本(ben)發(fa)明涉(she)及(ji)鉆(zhan)探用氣動沖擊器，特別(bie)涉(she)及(ji)一種(zhong)差動型風動潛孔錘，適用于針(zhen)對硬(ying)巖(yan)快(kuai)速鉆(zhan)進的各類鉆(zhan)孔。

背景技術：

1、風動潛孔錘是一(yi)種較為(wei)高效的硬巖鉆(zhan)進工具，其(qi)是將壓縮空(kong)氣作(zuo)為(wei)動力(li)介質(zhi)，以(yi)鉆(zhan)進效率(lv)高、鉆(zhan)孔質(zhi)量好(hao)等一(yi)系列優點(dian)而被廣泛(fan)應用。

2、現(xian)(xian)有(you)(you)(you)(you)技術(shu)(shu)中(zhong)以往的(de)正(zheng)循環氣動(dong)沖(chong)(chong)(chong)擊器通常具有(you)(you)(you)(you)內缸，這使得(de)沖(chong)(chong)(chong)擊器的(de)徑向尺寸被(bei)占(zhan)用，造成沖(chong)(chong)(chong)擊器的(de)外管厚度較(jiao)薄、活塞(sai)直(zhi)徑和端面(mian)有(you)(you)(you)(you)效受力面(mian)積減小，從而容(rong)易發生活塞(sai)斷(duan)裂、沖(chong)(chong)(chong)擊功(gong)率和頻率偏小等問(wen)題(ti)(ti)。為解(jie)決(jue)此問(wen)題(ti)(ti)，現(xian)(xian)有(you)(you)(you)(you)技術(shu)(shu)中(zhong)出現(xian)(xian)了一種取消了內缸的(de)潛(qian)孔沖(chong)(chong)(chong)擊器，如中(zhong)國(guo)專(zhuan)利(li)cn216240401u所公開的(de)。但(dan)該(gai)專(zhuan)利(li)仍舊存在活塞(sai)運動(dong)頻率較(jiao)低，沖(chong)(chong)(chong)擊效率較(jiao)低，而且外缸的(de)壁厚較(jiao)薄等問(wen)題(ti)(ti)。

3、為(wei)克(ke)服上述問題，本專利申(shen)請人在此之前提出了一種新的正循環風(feng)動潛孔(kong)錘(chui)，具體(ti)為(wei)中國專利cn115977525b，其在活塞上布置流道，取消了缸套及其外圍的配(pei)氣結(jie)構，從而簡(jian)化了潛孔(kong)錘(chui)結(jie)構，使(shi)得(de)(de)外缸的壁厚(hou)顯著增加，從而增強(qiang)了抗(kang)磨損能力，使(shi)得(de)(de)使(shi)用壽命大大增加。

4、然而，該專利所公開的(de)技術(shu)方(fang)案存在這(zhe)樣的(de)技術(shu)問題：由(you)(you)于(yu)需(xu)要(yao)(yao)在活塞(sai)(sai)(sai)的(de)壁(bi)(bi)體(ti)(ti)(ti)上開設(she)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道，使(shi)得(de)加工(gong)較(jiao)為(wei)復(fu)雜，而且加工(gong)成本偏高；同(tong)時，由(you)(you)于(yu)需(xu)要(yao)(yao)在活塞(sai)(sai)(sai)的(de)壁(bi)(bi)體(ti)(ti)(ti)上開設(she)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道，使(shi)得(de)活塞(sai)(sai)(sai)所能承(cheng)受(shou)荷載的(de)強(qiang)(qiang)度(du)減弱，在高強(qiang)(qiang)度(du)作業下，容易使(shi)得(de)活塞(sai)(sai)(sai)在流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)通(tong)道處產(chan)生裂縫或者裂紋，從(cong)而影(ying)響活塞(sai)(sai)(sai)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，進而影(ying)響沖(chong)擊(ji)(ji)器整(zheng)體(ti)(ti)(ti)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)；此外，由(you)(you)于(yu)是借助(zhu)在活塞(sai)(sai)(sai)的(de)壁(bi)(bi)體(ti)(ti)(ti)上開設(she)的(de)狹長氣流(liu)(liu)通(tong)道進行活塞(sai)(sai)(sai)往復(fu)移(yi)動的(de)切(qie)換(huan)，這(zhe)使(shi)得(de)高低(di)壓快速切(qie)換(huan)所需(xu)要(yao)(yao)的(de)瞬時響應性相對(dui)變(bian)慢，即沖(chong)擊(ji)(ji)頻(pin)率會受(shou)到影(ying)響。

技術實現思路

1、有鑒于(yu)此，本發明提(ti)供一種差動(dong)型風動(dong)潛孔錘(chui)，其取(qu)消了現有技術(shu)中在活塞(sai)的壁體上設置流體通道的方案，保證了活塞(sai)的整體結構強度，提(ti)高(gao)了使用壽命(ming)；并且用于(yu)活塞(sai)沖(chong)程的上氣腔(qiang)能(neng)夠與高(gao)壓進氣空(kong)間直接連(lian)通，而不(bu)是借助(zhu)于(yu)多(duo)個(ge)氣體通道的流通才形成憋壓，從而使得壓縮氣體的高(gao)壓強能(neng)夠沒有過多(duo)損(sun)耗的直接作用于(yu)活塞(sai)上，從而提(ti)高(gao)活塞(sai)的沖(chong)擊(ji)末(mo)速度和沖(chong)擊(ji)頻(pin)率(lv)。

2、本發明公開了一種差(cha)動(dong)型風動(dong)潛孔錘，包括缸(gang)體(ti)(ti)和自上(shang)(shang)(shang)而(er)下依(yi)次布置(zhi)在(zai)缸(gang)體(ti)(ti)內(nei)(nei)的(de)(de)進(jin)氣(qi)接(jie)頭(tou)、配(pei)氣(qi)座(zuo)、沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞和鉆頭(tou)體(ti)(ti)，沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞構造為(wei)能夠借(jie)助氣(qi)體(ti)(ti)壓差(cha)在(zai)缸(gang)體(ti)(ti)內(nei)(nei)進(jin)行(xing)往復軸向(xiang)運動(dong)，配(pei)氣(qi)座(zuo)包括座(zuo)體(ti)(ti)部(bu)(bu)和截氣(qi)桿體(ti)(ti)部(bu)(bu)，座(zuo)體(ti)(ti)部(bu)(bu)附接(jie)在(zai)缸(gang)體(ti)(ti)的(de)(de)上(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)內(nei)(nei)側上(shang)(shang)(shang)；在(zai)缸(gang)體(ti)(ti)內(nei)(nei)，沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞的(de)(de)頂部(bu)(bu)與座(zuo)體(ti)(ti)部(bu)(bu)的(de)(de)下側之(zhi)間(jian)形成有(you)上(shang)(shang)(shang)氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)，上(shang)(shang)(shang)氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)與進(jin)氣(qi)接(jie)頭(tou)的(de)(de)高壓進(jin)氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)保持始(shi)終連(lian)通(tong)(tong)；缸(gang)體(ti)(ti)內(nei)(nei)對應沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞的(de)(de)下部(bu)(bu)外(wai)側還形成有(you)下氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)，沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞具有(you)軸向(xiang)貫(guan)通(tong)(tong)的(de)(de)活(huo)(huo)塞內(nei)(nei)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)，在(zai)初始(shi)狀(zhuang)態下，上(shang)(shang)(shang)氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)、活(huo)(huo)塞內(nei)(nei)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)和下氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)依(yi)次連(lian)通(tong)(tong)，以使得(de)經進(jin)氣(qi)接(jie)頭(tou)進(jin)入的(de)(de)壓縮氣(qi)體(ti)(ti)能夠被導入下氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)，進(jin)而(er)推動(dong)沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞向(xiang)上(shang)(shang)(shang)運動(dong)；截氣(qi)桿體(ti)(ti)部(bu)(bu)為(wei)實心體(ti)(ti)，其位(wei)于上(shang)(shang)(shang)氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)內(nei)(nei)并(bing)且(qie)朝向(xiang)沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞延伸；并(bing)且(qie)，截氣(qi)桿體(ti)(ti)部(bu)(bu)構造為(wei)，能夠基于沖擊(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)(huo)塞的(de)(de)向(xiang)上(shang)(shang)(shang)運動(dong)被動(dong)的(de)(de)插入到活(huo)(huo)塞內(nei)(nei)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)中并(bing)且(qie)截斷上(shang)(shang)(shang)氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)與活(huo)(huo)塞內(nei)(nei)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)的(de)(de)連(lian)通(tong)(tong),以使得(de)上(shang)(shang)(shang)氣(qi)腔(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)形成憋(bie)壓，繼(ji)而(er)能夠推動(dong)活(huo)(huo)塞向(xiang)下運動(dong)。

3、根據(ju)本發明(ming)所公(gong)開的差(cha)動型風動潛孔(kong)錘(chui)，其(qi)中配氣(qi)(qi)座的座體(ti)部上設(she)置有過(guo)氣(qi)(qi)孔(kong)，上氣(qi)(qi)腔(qiang)借助于(yu)過(guo)氣(qi)(qi)孔(kong)與高(gao)壓進(jin)氣(qi)(qi)腔(qiang)保(bao)持始終連(lian)通(tong)。

4、根據本發明所(suo)公開(kai)的(de)差動(dong)型風(feng)動(dong)潛孔錘，其(qi)中(zhong)沖擊(ji)活(huo)塞(sai)的(de)下(xia)端上設置有氣(qi)流(liu)通(tong)(tong)(tong)道(dao)，下(xia)氣(qi)腔(qiang)與活(huo)塞(sai)內腔(qiang)通(tong)(tong)(tong)過氣(qi)流(liu)通(tong)(tong)(tong)道(dao)保持常連(lian)通(tong)(tong)(tong)。

5、根據本發明所公(gong)開的(de)(de)差(cha)動(dong)(dong)型風動(dong)(dong)潛孔(kong)(kong)錘，其中鉆頭(tou)體(ti)內設置(zhi)有用于對孔(kong)(kong)底(di)(di)鉆屑進行吹掃的(de)(de)孔(kong)(kong)底(di)(di)排渣(zha)氣道(dao)(dao)；沖(chong)擊活塞(sai)的(de)(de)下端上還設置(zhi)有啟閉件，啟閉件構造為(wei)，在初(chu)始狀態(tai)下能(neng)夠截斷下氣腔和(he)氣流通(tong)道(dao)(dao)與孔(kong)(kong)底(di)(di)排渣(zha)氣道(dao)(dao)的(de)(de)連通(tong)，并且基于沖(chong)擊活塞(sai)的(de)(de)向(xiang)上運動(dong)(dong)能(neng)夠使(shi)得(de)下氣腔和(he)氣流通(tong)道(dao)(dao)與孔(kong)(kong)底(di)(di)排渣(zha)氣道(dao)(dao)之間形成連通(tong)。

6、根據本(ben)發(fa)明所公開的差動(dong)型風(feng)動(dong)潛孔錘，其中啟(qi)閉(bi)件(jian)為(wei)帶(dai)槽(cao)(cao)構件(jian)，其上(shang)具有(you)過氣(qi)槽(cao)(cao)道(dao)(dao)，以使得(de)活塞內腔(qiang)借助于(yu)過氣(qi)槽(cao)(cao)道(dao)(dao)與氣(qi)流通(tong)道(dao)(dao)和下氣(qi)腔(qiang)保持連通(tong)。

7、根據本發明所公開的(de)差(cha)動型風動潛(qian)孔(kong)錘，其中(zhong)缸(gang)(gang)體(ti)的(de)內(nei)(nei)(nei)側形成有缸(gang)(gang)體(ti)徑向(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei)凸(tu)緣，其在徑向(xiang)(xiang)方向(xiang)(xiang)上向(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei)突出缸(gang)(gang)體(ti)的(de)內(nei)(nei)(nei)壁(bi)；活塞的(de)上部與(yu)缸(gang)(gang)體(ti)徑向(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei)凸(tu)緣形成周向(xiang)(xiang)緊密貼合并可(ke)在缸(gang)(gang)體(ti)徑向(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei)凸(tu)緣的(de)導向(xiang)(xiang)下(xia)在缸(gang)(gang)體(ti)內(nei)(nei)(nei)做往(wang)復軸(zhou)向(xiang)(xiang)運動。

8、根據本發明所公開的差動(dong)(dong)型風動(dong)(dong)潛(qian)孔錘，其(qi)中(zhong)活(huo)塞(sai)(sai)的外(wai)側形成(cheng)(cheng)有活(huo)塞(sai)(sai)徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)外(wai)凸緣，其(qi)在徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)方向(xiang)(xiang)上向(xiang)(xiang)外(wai)突(tu)出活(huo)塞(sai)(sai)的側壁；活(huo)塞(sai)(sai)徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)外(wai)凸緣位(wei)于(yu)缸(gang)體(ti)徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)內(nei)凸緣下(xia)方，并且其(qi)與缸(gang)體(ti)的內(nei)壁形成(cheng)(cheng)緊密(mi)貼合以(yi)在活(huo)塞(sai)(sai)運動(dong)(dong)時形成(cheng)(cheng)導向(xiang)(xiang)。

9、根據本(ben)發明所公開的差動(dong)型風動(dong)潛孔(kong)錘(chui)，其中下氣腔(qiang)由位(wei)于活塞徑(jing)(jing)(jing)向外凸緣下方圍繞活塞的下端部的缸(gang)體(ti)空間(jian)(jian)部分形成，上氣腔(qiang)由活塞徑(jing)(jing)(jing)向外凸緣和缸(gang)體(ti)徑(jing)(jing)(jing)向內凸緣之間(jian)(jian)的缸(gang)體(ti)空間(jian)(jian)部分形成。

10、根(gen)據本發明(ming)所公開(kai)的(de)(de)差(cha)動(dong)(dong)型風動(dong)(dong)潛(qian)孔錘，其(qi)中(zhong)(zhong)在缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)內，在活塞徑向外凸緣(yuan)與(yu)缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)徑向內凸緣(yuan)之間的(de)(de)缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)空間部(bu)分形成為中(zhong)(zhong)氣(qi)腔(qiang)，缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)側壁上(shang)設置有出(chu)氣(qi)孔，隨著活塞的(de)(de)向上(shang)運動(dong)(dong)，中(zhong)(zhong)氣(qi)腔(qiang)內的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)能夠通過出(chu)氣(qi)孔排出(chu)缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)。

11、有(you)益效(xiao)果：本發明結(jie)構簡(jian)單，活(huo)塞受(shou)力面積大，沖(chong)擊(ji)(ji)末速(su)(su)度與(yu)(yu)沖(chong)擊(ji)(ji)頻率(lv)高(gao)(gao)，鉆具(ju)各部件均(jun)較為“敦實(shi)”，使用(yong)壽命顯著增長。具(ju)體(ti)為，取消了(le)現有(you)技術中(zhong)在活(huo)塞的壁體(ti)上(shang)設置(zhi)流體(ti)通(tong)(tong)(tong)(tong)道的方案，保(bao)證了(le)活(huo)塞的整(zheng)體(ti)結(jie)構強(qiang)度，提高(gao)(gao)了(le)使用(yong)壽命；并且用(yong)于活(huo)塞沖(chong)程(cheng)的上(shang)氣(qi)腔能夠與(yu)(yu)高(gao)(gao)壓進氣(qi)空(kong)間直接(jie)連通(tong)(tong)(tong)(tong)，而(er)(er)不(bu)是借助于多(duo)個氣(qi)體(ti)通(tong)(tong)(tong)(tong)道的流通(tong)(tong)(tong)(tong)才形(xing)成(cheng)憋(bie)壓，從而(er)(er)使得壓縮(suo)氣(qi)體(ti)的高(gao)(gao)壓強(qiang)能夠沒有(you)過多(duo)損(sun)耗的直接(jie)作用(yong)于活(huo)塞上(shang)，從而(er)(er)提高(gao)(gao)活(huo)塞的沖(chong)擊(ji)(ji)末速(su)(su)度和沖(chong)擊(ji)(ji)頻率(lv)。

12、下面(mian)結合(he)附圖中(zhong)所示的(de)實施例(li)以(yi)及附圖標記(ji)詳細公開本發明的(de)差動(dong)(dong)型風動(dong)(dong)潛孔錘(chui)。

技術特征：

1.一(yi)種(zhong)差(cha)(cha)動(dong)型(xing)風(feng)動(dong)潛孔錘，包括缸體(1)和自上而下依次布置在缸體(1)內的進(jin)(jin)氣接(jie)頭(2)、配氣座(3)、沖(chong)擊活(huo)塞(4)和鉆頭體(5)，所述沖(chong)擊活(huo)塞(4)構造為能(neng)夠借(jie)助氣體壓差(cha)(cha)在缸體(1)內進(jin)(jin)行往復軸向運動(dong)，其特征在于，

2.根據權利要求(qiu)1所述的差動(dong)型風動(dong)潛(qian)孔錘，其(qi)特征(zheng)在(zai)于，

3.根據權利要(yao)求(qiu)2所述(shu)的(de)差動(dong)型風(feng)動(dong)潛孔(kong)錘，其特征在于(yu)，

4.根據權利要求3所述的差動型(xing)風動潛孔錘，其特(te)征(zheng)在于，

5.根據權利要(yao)求(qiu)4所述的(de)差動型風動潛孔錘，其特征在于，

6.根據(ju)權利要(yao)求1-4中(zhong)任一項所述的差動(dong)型風動(dong)潛(qian)孔錘，其(qi)特(te)征在于，

7.根(gen)據權利要求(qiu)6所述的差動(dong)型風動(dong)潛孔錘，其特(te)征在于，

8.根(gen)據(ju)權利要(yao)求7所(suo)述的差動(dong)型(xing)風動(dong)潛孔錘，其(qi)特征在于(yu)，

9.根據權利要求8所(suo)述的(de)差動(dong)型風動(dong)潛孔(kong)錘，其特(te)征(zheng)在于(yu)，

技術總結
本發明涉及鉆探用沖擊器技術領域，特別涉及一種差動型風動潛孔錘，在缸體內，形成有上氣腔和下氣腔，在初始狀態下，上氣腔、活塞內腔和下氣腔依次連通，以使得經進氣接頭進入的壓縮氣體能夠被導入下氣腔，進而推動沖擊活塞向上運動；配氣座的截氣桿體部構造為，能夠基于沖擊活塞的向上運動被動的插入到活塞內腔中并且截斷上氣腔與活塞內腔的連通,以使得上氣腔形成憋壓，繼而能夠推動活塞向下運動。本發明結構取消了現有技術中在活塞的壁體上設置流體通道的方案，保證了活塞的整體結構強度，提高了使用壽命；并且能夠使得壓縮氣體的高壓強能夠沒有過多損耗的直接作用于活塞上，從而提高活塞的沖擊末速度和沖擊頻率。

技術研發人員：羅永江,陶瑞,孫永亮,余年,廖志偉,陳宏偉,童靜波,李劍,唐建,周偉
受保護的技術使用者：重慶大學
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19