位置設(shè)置有用于限位密封碗座102的彈性擋圈101。
所述逆止閥2的另一端套設(shè)有逆止閥彈簧3,并伸入到彈簧座4內(nèi),彈簧座4上設(shè)置有多個用于過氣的過氣通道106,彈簧座4通過臺階105定位于長通道內(nèi)。
所述過氣通道106為銑槽式或通孔式通道。
所述逆止閥2在更換時,只需拆掉彈性擋圈101,然后依次取出密封碗座102、逆止閥2、逆止閥彈簧3和彈簧座4即可,無需拆除上接頭1,方便快捷。
所述限壓裝置16包括以一定傾斜角度設(shè)置并將外部與長通道連通的臺階孔205,臺階孔205內(nèi)通過限壓彈簧203將密封球204壓至在臺階處,限壓彈簧203的另一端通過限壓彈簧座202進行定位及調(diào)節(jié)彈力大小。
所述限壓彈簧座202與上接頭1之間通過螺紋連接,限壓彈簧座202的中心設(shè)置有中心小孔,限壓彈簧座202的外側(cè)設(shè)置有用于防止限壓彈簧座202松動的孔用彈簧擋圈201。
所述限壓裝置16的中心軸線與沖擊器軸線的夾角位于30-50度之間,排出的氣體可用于二次輔助排渣。
所述中心通氣管配氣裝置包括一端伸入上接頭1內(nèi)通過銷軸12固定連接的
中心通氣管5,中心通氣管5的另一端伸入在活塞7的中心通道73內(nèi),通氣量自動調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在中心通氣管5的端部上。
所述通氣量自動調(diào)節(jié)裝置包括內(nèi)部設(shè)置有彈簧定位孔截面為U字形的密封閥601,密封閥601的一端設(shè)置有臺階,密封閥601的另一端位于彈簧座603內(nèi)。
所述密封閥601的外圓周面為與彈簧座603配合的圓柱面605,圓柱面605上設(shè)置有多排孔606,
所述彈簧定位孔內(nèi)設(shè)置有密封彈簧602,位于密封閥601與密封彈簧座603之間。
所述孔606的孔徑、數(shù)量、排數(shù)可根據(jù)使用要求調(diào)整使用。
所述密封彈簧座603的端部設(shè)置有用于定位密封彈簧座603的擋圈604。
所述中心通氣管5上靠近通氣量自動調(diào)節(jié)裝置的位置設(shè)置有多個長條過氣通道51。
所述中心通氣管5與上接頭1之間為緊密配合,配合間隙小于0.1mm,所述上接頭1與外管8內(nèi)壁非螺紋段為緊密配合,配合間隙小于0.1mm,這樣可以有效保證中心通氣管與活塞配合的同軸度符合要求。
所述外管8內(nèi)上接頭1與活塞7之間形成后室10,外管8內(nèi)位于活塞7一側(cè)的位置設(shè)置有導(dǎo)向套13,活塞7與導(dǎo)向套13之間形成前室9。
所述活塞7上間隔一定距離傾斜設(shè)置有用于配氣的第一配氣孔道71和第二配氣孔道72,并分別與中心通道73連通。
所述長條過氣通道51的軸向長度小于活塞7內(nèi)第一配氣孔道71和第二配氣孔道72之間的軸向距離。
所述導(dǎo)向套13為鋼件,導(dǎo)向套13的外表面設(shè)有4-6道的O形密封圈槽便于導(dǎo)向套的定位和密封,導(dǎo)向套13的軸向定位為鋼絲卡環(huán)式。
所述活塞7的下端通過導(dǎo)向套13與鉆頭11接觸,導(dǎo)向套13與鉆頭11之間設(shè)置有卡環(huán)14,鉆頭11通過下接頭15安裝在外管8內(nèi)。
所述卡環(huán)14為雙半圓式,內(nèi)圈為雙面圓弧狀結(jié)構(gòu),與鉆頭11具有更好的配合效果。
所述活塞7與鉆頭11軸心上分別設(shè)置有用于強吹的中心通道73,并在活塞7下行與鉆頭11接觸時連通。
所述外套管8的兩端和內(nèi)部對稱設(shè)計,在一端磨損較大時可切換上下方向使用,提到整體的使用壽命。
所述逆止閥定位裝置和限壓裝置16在使用時,如圖3、圖4所示,高壓氣體進入上接頭1后,高壓氣體壓縮逆止閥2的彈簧3,開啟逆止閥2,之后高壓氣體通過彈簧座4的多個過氣通道106進入中心通氣管5內(nèi),當高壓氣體的壓力未超過許用壓力時,限壓裝置16位于密封狀態(tài);當高壓氣體的壓力超過許用壓力時,密封球204被推開,高壓氣體通過密封球204的側(cè)面空隙和彈簧座202的小孔排出沖擊器外,進行降壓。
所述通氣量自動調(diào)節(jié)裝置在使用時,如圖6、圖7、圖8、圖9所示,高壓氣體進入中心通氣管5時,當氣體壓力超過設(shè)定值時,此時無需增大排渣風(fēng)量,高壓氣體壓縮密封閥601完全進入密封彈簧座603內(nèi),氣體完全從長條過氣通道51排出,隨著鉆井米數(shù)的不斷增加,沖擊器的實際使用壓力逐步降低;當降低至一定階段,使用壓力小于彈簧602在該階段的推力時,彈簧602推動密封閥601位移一定距離,此時露出第一排孔,高壓氣體通過第一排孔分流部分氣體進行排渣;當壓力再次降低至一定階段時,彈簧602繼續(xù)推動密封閥601位移,根據(jù)位移大小露出第二排、第三排孔等,間接增大了排渣孔的過氣面積,達到增大過氣量的目的。
正常作業(yè)使用時,當高壓氣體進入上接頭1后,高壓氣體壓縮逆止閥2的彈簧3,開啟逆止閥2,之后高壓氣體通過彈簧座4的多個過氣通道106進入中心通氣管5內(nèi),同時通過限壓裝置16進行自動調(diào)壓,通氣量自動調(diào)節(jié)裝置6通過氣體的壓力調(diào)整密封閥601的位置進行排渣,同時高壓氣體通過中心通氣管5的長條過氣通道51進入活塞7上的第一配氣孔道71、第二配氣孔道72內(nèi);當活塞7下行,長條過氣通道51位于活塞7上端時,長條過氣通道51與第二配氣孔道72連通,高壓氣體通過第二配氣孔道72進入前室9,從而推動活塞7上行,當活塞7上行,長條過氣通道51位于活塞7中部時,高壓氣體通過第一配氣孔道71進入后室10內(nèi),從而推動活塞7下行,循環(huán)往復(fù),利用活塞7位于在外管8內(nèi)的不同位置,實現(xiàn)高壓氣體通過第一配氣孔道71、第二配氣孔道72進入活塞配氣的前室9和后室10,實現(xiàn)活塞的高頻高速往復(fù)做功運動。
當需要強吹作業(yè)時,沖擊器提離孔低,鉆頭11落下,活塞7跟隨鉆頭11落至強吹位置,此時,長條過氣通道51位于后室10內(nèi),高壓氣體通過長條過氣通道51直接進入后室10,之后通過活塞7的第一配氣孔道71進入中心通道73,直接排出沖擊器外,實現(xiàn)強吹功能。
所述本實用新型可通過更換導(dǎo)向套13、外套管8、卡環(huán)14、下接頭15等四個部件從而配用不同連接形式的鉆頭,如DHD系列、QL系列、SD系列、Mission系列等,具有良好的配件通用性和可操作性,實現(xiàn)一種配氣結(jié)構(gòu)配用多種規(guī)格鉆頭,擴大了使用范圍。
本實用新型采用活塞自配氣原理,無內(nèi)缸的設(shè)計,通過新型逆止閥定位裝置無需拆卸上接頭即可更換相應(yīng)逆止閥及彈簧等附件,通過通氣量自動調(diào)節(jié)裝置無需拆機更換調(diào)氣塞即可實現(xiàn)排渣風(fēng)量的自動調(diào)節(jié),通過限壓裝置可以自動泄壓,保證沖擊器在合理的工作壓力下工作,結(jié)構(gòu)緊湊簡單,便于維護,提高了過氣效率,且內(nèi)供氣方式也對水井作業(yè)時的阻塞有了一定程度的避免,擴大了使用范圍,增加了沖擊器的使用壽命。