專利名稱：一種活塞導向套式無閥雙缸型潛孔沖擊器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣動沖擊設備，尤其涉及一種活塞導向套式無閥雙缸型潛孔沖擊器。
背景技術：
無閥潛孔沖擊器是一種典型的氣動沖擊設備，它是潛孔鉆機的鉆具，是鉆機實施鉆孔的工作機構。這種設備主要用于鉆鑿直徑65—305mm,孔深60m鑿巖爆破孔。一部潛孔鉆機的鉆孔效率在很大程度上取決于沖擊器的性能。目前，市場上使用的無閥潛孔沖擊器是一種瑞典山特維克米申公司為代表的Mission系列活塞導向套式無閥單缸結構潛孔沖擊器,見圖I所示=Mission系列無閥沖擊 器由16個零件組成，帶有API螺紋的后接頭I是沖擊器與鉆桿連接的機件。逆止閥2是防止巖漿水流入沖擊器及鉆桿的單向閥。橫銷5是配氣桿8和逆止閥座3、后接頭I的連接件。逆止閥座還能將壓縮空氣引入配氣桿8內(nèi)，連同缸體7、配氣桿8、活塞9 一起實現(xiàn)活塞運動的配氣動作。開有中心孔道及旁孔的細長形活塞是直接將壓縮空氣的能量轉換為機械運動動能的一個零件，并由它把這種動能通過碰撞的方式傳遞給鉆頭16，所以活塞是一個很關鍵的零件。缸體7為內(nèi)、外缸合為一體結構的缸體?？ㄈ?0在更換鉆頭16時可以防止活塞滑出缸體?？ōh(huán)13則為防止鉆頭16脫落的對開形卡環(huán)。導向套11是起配氣作用的導向套。前接頭15是帶動鉆頭轉動及在上滑動的前接頭。鉆頭體16是柱齒鉆頭，是直接與巖體接觸進行破巖的工具。在后接頭和缸體的配合面上設有第四O型密封圈6 ;導向套和缸體配合面上設有第二 O型密封圈12 ;在卡環(huán)和缸體的配合面上設有第三O型密封圈14。上述無閥單缸型潛孔沖擊器有以下一些弊病1、配氣桿、閥座和后接頭用橫銷方式剛性連接，橫銷早期容易變形甚至斷裂；2、與橫銷配的孔加工精度要求高不易保證，裝卸不方便；3、配氣桿較長，并開有面積較大的送氣孔，采用浮動方式工作，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，氣道轉折且路程長，氣體壓力損失大，使其對熱處理反應敏感，應力集中，工作時常因工藝和結構上的原因早期破壞。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種活塞導向套式無閥雙缸型潛孔沖擊器，配氣桿和逆止閥座合為一體，結構簡單、可實現(xiàn)定位、減振、進氣的功能，工作時穩(wěn)定可靠；活塞無徑向孔式結構，可實現(xiàn)壓縮氣體通過最短路程分別到達前、后氣腔，提高了沖擊器的效率。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種活塞導向套式無閥雙缸型潛孔沖擊器，它包括后接頭、逆止閥、配氣桿、活塞、缸體、導向套、卡環(huán)、鉆頭體和前接頭，所述逆止閥為單向閥，其具有閥座和彈簧，所述的活塞為開有孔道的細長形活塞，所述的配氣桿和逆止閥后端的進氣座為一體結構，在缸體內(nèi)部位于配氣桿、活塞的外部設有內(nèi)缸，在活塞運動過程中，活塞與配氣桿配合端始終處于內(nèi)缸內(nèi)部。上所述的進氣座外側設有配合支撐盤，配合支撐盤與內(nèi)缸相配合，配合支撐盤和內(nèi)缸配合面上設有第一 O型密封圈。上在導向套和缸體配合面上設有第二 O型密封圈；在卡環(huán)和缸體之間設有第三O型密封圈；在后接頭和缸體配合面上設有第四O型密封圈。本實用新型取得了以下的技術效果I、配氣桿、內(nèi)缸裝配設計合理。配氣桿大端裝在內(nèi)缸一端的臺階孔里的，后接頭直接壓在內(nèi)缸及配氣桿的大端面上構成剛性連接，從而避免了配氣桿工作時的躥動，然而能長久的保持高精度的配合，保證了工作效率。 2、配氣桿結構合理。配氣桿與閥座為一體式結構，且配氣桿縮小了軸徑比，易于加工，在工作時不易變形和斷裂；配氣通道簡潔通暢，從而減少了能量的損失。3、活塞結構合理。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力，工作壽命提高了 ；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。4、系統(tǒng)氣路設計合理。系統(tǒng)氣路通暢、無折返式氣路,大大提高氣動效率,減小氣壓損失。5、沖擊器工作效率高。沖擊器合理的調(diào)整了活塞的質量和工作行程，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(相比之下效率提高了 20% 30 %)。6、沖擊器工作壓力范圍廣?？稍? — 25公斤/厘米2范圍內(nèi)工作。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步說明。圖I是現(xiàn)有技術的結構示意圖；圖2是本實用新型的示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，一種活塞導向套式無閥雙缸型潛孔沖擊器，它包括后接頭I、逆止閥2、配氣桿8、活塞9、缸體7、導向套11、卡環(huán)13、鉆頭體16和前接頭I 5，所述逆止閥為單向閥，其具有閥座3和彈簧4，所述的活塞為開有孔道的細長形活塞，所述的配氣桿和逆止閥后端的進氣座28為一體結構,在缸體內(nèi)部位于配氣桿、活塞的外部設有內(nèi)缸29,在活塞運動過程中，活塞與配氣桿配合端始終處于內(nèi)缸內(nèi)部。優(yōu)選地，所述的進氣座外側設有配合支撐盤26，配合支撐盤與內(nèi)缸相配合，配合支撐盤和內(nèi)缸配合面上設有第一 O型密封圈27。在導向套和缸體配合面上設有第二 O型密封圈12 ;在卡環(huán)和缸體之間設有第三O型密封圈14 ;在后接頭和缸體配合面上設有第四O型密封圈6。本實用新型帶有API螺紋的后接頭I是連接沖擊器與鉆桿的機件。逆止閥2是防止巖漿水流入沖擊器及鉆桿的單向閥，配氣桿8和進氣座28是合為一體的，除了將壓縮空氣引入缸體外，還同缸體、活塞一起實現(xiàn)活塞運動的配氣動作。配氣桿9為開有孔道的細長形活塞，它是直接將壓縮氣體的能量轉換為機械運動動能的一個零件，并由它把這種動能通過碰撞的方式傳遞給鉆頭體16，活塞9始終是在內(nèi)缸29與缸體7里運動的。導向套11是與活塞起配氣作用的導向套，卡環(huán)13為防止鉆頭體16脫落的對開形卡環(huán)。前接頭15用于帶動鉆頭體16轉動和滑動。本實用新型的工作原理如下為開動沖擊器，須先下放沖擊器。當鉆頭與巖石接觸并頂起活塞處于圖2所示位置時，啟動準備工作即告結束。由后接頭中空孔道17引入的高壓氣體P，頂開逆止閥2，經(jīng)配氣桿旁側通道18、夕卜套管內(nèi)側與內(nèi)缸外側形成環(huán)形腔19到活塞體表供氣室20。高壓氣體由這里交替的進入氣缸前氣室21和后氣室22。返程開始時，活塞處于圖2所示位置，環(huán)形腔19中的高壓氣體經(jīng)活塞體表氣槽20、經(jīng)過活塞體表進入前氣室21推動活塞運動。在活塞返程運動中，當環(huán)形通道25關閉時，前氣室21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，當活塞的前端與導向套脫開后，前氣室21氣體經(jīng)鉆頭中心孔24排至孔底。在活塞開始反程運動時，后室22的氣體P，經(jīng)活塞中心氣孔23、鉆頭中心氣孔24逸至孔底，使活塞運動時所受到的背壓阻力很??；當配氣桿小頭開始進入活塞構成配合時，活塞的返程運動使后氣室22的氣體受到壓縮；當活塞大端運動至與內(nèi)缸內(nèi)壁形成開口，高壓氣體經(jīng)環(huán)形腔19、活塞供氣室20進入后氣室22。由于活塞運動慣性，活塞滑行一段距離，直到進入后室22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，活塞在高壓氣體的推動下運動到活塞大端與內(nèi)缸內(nèi)壁形成的開口關閉瞬間，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，當活塞中心孔與配氣桿下端脫離后，后氣室氣體經(jīng)23、24排至孔底。此時活塞撞擊鉆頭尾部完成沖程運動。在活塞開始沖程運動時，前氣室21的氣體繼續(xù)經(jīng)導向套和鉆頭中心孔24排到孔底；當活塞前端進入導向套時，前氣室的氣體開始壓縮，活塞一直運動到接通圓弧槽25，高壓氣體進入到前氣腔21，完成了配氣過程。
權利要求1.一種活塞導向套式無閥雙缸型潛孔沖擊器，它包括后接頭(I)、逆止閥(2)、配氣桿(8)、活塞(9)、缸體(7)、導向套(11)、卡環(huán)(13)、鉆頭體(16)和前接頭(15)，所述逆止閥為單向閥，其具有閥座(3)和彈簧(4)，所述的活塞為開有孔道的細長形活塞，其特征在于所述的配氣桿和逆止閥后端的進氣座(28)為一體結構，在缸體內(nèi)部位于配氣桿、活塞的外部設有內(nèi)缸(29)，在活塞運動過程中，活塞與配氣桿配合端始終處于內(nèi)缸內(nèi)部。
2.根據(jù)權利要求I所述的活塞導向套式無閥潛孔沖擊器，其特征在于所述的進氣座外側設有配合支撐盤(26)，配合支撐盤與內(nèi)缸相配合，配合支撐盤和內(nèi)缸配合面上設有第一 O型密封圈(27)。
3.根據(jù)權利要求2所述的活塞導向套式無閥潛孔沖擊器，其特征在于在導向套和缸體配合面上設有第二 O型密封圈(12);在卡環(huán)和缸體之間設有第三O型密封圈(14);在后接頭和缸體配合面上設有第四O型密封圈(6)。
專利摘要一種活塞導向套式無閥雙缸型潛孔沖擊器，它包括后接頭、逆止閥、配氣桿、活塞、缸體、導向套、卡環(huán)、鉆頭體和前接頭，所述逆止閥為單向閥，其具有閥座和彈簧，所述的活塞為開有孔道的細長形活塞，所述的配氣桿和逆止閥后端的進氣座為一體結構，在缸體內(nèi)部位于配氣桿、活塞的外部設有內(nèi)缸，在活塞運動過程中，活塞與配氣桿配合端始終處于內(nèi)缸內(nèi)部。本實用新型配氣桿和逆止閥座合為一體，結構簡單、可實現(xiàn)定位、減振、進氣的功能，工作時穩(wěn)定可靠；活塞無徑向孔式結構，可實現(xiàn)壓縮氣體通過最短路程分別到達前、后氣腔，提高了沖擊器的效率。
文檔編號E21B1/30GK202673138SQ20122035671
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權日2012年7月23日
發(fā)明者龔康強, 孫超 申請人:宜昌市五環(huán)鉆機具有限責任公司