一种正循环风动潜孔锤.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115977525A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310051162.7(22)申请日2023.02.02(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人罗永江王兴王思成胡千庭(74)专利代理机构重庆大学专利中心50201专利代理师唐开平(51)Int.Cl.E21B4/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种正循环风动潜孔锤(57)摘要本发明公开了一种正循环风动潜孔锤，它包括逆止阀、中心配气管、活塞和尾管，在上接头下部扩孔内装有逆止阀，中心配气管顶部帽沿与外缸形成过盈配合，活塞滑动间隙配合装于外缸内，中心配气管管柱滑动密封插入在活塞中心孔内，中心配气管底部封口、底面上方侧壁开有通气口；活塞底部中心孔密封嵌入尾管，尾管延伸段插入钻头中心孔内，活塞下部中心孔经尾管通孔与钻头中心孔连通，活塞上腔由外缸内壁、中心配气管外壁及中心配气管顶部盖沿构成；活塞下腔由外缸内壁、衬套顶面、钻头顶面和与尾管外壁构成；活塞下底面冲击接触钻头顶面。本发明的技术效果是：结构简单，提高了冲击器寿命，增大了冲击频率和冲击能量。CN115977525ACN115977525A权利要求书1/1页1.一种正循环风动潜孔锤，包括上接头（1）、外缸（5）、衬套（8）、半圆卡（9）、花键套（10）和钻头（11）；所述上接头（1）与外缸（5）螺纹连接，外缸（5）下端通过螺纹与花键套（10）连接，钻头（11）的钻头体花键与花键套（10）上的花键槽配合，半圆卡（9）卡在钻头体花键上部的环形槽内，并挡在花键套（10）的顶面，对钻头（11）轴向限位，衬套（8）放置在半圆卡（9）顶面；其特征是：还包括逆止阀（2）、中心配气管（4）、活塞（6）和尾管（7），上接头（1）下部扩孔后形成扩孔锥面，在上接头（1）下部扩孔内装有逆止阀（2），中心配气管（4）顶部帽沿与外缸（5）形成过盈配合，活塞（6）滑动间隙配合装于外缸（5）内，中心配气管（4）管柱滑动密封插入在活塞（6）中心孔内，中心配气管（4）底部封口、底面上方侧壁开有通气口；活塞（6）底部中心孔密封嵌入尾管（7），尾管（7）延伸段插入钻头（11）中心孔内，活塞（6）下部中心孔经尾管（7）通孔与钻头（11）中心孔连通，活塞上腔由外缸（5）内壁、中心配气管（4）外壁及中心配气管顶部盖沿构成；活塞下腔由外缸（5）内壁、衬套（8）顶面、钻头（9）顶面和与尾管（7）外壁构成；活塞（6）下底面冲击接触钻头（11）顶面。2.根据权利要求1所述的正循环风动潜孔锤，其特征是：所述逆止阀（2）包括阀盖和阀弹簧（3），阀盖的底圆筒过盈配合嵌入阀弹簧（3）中，阀盖顶面具有与上接头（1）扩孔锥面紧密接合的关闭状态，以及与上接头（1）扩孔锥面脱离的打开状态；阀弹簧（3）夹在阀盖与中心配气管（4）顶部盖沿之间。3.根据权利要求1或2所述的正循环风动潜孔锤，其特征是：上接头（1）中心孔构成a流体通道，逆止阀（2）内部的阀弹簧安装空间和中心配气管（4）的沉孔构成b流体通道，插入活塞（6）中心孔内的中心配气管（4）一段侧壁通气口构成e流体通道,中心配气管（4）与活塞（6）中心孔壁之间的缝隙形成f流体通道，活塞（6）上部水平孔构成d流体通道，外缸（5）内壁与活塞（6）外壁之间的缝隙形成o流体通道，与d流体通道错开的活塞（6）顶面竖直向下开孔，至中心配气管（4）底部之下向活塞中心孔壁开口的孔道构成g流体通道，活塞（6）下部中心孔、尾管（7）通孔和钻头（11）中心孔构成i流体通道。2CN115977525A说明书1/3页一种正循环风动潜孔锤技术领域[0001]本发明涉及一种钻探用气动冲击器，适用于针对硬岩快速钻进的各类钻孔。背景技术[0002]正循环风动潜孔锤是最为高效的硬岩钻进机具之一，其以压缩空气为动力介质，具有结构简单，制造成本低，钻进效率高等显著优点，正循环风动潜孔锤被广泛应用于露天矿山爆破孔、油气井、地热井等钻井领域。但现有的正循环风动潜孔锤具有内缸，导致径向尺寸被占用，潜孔锤外管厚度薄、活塞直径及端面有效受力面积减小，存在外管磨损失效、容易发生活塞断裂、冲击功率和频率偏小等问题，且其组成部件较多，加工复杂，导致风动潜孔锤性能和寿命较低、加工成本偏高。[0003]中国专利文献CN216240401U公开了一种潜孔冲击器，如图1所示，冲击器主要包括有外缸200和活塞100，外缸200与活塞100之间夹装有缸套300，活塞上腔500中心部设置有泄压管筒400（用于活塞100下移到泄压管筒400下方时，活塞上腔500排气），活塞100为一尖嘴型，活塞下部由缩颈段形成了活塞下腔600。该专利记载的潜孔冲击器取消了内缸