專利名稱：：機(jī)械潛孔沖擊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種潛孔沖擊器，尤其涉及一種機(jī)械潛孔沖擊器，在水下、巖石層、深孔鉆進(jìn)時(shí)據(jù)有明顯優(yōu)勢(shì)，技術(shù)領(lǐng)先，屬于鉆進(jìn)機(jī)械
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景現(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的沖擊器有以下幾種氣動(dòng)潛孔沖擊器、液動(dòng)潛孔沖擊器、機(jī)械沖擊器。1、氣動(dòng)潛孔沖擊器是由壓縮空氣作動(dòng)力推動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，滑塊運(yùn)動(dòng)沖擊其他物體的機(jī)械裝置。又分有閥門和無閥門兩種，如空氣錘、風(fēng)鎬、潛孔沖擊器等。氣動(dòng)潛孔沖擊器優(yōu)點(diǎn)很多，特別是在鉆進(jìn)巖石方面，不怕硬巖石、速度快而倍受青睞，近年來大有取代回轉(zhuǎn)鉆機(jī)之勢(shì)；但在使用的過程中人們也發(fā)現(xiàn)，它有很多難以克服弊端(l)局限性大，如J-215B潛孔沖擊器，配備一臺(tái)20MVmin的空壓機(jī)供氣，井口直徑219毫米，深不能超過80米，即使是井口變徑159毫米，用兩臺(tái)20MVmin空壓機(jī)供氣，也很難到達(dá)120米深；泥土沙石層無法鉆進(jìn)，需要另外鉆機(jī)鉆進(jìn)，到巖石層后再用氣動(dòng)潛孔沖擊器。〔2〕井孔壁有夾層的不能擴(kuò)孔，遇到爛茬石層容易塌方，井出水量超過20噸/小時(shí)水時(shí)打不了，返不了石削。原因是井深增加了就增加了壓力差，該壓力差抵消了壓縮空氣的壓力，使沖擊器入口和出口的壓力差變小，沖擊無力、頻率降低，水量大也會(huì)如此結(jié)果。井口口徑大了，井孔內(nèi)空間大了，沖擊器排出的氣體擴(kuò)散的特別快，氣體壓力迅速降低，井底氣體到井口的流速變慢，不利于返石削，會(huì)造成大量石削滯留井底或懸浮在半空，增加了危險(xiǎn)性，所以局限性很大。(3)故障率高，沖擊器要求清潔度特別高，有一點(diǎn)沙子就不工作。每班都要檢修清潔。(4)能耗高，一臺(tái)20MVmin空壓機(jī)需用270-320馬力柴油機(jī)帶動(dòng)，再加鉆機(jī)本身的發(fā)動(dòng)機(jī)1822馬力，需要同時(shí)工作，井深時(shí)還需要備第二臺(tái)空壓機(jī)，能耗非常高，費(fèi)用大。(5)人員多，每個(gè)設(shè)備都需要人員管理，投入大。2液壓潛孔沖擊器是以壓力油作動(dòng)力推動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，滑塊運(yùn)動(dòng)沖擊釬頭的機(jī)械裝置，如挖掘機(jī)上的挖掘釬搞。據(jù)介紹油田有使用，鉆孔深度已達(dá)3000米以上。暫時(shí)還沒有看到在打水井方面應(yīng)用。3機(jī)械沖擊器是以電機(jī)作動(dòng)力源，以機(jī)械傳動(dòng)的方式使滑塊運(yùn)動(dòng)，滑塊運(yùn)動(dòng)沖擊釬頭的機(jī)械裝置，多為曲柄連桿機(jī)構(gòu)形式。除了小型沖擊手電鉆、電鎬等手持在地面上廣泛使用外，目前還沒有看到機(jī)械潛孔沖擊器在地下打孔的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)械潛孔沖擊器，是用潛水電機(jī)為沖擊器提供動(dòng)力，機(jī)械潛孔沖擊器是將潛水電機(jī)、傳動(dòng)軸、變速機(jī)構(gòu)、凸輪連桿機(jī)構(gòu)、沖擊器、緩沖器等設(shè)置到圓筒形的外殼內(nèi)，即所說的鉆桿內(nèi)制作成的，經(jīng)變速機(jī)構(gòu)降速增扭后輸出，一路連接套筒凸輪機(jī)構(gòu)，套筒凸輪機(jī)構(gòu)連接錘頭，錘頭沖擊鉆頭，另一路輸出連接三級(jí)變速機(jī)構(gòu)，降速增扭后帶動(dòng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)；由于采用一體化設(shè)計(jì)，井孔深了只是增加了電纜線長度，沒有改變電機(jī)和沖擊器的相對(duì)位置，內(nèi)置兩條給水通道，鉆頭頂部設(shè)有兩個(gè)噴水口，鉆頭上設(shè)有導(dǎo)流槽，采用正循環(huán)技術(shù)，(反循環(huán)技術(shù)亦可，只是排削方式有區(qū)別，但效果相同)在地面上利用往復(fù)泵將井中的水、石削、泥沙排到井外，沖擊器的沖擊功率不受井孔直徑大小、井孔深、井孔內(nèi)出水量大小及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的限制；不需輔助設(shè)備，安裝施工快，投入人力少，節(jié)約生產(chǎn)成本，降低能耗，降低噪音，改善施工環(huán)境，提高成井率，與氣動(dòng)潛孔沖擊器、液壓潛孔沖擊器相比較，在各種復(fù)雜地理環(huán)境打深水井具有明顯優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是機(jī)械潛孔沖擊器，它是由旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)、沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)、行星齒輪減速機(jī)構(gòu)、套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)、直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)套連接結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、外殼和內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能沖擊裝置、主副錘延時(shí)裝置、主錘體緩沖裝置、凸輪緩沖裝置、給水和排屑通道組成。在外殼內(nèi)部上端固定有潛水電機(jī)，經(jīng)聯(lián)軸器連接旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)連接置于外殼下端的鉆頭。在外殼內(nèi)設(shè)有內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)，其兩端采用機(jī)械密封裝置與傳動(dòng)系統(tǒng)密封連接。所述的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)，參閱圖1至圖6，它是由螺栓固定在外殼上的潛水電機(jī)通過聯(lián)軸器與一軸傳動(dòng)連接，一軸經(jīng)行星齒輪，由齒圈支撐，通過傳動(dòng)銷軸與二軸傳動(dòng)連接，二軸經(jīng)行星齒輪、由齒圈支撐，通過傳動(dòng)銷軸與三軸傳動(dòng)連接，三軸與四軸通過螺紋連接，四軸經(jīng)行星齒輪、由齒圈支撐，通過傳動(dòng)銷軸與五軸傳動(dòng)連接，五軸通過花鍵與鉆頭傳動(dòng)連接。所述的沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)，參閱圖1，圖4至圖6，它是在四軸中部橫向設(shè)有滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸，其外軸頭與套筒凸輪上的凸輪工作面滑動(dòng)連接，套筒凸輪與連桿通過燕尾槽連接，連桿與副錘體通過連桿鎖定卡塊凹槽連接，副錘體依次連接主錘體、錘頭、鉆頭。所述的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，參閱圖1，圖3，圖4，它是在一軸下端設(shè)有的軸齒與行星齒輪嚙合，行星齒輪與齒圈嚙合，行星齒輪中心孔通過軸承裝有傳動(dòng)銷軸與二軸上端的孔傳動(dòng)連接。二軸與三軸和四軸與五軸之間行星齒輪減速機(jī)構(gòu)均與之相同。所述的套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)，參閱圖4，圖9，圖12，圖13，它是在四軸中間位置圓周上均布三個(gè)滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸軸孔，由兩個(gè)軸承支撐，各安裝一個(gè)滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸，其外軸頭分別與套筒凸輪下端的三個(gè)凸輪工作面滑動(dòng)連接，套筒凸輪上端設(shè)有直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)與固定套滾動(dòng)連接，四軸中部通過圓錐軸承與齒圈滾動(dòng)連接，套筒凸輪與連桿通過燕尾槽連接。所述的直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，參閱圖4，圖7，圖8，它是在套筒凸輪上端設(shè)有4條滑道，與固定在支撐外套上的固定套上、下兩端連接有內(nèi)、外滾珠罩的縱向通孔內(nèi)設(shè)有的滾珠滾動(dòng)連接。所述的轉(zhuǎn)套連接結(jié)構(gòu)，參閱圖6，它是在轉(zhuǎn)套中、上部與錘頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接，下部通過0型密封圈和銷釘與鉆頭連接，轉(zhuǎn)套外圓中間位置凸臺(tái)上端，向上依次裝有軸承環(huán)、滾珠、軸承環(huán)、滾針軸承、內(nèi)連接套、外連接套、滾針軸承、下殼體的臺(tái)階、滾珠、軸承環(huán)，用大螺母固定。其臺(tái)階下端設(shè)有機(jī)械密封裝置和伸縮密封罩。所述的密封結(jié)構(gòu)，參閱圖3，圖6，它是在一軸的上端由擋圈固定，裝有密封裝置，擋圈通過螺栓固定在上端蓋上。在五軸的尾端，鉆頭與轉(zhuǎn)套之間設(shè)有4個(gè)"0"型密封圈。在轉(zhuǎn)套與下殼體之間，通過環(huán)型螺母將機(jī)械密封裝置固定。在轉(zhuǎn)套與鉆頭之間連接固定有伸縮密封罩。所述的外殼和內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)，參閱圖3至圖6，外殼為細(xì)長鋼筒結(jié)構(gòu)，最上端用四個(gè)內(nèi)六角螺栓連接固定潛水電機(jī)，最下端用四個(gè)內(nèi)六角螺栓連接固定下殼體，中間用四個(gè)內(nèi)六角螺栓連接固定上端蓋。內(nèi)壁是從潛水電機(jī)外殼開始，通過外六角螺栓連接連接環(huán)，連接環(huán)用外六角螺栓與第一個(gè)齒圈連接，再依次連接第二個(gè)齒圈、固定套、上支撐外套、第三個(gè)齒圈、彈簧支撐環(huán)、下支撐外套、下殼體。在上支撐外套與下支撐外套之間固定有連桿防塵罩。所述的儲(chǔ)能沖擊裝置，參閱圖4，圖5，它是在副錘體上端裝有推力彈簧座，在推力彈簧座與彈簧支撐環(huán)之間設(shè)置有主推力彈簧、副推力彈簧。所述的主副錘延時(shí)裝置，參閱圖5，它是在主錘體上端連接有主錘鎖環(huán)和主錘卡環(huán)與副錘體之間設(shè)置有延時(shí)彈簧。所述的主錘體緩沖裝置，參閱圖5、圖6，它是在主錘體下端連接的主錘體緩沖環(huán)和在下殼體上端連接的主錘體緩沖座之間設(shè)置有主錘體緩沖彈簧。所述的凸輪緩沖裝置，參閱圖4，圖5，它是在套筒凸輪內(nèi)圓臺(tái)階連接的凸輪緩沖套與四軸中部外圓臺(tái)階之間設(shè)置有凸輪緩沖彈簧。所述的給水和排屑通道，參閱圖3至圖6，圖10，圖ll，給水通道從機(jī)械潛孔沖擊器上口開始，經(jīng)由外殼與內(nèi)壁之間，至鉆頭底部的三個(gè)噴水口形成的通道。排屑通道是從鉆頭底面六個(gè)導(dǎo)流槽開始，從井底通過外殼與井孔壁之間形成的通道。本實(shí)用新型的有益效果是由于沖擊器是采用潛水電機(jī)提供動(dòng)力一體化設(shè)計(jì)的，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械潛孔沖擊鉆進(jìn)。特點(diǎn)是l.適應(yīng)性強(qiáng)，一機(jī)多用，配以不同的鑲嵌硬質(zhì)合金的鉆頭，可以適應(yīng)各種地質(zhì)條件的鉆進(jìn)需求，如砂土層、礫石層、亂茬石層、完整巖石層，不必更換鉆機(jī)。2.速度快、費(fèi)用低，機(jī)械潛孔沖擊器的沖擊效率高，鉆進(jìn)速度快，消耗的功率小，配備的動(dòng)力小，節(jié)省了能源，降低了費(fèi)用。3.由于采用正循環(huán)給水排屑方式，鉆井的業(yè)內(nèi)人士能很快熟練掌握，并且有很好的堵水防漏、固壁防塌的方法和經(jīng)驗(yàn)，減少事故的發(fā)生，成井率高。下面兩種有代表性的氣動(dòng)潛孔沖擊器性能指標(biāo)見表1表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通過表1和表2對(duì)比，可以看出本實(shí)用新型機(jī)械潛孔沖擊器單次沖擊功650J，頻率6.3Hz是恒定的，動(dòng)力5.5KW;而氣動(dòng)潛孔沖擊器單次沖擊功450J，頻率15Hz是波動(dòng)的，動(dòng)力200KW;我們可以清楚的看出機(jī)械潛孔沖擊器單次沖擊功比氣動(dòng)潛孔沖擊器提高1.45倍，所用動(dòng)力是氣動(dòng)潛孔沖擊器的2%;只有頻率是風(fēng)動(dòng)潛孔沖擊器42%。在實(shí)際生產(chǎn)中通常情況下氣動(dòng)潛孔沖擊器用風(fēng)壓力0.5MPa，是額定0.8MPa的62.5%，因此頻率大概是15X62.5%=9.375Hz，所以實(shí)際機(jī)械潛孔沖擊器頻率是氣動(dòng)潛孔沖擊器頻率的67.2%。生產(chǎn)中鉆進(jìn)速度基本相當(dāng)。我們可以得出結(jié)論本實(shí)用新型機(jī)械潛孔沖擊器的性能優(yōu)良，節(jié)能顯著，有推廣應(yīng)用價(jià)值。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明圖1是本實(shí)用新型機(jī)械潛孔沖擊器的結(jié)構(gòu)原理示意圖.圖2是本實(shí)用新型機(jī)械潛孔沖擊器的半剖結(jié)構(gòu)示意圖.圖3是圖2的I段放大結(jié)構(gòu)示意圖.圖4是圖2的II段放大結(jié)構(gòu)示意圖.圖5是圖2的III段放大結(jié)構(gòu)示意圖.圖6是圖2的IV段放大結(jié)構(gòu)示意圖.圖7是圖2的直線軌道滑動(dòng)結(jié)構(gòu)剖視示意圖.圖8是圖7的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖9是圖4的套筒凸輪半剖結(jié)構(gòu)示意圖.圖10是圖6的鉆頭半剖結(jié)構(gòu)示意圖圖11是圖10的C向視結(jié)構(gòu)示意圖圖12是圖9的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖13是圖9的凸輪工作面展開結(jié)構(gòu)示意圖.圖中標(biāo)號(hào)1.潛水電機(jī)2.檔圈3.機(jī)械密封裝置4.一軸5.外殼6.軸承7.齒圈8.行星齒輪9.傳動(dòng)銷軸10.上端蓋11,.上支撐外套12.二軸13.連桿防塵罩14,.連接環(huán)15滾珠罩16固定套17下支撐外套18圓錐軸承19三軸20連桿21滑道22套筒凸輪23凸輪工作面24下殼體25凸輪緩沖套26凸輪緩沖彈簧27四軸28滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸29主錘卡環(huán)30主錘鎖環(huán)31連桿鎖定卡塊32五軸33噴水口34導(dǎo)流槽35推力彈簧座36彈簧支撐環(huán)37主推力彈簧38副推力彈簧39延時(shí)彈簧40主錘體緩沖環(huán)41主錘體緩沖座42主錘體緩沖彈簧43主錘體44副錘體45錘頭46轉(zhuǎn)套47環(huán)型螺母480型密封圈8[0057]49伸縮密封罩52》袞f朱55外連接套58.聯(lián)軸器50鉆頭53滾針軸承56銷釘59硬質(zhì)合金60凸輪緩沖套限位環(huán)51軸承環(huán)54內(nèi)連接套57大螺母61燕尾槽具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1至圖13，機(jī)械潛孔沖擊器，它是由旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)、沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)、行星齒輪減速機(jī)構(gòu)、套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)、直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)套連接結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、外殼和內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能沖擊裝置、主副錘延時(shí)裝置、主錘體緩沖裝置、凸輪緩沖裝置、給水和排屑通道組成。在外殼(5)內(nèi)部上端固定有潛水電機(jī)(l)，經(jīng)聯(lián)軸器(58)連接旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)連接置于外殼(5)下端的鉆頭(50)。在外殼(5)內(nèi)設(shè)有內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)，其兩端采用機(jī)械密封裝置(3)與傳動(dòng)系統(tǒng)密封連接。所述的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)，參閱圖1至圖6，它是由螺栓固定在外殼(5)上的潛水電機(jī)(1)通過聯(lián)軸器(58)與一軸(4)傳動(dòng)連接，一軸(4)經(jīng)行星齒輪(8)，由齒圈(7)支撐，通過傳動(dòng)銷軸(9)與二軸(12)傳動(dòng)連接，二軸(12)經(jīng)行星齒輪(8)、由齒圈(7)支撐，通過傳動(dòng)銷軸(9)與三軸(19)傳動(dòng)連接，三軸(19)與四軸(27)通過螺紋連接，四軸(27)經(jīng)行星齒輪(8)、由齒圈(7)支撐，通過傳動(dòng)銷軸(9)與五軸(32)傳動(dòng)連接，五軸(32)通過花鍵與鉆頭(50)傳動(dòng)連接，使鉆頭(50)在潛水電機(jī)(1)的帶動(dòng)下減速增扭后旋轉(zhuǎn)。所述的沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)，參閱圖1，圖4至圖6，它是在四軸(27)中部橫向設(shè)有滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)，其外軸頭與套筒凸輪(22)上的凸輪工作面(23)滑動(dòng)連接，套筒凸輪(22)與連桿(20)通過燕尾槽(61)連接，連桿(20)與副錘體(44)通過連桿鎖定卡塊(31)凹槽連接，副錘體(44)依次連接主錘體(43)、錘頭(45)、鉆頭(50)，由于滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)沿凸輪工作面(23)滾動(dòng)，將套筒凸輪(22)緩慢頂起和突然下落，使鉆頭(50)在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被錘頭(45)反復(fù)沖擊。所述的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，參閱圖1，圖3，圖4，它是在一軸(4)下端設(shè)有的軸齒與行星齒輪(8)嚙合，行星齒輪(8)與齒圈(7)嚙合，行星齒輪(8)中心孔通過軸承(6)裝有傳動(dòng)銷軸(9)與二軸(12)上端的孔傳動(dòng)連接。由于一軸(4)旋轉(zhuǎn)由齒圈(7)支撐帶動(dòng)行星齒輪(8)圍繞一軸(4)圓周旋轉(zhuǎn)，通過傳動(dòng)銷軸(9)帶動(dòng)二軸(12)減速旋轉(zhuǎn)。二軸(12)與三軸(19)和四軸(27)與五軸(32)之間行星齒輪減速機(jī)構(gòu)均與之相同，通過三級(jí)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)減速，使鉆頭達(dá)到要求轉(zhuǎn)速。所述的套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)，參閱圖4，圖9，圖12，圖13，它是在四軸(27)中間位置圓周上均布三個(gè)滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)軸孔，由兩個(gè)軸承(6)支撐，各安裝一個(gè)滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)，其外軸頭分別與套筒凸輪(22)下端的三個(gè)凸輪工作面(23)滑動(dòng)連接，套筒凸輪(22)上端設(shè)有直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)與固定套(16)滾動(dòng)連接，四軸(27)中部通過圓錐軸承(18)與齒圈(7)滾動(dòng)連接，套筒凸輪(22)與連桿(20)通過燕尾槽(61)連接。由套筒凸輪(22)上的凸輪工作面(23)形狀決定，可使連桿(20)帶動(dòng)錘頭(45)緩慢上升突然下降形成沖擊力，四軸(27)每轉(zhuǎn)一周，可帶動(dòng)錘頭(45)沖擊鉆頭(50)三次。所述的直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，參閱圖4，圖7，圖8，它是在套筒凸輪(22)上端設(shè)有4條滑道(21)，與固定在支撐外套(11)上的固定套(16)上、下兩端連接有內(nèi)、外滾珠罩(15)的縱向通孔內(nèi)設(shè)有的滾珠(52)滾動(dòng)連接。滾珠(52)在固定套(16)縱向通孔與上、下兩端連接滾珠罩(15)形成的滾道內(nèi)自由滾動(dòng)，使套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)工作時(shí)，套筒凸輪(22)上下滑動(dòng)靈活、平穩(wěn)。所述的轉(zhuǎn)套連接結(jié)構(gòu)，參閱圖6，它是在轉(zhuǎn)套(46)中、上部與錘頭(45)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，下部通過0型密封圈(48)和銷釘(56)與鉆頭(50)連接，轉(zhuǎn)套(46)外圓中間位置凸臺(tái)上端，向上依次裝有軸承環(huán)(51)、滾珠(52)、軸承環(huán)(51)、滾針軸承(53)、內(nèi)連接套(54)、外連接套(55)、滾針軸承(53)、下殼體(24)的臺(tái)階、滾珠(52)、軸承環(huán)(51)，用大螺母(57)固定。其臺(tái)階下端設(shè)有機(jī)械密封裝置(3)和伸縮密封罩(49)。由于有銷釘(56)連接，可使轉(zhuǎn)套(46)與鉆頭(50)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，起到良好的密封作用。所述的密封結(jié)構(gòu)，參閱圖3，圖6，它是在一軸(4)的上端由擋圈(2)固定，裝有密封裝置(3)，擋圈(2)通過螺栓固定在上端蓋(10)上。在五軸(32)的尾端，鉆頭(50)與轉(zhuǎn)套(46)之間設(shè)有4個(gè)"0"型密封圈(48)。在轉(zhuǎn)套(46)與下殼體(24)之間，通過環(huán)型螺母(47)將機(jī)械密封裝置(3)固定。在轉(zhuǎn)套(46)與鉆頭(50)之間連接固定有伸縮密封罩(49)。所述的外殼和內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)，參閱圖3至圖6，外殼(5)為細(xì)長鋼筒結(jié)構(gòu)，最上端用四個(gè)內(nèi)六角螺栓連接固定潛水電機(jī)(l)，最下端用四個(gè)內(nèi)六角螺栓連接固定下殼體(24)，中間用四個(gè)內(nèi)六角螺栓連接固定上端蓋(10)。內(nèi)壁是從潛水電機(jī)(1)外殼開始，通過外六角螺栓連接連接環(huán)(14)，連接環(huán)(14)用外六角螺栓與第一個(gè)齒圈(7)連接，再依次連接第二個(gè)齒圈(7)、固定套(16)、上支撐外套(11)、第三個(gè)齒圈(7)、彈簧支撐環(huán)(36)、下支撐外套(17)、下殼體(24)。在上支撐外套(11)與下支撐外套(17)之間固定有連桿防塵罩(13)。所述的儲(chǔ)能沖擊裝置，參閱圖4，圖5，它是在副錘體(44)上端裝有推力彈簧座(35)，在推力彈簧座(35)與彈簧支撐環(huán)(36)之間設(shè)置有主推力彈簧(37)、副推力彈簧(38)。由套筒凸輪(22)的凸輪工作面(23)的凸凹面形狀所決定使主推力彈簧(37)、副推力彈簧(38)緩慢壓縮儲(chǔ)能，突然釋放產(chǎn)生沖擊力，通過副錘體(44)、主錘體(43)、錘頭(45)作用在鉆頭(50)上。所述的主副錘延時(shí)裝置，參閱圖5，它是在主錘體(43)上端連接有主錘鎖環(huán)(29)和主錘卡環(huán)(30)與副錘體(44)之間設(shè)置有延時(shí)彈簧(39)，當(dāng)連桿(20)開始上行時(shí)，主錘體(43)沖擊動(dòng)能并未釋放完，副錘體(44)上升而主錘體(43)下降，副錘體(44)和主錘體(43)壓縮延時(shí)彈簧(39)，主錘體(43)被延時(shí)執(zhí)行上升，這樣大大降低了系統(tǒng)內(nèi)的沖擊力，可使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，提高了鉆進(jìn)速度，也提高了機(jī)械潛孔沖擊器的使用壽命。所述的主錘體緩沖裝置，參閱圖5、圖6，它是在主錘體(43)下端連接的主錘體緩沖環(huán)(40)和在下殼體(24)上端連接的主錘體緩沖座(41)之間設(shè)置有主錘體緩沖彈簧(42)。當(dāng)主錘體(43)完成沖擊行程設(shè)定值而未結(jié)束沖擊，(由于空轉(zhuǎn)或井底巖石硬度太低，一次沖擊鉆進(jìn)深度大于沖擊行程設(shè)定值時(shí))其動(dòng)能被分成兩部分，一部分繼續(xù)沖擊鉆頭(50)產(chǎn)生鉆進(jìn)；另一部分沖擊主錘體緩沖環(huán)(40)，壓縮主錘體緩沖彈簧(42)，將其動(dòng)能變成主錘體緩沖彈簧(42)的彈性勢(shì)能，該勢(shì)能又將主錘體(43)彈起，最終在連桿(20)的作用下上行。所述的凸輪緩沖裝置，參閱圖4，圖5，它是在套筒凸輪(22)內(nèi)圓臺(tái)階連接的凸輪緩沖套(25)與四軸(27)中部外圓臺(tái)階之間設(shè)置有凸輪緩沖彈簧(26)。由于套筒凸輪(22)10和連桿(20)是燕尾槽(61)連接，連桿(20)和副錘體(44)是凹槽連接，當(dāng)主錘體(43)沖擊鉆頭(50)，速度開始減慢時(shí)，副錘體(44)同步減速，而套筒凸輪(22)在重力加速度作用下仍在加速下行，將沖擊做用在凸輪緩沖套(25)上，凸輪緩沖套(25)做用在凸輪緩沖彈簧(26)上，其動(dòng)能變成凸輪緩沖彈簧(26)的彈性勢(shì)能，該彈性勢(shì)能釋放又將套筒凸輪(22)彈起，在滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)的共同作用下使其上行。所述的給水和排屑通道，參閱圖3至圖6，圖10，圖11，給水通道從機(jī)械潛孔沖擊器上口開始，經(jīng)由外殼(5)與內(nèi)壁之間，至鉆頭(50)底部的三個(gè)噴水口(33)形成的通道。排屑通道是從鉆頭(50)底面六個(gè)導(dǎo)流槽(34)開始，從井底通過外殼(5)與井孔壁之間形成的通道。在井口上利用往復(fù)泵將井中的水、石削、泥沙排到井外。權(quán)利要求一種機(jī)械潛孔沖擊器，它是由旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)、沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)、行星齒輪減速機(jī)構(gòu)、套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)、直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)套連接結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、外殼和內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能沖擊裝置、主副錘延時(shí)裝置、主錘體緩沖裝置、凸輪緩沖裝置、給水和排屑通道組成；其特征在于在外殼(5)內(nèi)部上端固定有潛水電機(jī)(1)，經(jīng)聯(lián)軸器(58)連接旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)連接置于外殼(5)下端的鉆頭(50)；在外殼(5)內(nèi)設(shè)有內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)，其兩端采用機(jī)械密封裝置(3)與傳動(dòng)系統(tǒng)密封連接。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)，它是由螺栓固定在外殼(5)上的潛水電機(jī)(1)通過聯(lián)軸器(58)與一軸(4)傳動(dòng)連接，一軸(4)經(jīng)行星齒輪(8)，由齒圈(7)支撐，通過傳動(dòng)銷軸(9)與二軸(12)傳動(dòng)連接，二軸(12)經(jīng)行星齒輪(8)、由齒圈(7)支撐，通過傳動(dòng)銷軸(9)與三軸(19)傳動(dòng)連接，三軸(19)與四軸(27)通過螺紋連接，四軸(27)經(jīng)行星齒輪(8)、由齒圈(7)支撐，通過傳動(dòng)銷軸(9)與五軸(32)傳動(dòng)連接，五軸(32)通過花鍵與鉆頭(50)傳動(dòng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)，它是在四軸(27)中部橫向設(shè)有滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)，其外軸頭與套筒凸輪(22)上的凸輪工作面(23)滑動(dòng)連接，套筒凸輪(22)與連桿(20)通過燕尾槽(61)連接，連桿(20)與副錘體(44)通過連桿鎖定卡塊(31)凹槽連接，副錘體(44)依次連接主錘體(43)、錘頭(45)、鉆頭(50)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，它是在一軸(4)下端設(shè)有的軸齒與行星齒輪(8)嚙合，行星齒輪(8)與齒圈(7)嚙合，行星齒輪(8)中心孔通過軸承(6)裝有傳動(dòng)銷軸(9)與二軸(12)上端的孔傳動(dòng)連接；二軸(12)與三軸(19)和四軸(27)與五軸(32)之間行星齒輪減速機(jī)構(gòu)均與之相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)，它是在四軸(27)中間位置圓周上均布三個(gè)滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)軸孔，由兩個(gè)軸承(6)支撐，各安裝一個(gè)滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸(28)，其外軸頭分別與套筒凸輪(22)下端的三個(gè)凸輪工作面(23)滑動(dòng)連接，套筒凸輪(22)上端設(shè)有直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)與固定套(16)滾動(dòng)連接，四軸(27)中部通過圓錐軸承(18)與齒圈(7)滾動(dòng)連接，套筒凸輪(22)與連桿(20)通過燕尾槽(61)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，它是在套筒凸輪(22)上端設(shè)有4條滑道(21)，與固定在支撐外套(11)上的固定套(16)上、下兩端連接有內(nèi)、外滾珠罩(15)的縱向通孔內(nèi)設(shè)有的滾珠(52)滾動(dòng)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)套連接結(jié)構(gòu)，它是在轉(zhuǎn)套(46)中、上部與錘頭(45)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，下部通過O型密封圈(48)和銷釘(56)與鉆頭(50)連接，轉(zhuǎn)套(46)外圓中間位置凸臺(tái)上端，向上依次裝有軸承環(huán)(51)、滾珠(52)、軸承環(huán)(51)、滾針軸承(53)、內(nèi)連接套(54)、外連接套(55)、滾針軸承(53)、下殼體(24)的臺(tái)階、滾珠(52)、軸承環(huán)(51)，用大螺母(57)固定。其臺(tái)階下端設(shè)有機(jī)械密封裝置(3)和伸縮密封罩(49)。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的密封結(jié)構(gòu)，它是在一軸(4)的上端由擋圈(2)固定，裝有密封裝置(3)，擋圈(2)通過螺栓固定在上端蓋(10)上。在五軸(32)的尾端，鉆頭(50)與轉(zhuǎn)套(46)之間設(shè)有4個(gè)"0"型密封圈(48)。在轉(zhuǎn)套(46)與下殼體(24)之間，通過環(huán)型螺母(47)將機(jī)械密封裝置(3)固定。在轉(zhuǎn)套(46)與鉆頭(50)之間連接固定有伸縮密封罩(49)。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種機(jī)械潛孔沖擊器，其特征在于所述的儲(chǔ)能沖擊裝置，它是在副錘體(44)上端裝有推力彈簧座(35)，在推力彈簧座(35)與彈簧支撐環(huán)(36)之間設(shè)置有主推力彈簧(37)、副推力彈簧(38)。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)械潛孔沖擊器，它是由旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)、沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)、行星齒輪減速機(jī)構(gòu)、套筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)、直線導(dǎo)軌滑動(dòng)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)套連接結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、外殼和內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能沖擊裝置、主副錘延時(shí)裝置、主錘體緩沖裝置、凸輪緩沖裝置、給水和排屑通道組成；在外殼內(nèi)部上端固定有潛水電機(jī)，經(jīng)聯(lián)軸器連接旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)和沖擊傳動(dòng)系統(tǒng)連接置于外殼下端的鉆頭；在外殼內(nèi)設(shè)有內(nèi)壁支撐結(jié)構(gòu)，其兩端采用機(jī)械密封裝置與傳動(dòng)系統(tǒng)密封連接；沖擊器采用潛水電機(jī)提供動(dòng)力一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械潛孔沖擊鉆進(jìn)；配以不同的鑲嵌硬質(zhì)合金的鉆頭，適應(yīng)各種地質(zhì)條件的鉆進(jìn)，適應(yīng)性強(qiáng)，沖擊效率高，鉆進(jìn)速度快，消耗功率小，生產(chǎn)費(fèi)用低，成井率高。文檔編號(hào)E21B4/06GK201495985SQ20092010027公開日2010年6月2日申請(qǐng)日期2009年6月23日優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日發(fā)明者石成仁申請(qǐng)人:石成仁