專利名稱：一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)沖擊鉆孔設(shè)備，尤其是一種用于礦山、工程鉆鑿爆破等的活塞尾管式無閥單缸型高效潛孔沖擊器。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有的活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器的主要特點(diǎn)是活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)活塞大端沖擊鉆頭，活塞小端和缸體相互作用進(jìn)行配氣和導(dǎo)向，存在以下缺點(diǎn)
1、閥座與后接頭之間裝有橡膠圈，在沖擊器工作時(shí)自身就能吸收一定的能量，且在沖擊器工作一段時(shí)間后橡膠易老化變形，將會(huì)產(chǎn)生躥動(dòng)而嚴(yán)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(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)和反作用力不能清除或減弱而傳遞給鉆機(jī)，降低工作效率，使機(jī)器零件早期破損報(bào)廢。3、配氣桿較長，并開有面積較大的送氣孔，采用浮動(dòng)方式工作，容易出現(xiàn)早期斷裂現(xiàn)象，降低沖擊器工作時(shí)可靠性。4、有較多的進(jìn)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(shí)常因工藝和結(jié)構(gòu)上的原因早期破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，有效克服現(xiàn)有活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器的缺點(diǎn)，工作效率高、可靠性好，大大提高氣動(dòng)效率，氣壓損失小。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，包括內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形槽的缸體，缸體一端固定安裝有后接頭，缸體另一端固定安裝有前接頭，帶內(nèi)部孔道的鉆頭與前接頭滑鍵連接，設(shè)有軸向的配氣座孔道的配氣座密封安裝于缸體內(nèi)，配氣座上安裝有逆止閥，開設(shè)有配氣桿通氣孔道的配氣桿設(shè)有配氣桿大端和配氣桿小端，配氣桿與逆止閥座為一體結(jié)構(gòu)，活塞設(shè)有活塞大端和活塞小端，配氣桿小端位于活塞小端上的活塞供氣室內(nèi)，活塞供氣室與配氣桿小端相配合，活塞供氣室中間部分的內(nèi)徑大于配氣桿小端的外徑，配氣桿與活塞小端之間形成后氣室，缸體內(nèi)壁的環(huán)形槽與活塞外壁之間形成可關(guān)閉的前環(huán)形通道和后環(huán)形通道，活塞外表面設(shè)有縱向延伸的活塞表面氣槽，后氣室與后環(huán)形通道連通，鉆頭尾管一端安裝于鉆頭的內(nèi)部孔道內(nèi)，鉆頭尾管另一端放置于活塞大端內(nèi)的活塞通氣通道內(nèi)，活塞大端和鉆頭之間形成前氣室，活塞供氣室通過下斜孔和前環(huán)形通道與前氣室連通，活塞表面氣槽通過上斜孔與活塞通氣通道連通，活塞大端與鉆頭尾管相配合。缸體為內(nèi)、外缸合為一體的結(jié)構(gòu)缸體。鉆頭上安裝有卡環(huán)。
本發(fā)明提供的一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，有效克服現(xiàn)有活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器的缺點(diǎn)，其有益效果如下
1、由于配氣桿與逆止閥座為一體結(jié)構(gòu)，逆止閥固定安裝在配氣座內(nèi)，配氣桿與缸體直接徑向配合減小了工作時(shí)的上下浮動(dòng)，后接頭端面直接壓在配氣桿上避免了工作時(shí)的左右躥動(dòng)，然而能長久的保持高精度的配合，持續(xù)的保證了工作效率；配氣桿長度大大減短，可以采用固定式定位方式，不易斷裂，提高沖擊器工作時(shí)可靠性。2、跟現(xiàn)有的無閥單缸型潛孔沖擊器相比，配氣桿縮小了軸徑比，結(jié)構(gòu)合理，易于加工，在工作時(shí)不易變形和斷裂，配氣通道簡潔通暢，從而減少了氣體能量的損失。3、活塞上的活塞供氣室與活塞通氣通道互不連通，前環(huán)形通道和后環(huán)形通道隨著活塞的運(yùn)動(dòng)可關(guān)閉，配合活塞表面氣槽，形成盲孔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)壓縮氣體通過最短路程分別到達(dá)前、后氣室，提高了沖擊器的效率。4、活塞上鉆孔數(shù)量少、軸徑變化較小，能較平穩(wěn)的傳遞沖擊器工作時(shí)的應(yīng)力，延長了工作壽命，活塞上孔道數(shù)量少、無折返孔道、無細(xì)長孔，加工方便，無需深孔磨削，加工效率高，可靠性好。5、活塞的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)行程經(jīng)合理調(diào)整，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(shí)現(xiàn)“高頻、高能”的工作，提高了工作效率，與現(xiàn)有的無閥單缸型潛孔沖擊器相比，工作效率可提高20% 30%。6、工作壓力范圍廣，可在5 25公斤/厘米2范圍內(nèi)工作。7、卡環(huán)的設(shè)計(jì)能有效防止鉆頭脫落，保證了鉆頭工作的可靠性。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形槽的缸體7，缸體7 —端固定安裝有后接頭 1，后接頭ι開設(shè)中空孔道16，缸體7另一端固定安裝有前接頭14，與前接頭14滑鍵連接的鉆頭15開設(shè)有直至鉆頭端面的內(nèi)部孔道17，設(shè)有軸向的配氣座孔道18的配氣座5密封安裝于缸體7內(nèi)，配氣座5上安裝有逆止閥3，開設(shè)有配氣桿通氣孔道20的配氣桿6設(shè)有配氣桿大端和配氣桿小端，配氣桿6與逆止閥座為一體結(jié)構(gòu)，活塞8設(shè)有活塞大端和活塞小端， 配氣桿小端位于活塞小端上的活塞供氣室19內(nèi)，活塞供氣室19與配氣桿小端相配合，活塞供氣室19中間部分的內(nèi)徑大于配氣桿小端的外徑，配氣桿6與活塞小端之間形成后氣室9， 缸體7內(nèi)壁的環(huán)形槽與活塞外壁之間形成可關(guān)閉的前環(huán)形通道21和后環(huán)形通道22，活塞8 外表面設(shè)有縱向延伸的活塞表面氣槽25，后氣室9與后環(huán)形通道22連通，鉆頭尾管10 —端安裝于鉆頭15的內(nèi)部孔道17內(nèi)，鉆頭尾管10另一端放置于活塞大端內(nèi)的活塞通氣通道M 內(nèi)，活塞大端和鉆頭15之間形成前氣室11，活塞供氣室19通過下斜孔13和前環(huán)形通道21 與前氣室11連通，活塞表面氣槽25通過上斜孔23與活塞通氣通道M連通，活塞大端與鉆頭尾管10相配合。配氣座5與缸體7之間設(shè)有0型圈2。
4
缸體7為內(nèi)、外缸合為一體的結(jié)構(gòu)缸體。鉆頭15上安裝有卡環(huán)12。本發(fā)明的工作過程如下
為開動(dòng)沖擊器，先將沖擊器豎直放置，鉆頭15朝下，使鉆頭15與巖石接觸并頂起活塞 8使活塞8處于圖1中所示位置時(shí)，啟動(dòng)準(zhǔn)備工作結(jié)束。由后接頭1的中空孔道16引入的高壓氣體P，頂開逆止閥3，經(jīng)配氣座孔道18、配氣桿通氣孔道20進(jìn)入到活塞供氣室19內(nèi)，再通過下斜孔13、前環(huán)形通道21進(jìn)入前氣室11 中，氣體壓力迫使活塞8向上運(yùn)動(dòng)，活塞8開始返程運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，后氣室9中的氣體經(jīng)后環(huán)形通道22、活塞表面氣槽25、上斜孔23及活塞通氣通道M進(jìn)入鉆頭15上的內(nèi)部孔道17排出，使活塞8受到的背壓阻力大大減少，返程運(yùn)動(dòng)更加容易。在返程運(yùn)動(dòng)中，隨著活塞8的向上運(yùn)動(dòng)，前環(huán)形通道21關(guān)閉，前氣室11進(jìn)氣停止， 前氣室11中的高壓氣體膨脹推動(dòng)活塞8繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至活塞大端與鉆頭尾管10脫開后，前氣室11中的氣體通過鉆頭尾管10上的尾管通氣管道沈經(jīng)鉆頭15上的內(nèi)部孔道 17排出，當(dāng)活塞8運(yùn)動(dòng)至后環(huán)形通道22關(guān)閉時(shí)，后氣室9中的氣體不再排出，活塞8的返程運(yùn)動(dòng)使得后氣室9中的氣體受到壓縮，當(dāng)活塞8運(yùn)動(dòng)至配氣桿小端進(jìn)入活塞供氣室19中間部分時(shí)，活塞供氣室19內(nèi)表面與配氣桿小端外表面之間形成間隙，高壓氣體經(jīng)此間隙進(jìn)入后氣室9中；但活塞8由于慣性，會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離，直至進(jìn)入后氣室9內(nèi)的高壓氣體產(chǎn)生壓力使活塞8終止返程運(yùn)動(dòng)，開始沖程運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，前氣室11內(nèi)的氣體繼續(xù)經(jīng)尾管通氣管道沈和內(nèi)部孔道17排出，使活塞8受到的阻力大大減少，沖程運(yùn)動(dòng)更加容易。活塞8沖程運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞8在后氣室9中的高壓氣體的推動(dòng)下開始向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至活塞供氣室19下方的與配氣桿小端相配合的部分時(shí)，配氣桿小端與活塞供氣室19之間的間隙關(guān)閉，高壓氣體進(jìn)入后氣室9的通道被堵死，活塞8靠氣體膨脹繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)至后環(huán)形通道22打開時(shí)，后氣室9中的氣體經(jīng)后環(huán)形通道22、活塞表面氣槽25、上斜孔23及活塞通氣通道M進(jìn)入鉆頭15上的內(nèi)部孔道17排出，此時(shí)活塞小端撞擊鉆頭15完成沖程運(yùn)動(dòng)， 即一次鉆孔動(dòng)作完成。當(dāng)鉆頭尾管10進(jìn)入活塞大端時(shí)，前氣室11內(nèi)氣體排出的通道關(guān)閉，氣體開始?jí)嚎s，當(dāng)活塞8運(yùn)動(dòng)至前環(huán)形通道21打開時(shí)，高壓氣體進(jìn)入前氣室11中，完成了配氣過程，可開始進(jìn)行下一次鉆孔動(dòng)作。如上所述，高壓氣體經(jīng)配氣桿6上的配氣桿通氣孔道20交替進(jìn)入前氣室11和后氣室9進(jìn)行活塞8的返程和沖程運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鉆頭15工作。
權(quán)利要求
1.一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，包括內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形槽的缸體(7)，缸體(7) 一端固定安裝有后接頭(1)，缸體(7)另一端固定安裝有前接頭(14)，帶內(nèi)部孔道(17)的鉆頭(15)與前接頭(14)滑鍵連接，其特征在于設(shè)有軸向的配氣座孔道(18)的配氣座(5)密封安裝于缸體(7)內(nèi)，配氣座(5)上安裝有逆止閥(3)，開設(shè)有配氣桿通氣孔道(20)的配氣桿(6)設(shè)有配氣桿大端和配氣桿小端，配氣桿(6)與逆止閥座為一體結(jié)構(gòu)，活塞(8)設(shè)有活塞大端和活塞小端，配氣桿小端位于活塞小端上的活塞供氣室(19)內(nèi)，活塞供氣室(19)與配氣桿小端相配合，活塞供氣室(19)中間部分的內(nèi)徑大于配氣桿小端的外徑，配氣桿(6) 與活塞小端之間形成后氣室(9)，缸體(7)內(nèi)壁的環(huán)形槽與活塞外壁之間形成可關(guān)閉的前環(huán)形通道(21)和后環(huán)形通道(22)，活塞(8)外表面設(shè)有縱向延伸的活塞表面氣槽(25)，后氣室(9)與后環(huán)形通道(22)連通，鉆頭尾管(10) —端安裝于鉆頭(15)的內(nèi)部孔道(17)內(nèi)， 鉆頭尾管(10)另一端放置于活塞大端內(nèi)的活塞通氣通道(24)內(nèi)，活塞大端和鉆頭(15)之間形成前氣室(11)，活塞供氣室(19 )通過下斜孔(13 )和前環(huán)形通道(21)與前氣室(11)連通，活塞表面氣槽(25)通過上斜孔(23)與活塞通氣通道(24)連通，活塞大端與鉆頭尾管 (10)相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，其特征在于缸體 (7)為內(nèi)、外缸合為一體的結(jié)構(gòu)缸體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，其特征在于 鉆頭(15)上安裝有卡環(huán)(12)。
全文摘要
一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，包括缸體、后接頭、前接頭和鉆頭，設(shè)有軸向的配氣座孔道的配氣座密封安裝于缸體內(nèi)，配氣座上安裝有逆止閥，配氣桿設(shè)有配氣桿大端和配氣桿小端，配氣桿與逆止閥座為一體結(jié)構(gòu)，配氣桿小端位于活塞上的活塞供氣室內(nèi)，活塞供氣室中間部分的內(nèi)徑大于配氣桿小端的外徑，活塞設(shè)有活塞大端和活塞小端，配氣桿與活塞小端之間形成后氣室，缸體內(nèi)壁與活塞大端外壁之間形成前環(huán)形通道和后環(huán)形通道，活塞外表面設(shè)有活塞表面氣槽，鉆頭尾管與活塞大端之間形成前氣室。本發(fā)明提供的一種活塞尾管式無閥單缸型潛孔沖擊器，有效克服現(xiàn)有無閥單缸型潛孔沖擊器的缺點(diǎn)，工作效率高、可靠性好，大大提高氣動(dòng)效率。
文檔編號(hào)E21B4/06GK102434094SQ20101029543
公開日2012年5月2日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者龔康強(qiáng) 申請人:宜昌市五環(huán)鉆機(jī)具有限責(zé)任公司