高气压冲击器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高气压冲击器，涉及矿山工程用的冲击工具。本实用新型包括后接头、外套管、逆止阀、配气座、气缸、气缸座、活塞、导向套、钎头、前接头，还包括设于前接头和钎头外壁的防落套，以及设于前接头和钎头相连接的花键之间的驱动衬条。本实用新型克服了现有技术中存在的问题，其连接可靠、耐磨损、密封性好，能够有效降低故障率，减少维修费用，降低使用成本，延长使用寿命，适合深孔钻进，尤其适合于石油钻井、水井钻进等深孔钻进需求。
【专利说明】局气压冲击器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿山工程用的冲击工具。
【背景技术】
[0002]冲击器是潜孔钻机的组成部分，属于潜孔钻机的工作装置。冲击器分为低风压冲击器、中风压冲击器和高风压冲击器，广泛应用于冶金、煤炭、化工、建材、矿山及水利、水电、公路、铁路、国防、建筑等工程成孔作业，适用于干式、风水混合及炮孔涌水的湿式作业，工作性能可靠。目前所使用的高气压冲击器采用配气缸、配气杆、活塞、外套管、钎头组合配气，钎头与外套管通过前接头连接，前接头与外套管采用花键连接，现有冲击器的结构能够满足一般钻进工程作业的需要。但随着钻进深度的增加，现有的冲击器日益暴露出一些问题，即钎头仅靠前接头与外套管相连，一旦钎头在钻进过程中出现断裂，很难将钻入深处的断裂部分取出；另一方面，采用花键连接的前接头与外套管之间不可避免的磨损，会加快前接头与外套管的损坏，冲击器的故障率较高，也相应的增加维修成本和生产成本，降低冲击器的使用寿命。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高气压冲击器，克服了现有技术中存在的问题，其连接可靠、耐磨损、密封性好，能够有效降低故障率，减少维修费用和处理故障时间，降低使用成本，延长使用寿命，适合深孔钻进，尤其适合于石油钻井、水井钻进等深孔钻进需求。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种高气压冲击器，包括后接头、外套管、逆止阀、配气座、气缸、气缸座、活塞、导向套、钎头、前接头，还包括设于前接头和钎头外壁的防落套，以及设于前接头和钎头相连接的花键之间的驱动衬条。
[0005]进一步的，还包括钎头密封圈，设于所述前接头与钎头之间。
[0006]进一步的，所述防落套的一端设有限位台肩，所述限位台肩卡接于外套管和前接头之间，防落套的另一端与钎头外壁固定连接。
[0007]进一步的，所述防落套与钎头的固定连接为螺接、卡瓦或卡扣。
[0008]进一步的，所述驱动衬条为高耐磨衬条，沿花键长度方向布设于相啮合的花键的空隙中。
[0009]优选的，所述高耐磨衬条为高分子聚乙烯耐磨衬条。
[0010]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:在前接头和钎头外壁设置的防落套，使钎头和前接头连接可靠稳固，方便断裂的钎头从钻孔中取出，减少处理事故的时间和成本；沿花键长度方向布设于相啮合的花键的空隙中的高耐磨衬条，有效降低花键的磨损，降低故障率、减少维修次数，延长使用寿命；安装在前接头与钎头之间的钎头密封圈，提高密封性能，有效的避免了冲击器外侧的岩屑通过钎头和前接头的间隙进入冲击器的可能性，使气流动更顺畅、压气损耗小、冲击功率大；
[0011]本实用新型结构简单、连接可靠、耐磨性好，能够有效降低故障率，减少维修费用，降低使用成本，延长使用寿命，适合深孔钻进，尤其适合于石油钻井、水井钻进等深孔钻进需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图；
[0013]图2是图1中花键连接处的剖面图；
[0014]图3是图1上半部分的结构示意图；
[0015]图4是图1下半部分的结构示意图；
[0016]图中:1、后接头；2、碟簧；3、逆止阀；4、调气塞；5、弹簧；6、配气座；7、气缸；8、气缸座；9、活塞；10、外套管；11、活塞防落圈；12、导向套；13、保持环；14、前接头；15、防落套；16、钎头；17、驱动衬条；18、钎头密封圈。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0018]冲击器的工作原理:冲击行程开始时，活塞和阀片均处于极上位置，压气经阀盖和阀座的径向孔进入气缸7上腔，推动活塞高速向下运动冲击钻头。当活塞行至衬套的花键槽被关闭时，下腔压力开始上升，于是活塞上端中心孔离开配气杆，使上腔通大气，压力降低，工作行程结束。当活塞冲击钻头尾部后，阀片因其上、下压差作用，进行换向，活塞重复返回行程运动。
[0019]由于现有的冲击器连接不可靠、耐磨性差、密封形差，不太适合深孔钻进，尤其不适合于石油钻井、水井钻进等深孔钻进需求，由于技术的不断发展，深孔钻进也需要不断的提高钻进效率，本实用新型针对现有技术中存在的问题，进行了改进。
[0020]参见图1、图2、图3本实用新型外套管10的内壁设有环形凹槽，后接头I固定安装于外套管10的一端，前接头安装于外套管10的另一端，前接头与外套管10螺纹连接，钎头16与前接头14花键连接，气缸7嵌装于外套管10中，气缸7的外壁与外套管10的内壁之间设有气流通道，气缸7的内壁设有环形通气槽，气缸7的端部设有径向通气孔，配气座6密封安装于气缸7的内腔，并设有伸入活塞9的柱状小端，配气座6的轴心设有通气孔道，逆止阀3弹性安装于配气座6上；气缸7与活塞9相配合的一端设有气缸座8，气缸座8固定于外套管10的内壁，用于限制气缸7位移，导向套12嵌装于外套管10的内腔，活塞9位于配气座6和导向套12之间，活塞9与气缸7配气部分和活塞9与钎头16配气部分通过活塞9与外套管10的内壁配气部分将外套管10分为左配气室和右配气室，活塞9与外套管10配气部分的外圆上开有多个轴向圆弧凹槽，通过外套管内壁的环形凹槽与左配气室和右配气室连通；活塞防落圈11放置于活塞9和导向套12之间，固定在外套管10内圆弧槽中，在冲击器正常工作时，限制导向套12位置，当活塞9向下运动至活塞防落圈11时限制其过冲，保持环13设于导向套12和前接头14之间，防止导向套12移动；防落套15—端连接在前接头14上和外套管固定，另一端可根据钎头16的防落结构不同采用螺纹、卡瓦、卡扣等形式与钎头16连接，当钎头16出现断裂时，由于防落套15套在钎头16的外壁，钎头16断裂部分不会掉落，就能比较顺利的把钎头16取出；钎头密封圈18安装在前接头14右端内孔的凹槽内与钎头16密封配合，能够避免冲击器外侧的岩屑通过和前接头14的间隙进入冲击器的可能性；驱动衬条17安装在前接头14和钎头16连接花键的中间(参见图2)，有效的降低了钎头16和前接头14的花键磨损，能够降低钻孔中的故障频率，减少维修更换成本。
[0021]其中，所述驱动衬条17为高分子聚乙烯耐磨材料，沿花键长度方向布设于相啮合的花键的空隙中。
[0022]在具体应用过程中，压气从后接头I的中孔内进入，压气打开逆止阀3后进入装在气缸7上的配气座6左端的进气通道，经气缸7的外侧和外套管10内侧径向通过气缸7右端的进气孔，由活塞9外侧和外套管10的内部环形凹槽，进而进入右配气室，右气室由活塞9的大端、外套管10以及钎头16上的钎尾管形成密闭空间，随着气压的升高，活塞9在压气的推动下向左快速运动，同时左配气室内的压气由活塞9中间同孔经钎头16中部孔吹出，起到清孔吹渣的作用；当活塞运动到其左端配气座6的配气杆进入活塞9左端内孔后，活塞9与外套管10配合的配气部分密封进气通道，压缩空气进入左配气室，随着左气室内气压的升高，压缩空气推动活塞9向右运动，运动过程中右配气室内的空气通过导向套12内孔和钎头16中孔吹出，起到清孔吹渣的作用，并把倒灌到冲击器内部的岩屑及污水吹出冲击器。驱动衬条17安装在前接头14和钎头16的花键中部，有效的减低了钎头16和前接头14的花键磨损，提高了使用寿命。深孔钻进如果万一有钎头断裂、或活塞断裂的事故发生，如果没有防落结构，将给处理事故造成很大的不便，本冲击器的活塞防落圈11和防落套15可以在活塞和钎头断裂后顺利把活塞9和钎头16随着冲击器一同提出钻孔，减少了处理孔内事故的时间和成本。
[0023]本实用新型是针对现有技术存在的问题进行的改进，其结构简单、连接可靠、耐磨性好，能够有效降低故障率，减少维修费用，减少处理事故的时间和成本，降低使用成本，延长使用寿命，适合深孔钻进，尤其适合于石油钻井、水井钻进等深孔钻进需求。
【权利要求】
1.一种高气压冲击器，包括后接头(I)、外套管(10)、逆止阀(3)、配气座(6)、气缸(7)、气缸座(8)、活塞(9)、导向套(12)、钎头(16)、前接头(14)，其特征在于:还包括设于前接头(14)和钎头(16)外壁的防落套(15)，以及设于前接头(14)和钎头(16)相连接的花键之间的驱动衬条(17)。
2.根据权利要求1所述的高气压冲击器，其特征在于:还包括钎头密封圈(18)，设于所述ill接头(14)与针头(16)之间。
3.根据权利要求1所述的高气压冲击器，其特征在于:所述防落套(15)的一端设有限位台肩，所述限位台肩卡接于外套管(10)和前接头(14)之间，防落套(15)的另一端与钎头(16)外壁固定连接。
4.根据权利要求3所述的高气压冲击器，其特征在于:所述防落套(15)与钎头(16)的固定连接为螺接、卡瓦或卡扣。
5.根据权利要求1所述的高气压冲击器，其特征在于:所述驱动衬条(17)为高耐磨衬条，沿花键长度方向布设于相啮合的花键的空隙中。
6.根据权利要求5所述的高气压冲击器，其特征在于:所述高耐磨衬条为高分子聚乙烯耐磨衬条。
【文档编号】E21B4/06GK204002550SQ201420437888
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】董全文, 张飞, 葛东辉, 李淑梅 申请人:宣化苏普曼钻潜机械有限公司