提锤闭气式气动潜孔锤子锤及气动潜孔锤的制作方法

本发明涉及一种气动潜孔锤，属于潜孔锤。

背景技术：

1、现有技术条件下，对于要求桩基底部持力层深入到基岩或桩基础穿入岩面以下的工程，为加强桩基承载力，常采用集束式气动潜孔锤来入岩钻进。目前常用的集束式气动潜孔锤主要有两种结构：一种是中间为主锤（通常较大），周圈布置小一点的锤；另外一种是所有子锤都相同的结构。但不论是哪一种结构，都是采用标准冲击器的单体锤作为基本部件进行设计的集束锤。

2、2021年12月17日公开的中国专利“一种集束式气动潜孔锤专用子锤外部结构”（zl202122860649.9），发明人根据集束锤设计特点进行了子锤的外部结构改进，对集束锤的设计做出一定技术贡献，但专用子锤的内部核心部分，即冲击器部分，其结构和功能尚未作任何改变。

3、现有集束锤面临的一个特殊技术问题在于：在跟踪集束式气动潜孔锤实际施工过程中，本案发明人研究发现，很多岩层在锤头入岩时会碰到斜岩，或者，在钻进过程中会出现半边岩或者出现溶洞的情况。这种情况对单体锤施工有一定影响，但影响不大；而对现有的集束锤来说，影响很大。斜岩、半边岩或者溶洞的出现，会造成集束锤一边的子锤在岩石上，响锤；另一边不在岩石上的子锤由于钎头下面没有支撑，可能悬空，不响锤。关键问题是不响锤的子锤大量喷气，使得整个系统的空气压力降的很低，造成响锤部分打击岩石也无力；这种情况使得集束式气动潜孔锤对付斜岩、半边岩、溶洞等地层时效率很低，能耗浪费特别大，并可能造成孔内气流将孔吹塌，形成孔内事故。因而需要迫切解决上述集束锤特有的技术问题，对现有集束锤及子锤进行改进。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种提锤闭气式气动潜孔锤子锤及气动潜孔锤，使得集束锤的各个子锤能根据情况控制进、排气，在钎头下无支撑物子锤不工作时能自动切断气路，不泄气或少量泄气，实现“提锤闭气”；而当钎头下面有支撑物后冲击器能自动进入工作状态，实现“触底打击”。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：一种提锤闭气式气动潜孔锤子锤，包括冲击器和钎头，钎头滑动连接在所述冲击器下端，冲击器内部有所述钎头的限位装置，钎头具有全伸出和全缩进两个极限位置，其特征在于：设置有当所述钎头在全伸出位置时使冲击器供气气路断开、当所述钎头在全缩进位置时使冲击器供气气路接通的气路控制装置。

3、作为一种实施例，所述冲击器包括外缸，外缸上端连接进气接头，外缸的内部从上至下依次安装有内缸、活塞和所述钎头，所述内缸上端连接配气机构，所述活塞与所述外缸和内缸滑动连接，活塞的上端有活塞上环面伸入至所述内缸，所述内缸的下部内壁上设有内缸气孔，所述活塞的外壁上设置有与所述内缸气孔相通的活塞导气槽，所述活塞的下端面与所述钎头的上端面相接触；所述气路控制装置包括所述内缸气孔、活塞上环面和活塞导气槽，当所述钎头在全伸出位置时所述活塞上环面将所述内缸气孔封住阻断内缸气孔和活塞导气槽之间的气路，当所述钎头在全缩进位置时所述内缸气孔位于所述活塞上环面下方与所述活塞导气槽相通。

4、进一步，所述内缸气孔位于活塞上环面下方，活塞上环面与内缸气孔之间的活塞轴向上有封闭行程段，所述钎头与冲击器之间的钎头轴向上有钎头行程段，所述封闭行程段的行程应保证当钎头行程段向下伸出至全伸出时所述活塞上环面能覆盖所述内缸气孔、当所述钎头行程段向上缩进至全缩进时所述活塞上环面能错开所述内缸气孔。

5、进一步，所述限位装置是卡环，所述钎头通过卡环和卡钎套安装在所述外缸的下端。

6、进一步，所述配气机构包括逆止阀、弹簧和配气座，所述配气座固定在内缸上端，所述逆止阀通过弹簧活动连接在所述配气座与进气接头之间。

7、作为一种实施例，所述气路控制装置包括在所述冲击器的供气气路上设置的用于控制供气气路通断的电磁阀，在所述钎头的全伸出和全缩进两个极限位置设置有控制所述电磁阀通断的感应装置。

8、一种气动潜孔锤，采用任一项所述的提锤闭气式气动潜孔锤子锤。

9、本发明的有益效果是：本发明提供了一种新的“提锤闭气”式气动潜孔锤子锤，本发明子锤分成冲击器与钎头两部分，冲击器是子锤实现冲击部分的通称，不包括钎头部分。本发明冲击器能够实现“提锤闭气，触底打击”功能，也即当钎头离开底面悬空时，冲击器关闭气路，使气路不通，节省气能；当钎头接触底面落实后，冲击器开始工作。触底打击功能是现有子锤都具有的功能，这里指提锤闭气后再次触底时，子锤能恢复原有的打击功能。

10、本发明解决了不响锤的子锤大量喷气的问题，防止整个系统的空气压力骤降，保障响锤部分打击岩石的力度；解决了集束式气动潜孔锤对付斜岩、半边岩、溶洞等地层时的特殊技术问题，提高特殊地层施工效率，减少能耗浪费，并防止造成孔内气流将孔吹塌的事故，提高安全性。

技术特征：

1.一种提锤闭气式气动潜孔锤子锤，包括冲击器和钎头（11），钎头（11）滑动连接在所述冲击器下端，冲击器内部有所述钎头（11）的限位装置，钎头（11）具有全伸出和全缩进两个极限位置，其特征在于：设置有当所述钎头（11）在全伸出位置时使冲击器供气气路断开、当所述钎头（11）在全缩进位置时使冲击器供气气路接通的气路控制装置。

2.根据权利要求1所述的提锤闭气式气动潜孔锤子锤，其特征在于：所述冲击器包括外缸（6），外缸（6）上端连接进气接头（1），外缸（6）的内部从上至下依次安装有内缸（5）、活塞（7）和所述钎头（11），所述内缸（5）上端连接配气机构，所述活塞（7）与所述外缸（6）和内缸（5）滑动连接，活塞（7）的上端有活塞上环面（7-2）伸入至所述内缸（5），所述内缸（5）的下部内壁上设有内缸气孔（5-1），所述活塞（7）的外壁上设置有与所述内缸气孔（5-1）相通的活塞导气槽（7-1），所述活塞（7）的下端面与所述钎头（11）的上端面相接触；所述气路控制装置包括所述内缸气孔（5-1）、活塞上环面（7-2）和活塞导气槽（7-1），当所述钎头（11）在全伸出位置时所述活塞上环面（7-2）将所述内缸气孔（5-1）封住阻断内缸气孔（5-1）和活塞导气槽（7-1）之间的气路，当所述钎头（11）在全缩进位置时所述内缸气孔（5-1）位于所述活塞上环面（7-2）下方与所述活塞导气槽（7-1）相通。

3.根据权利要求2所述的提锤闭气式气动潜孔锤子锤，其特征在于：所述内缸气孔（5-1）位于活塞上环面（7-2）下方，活塞上环面（7-2）与内缸气孔（5-1）之间的活塞（7）轴向上有封闭行程段（5-2），所述钎头（11）与冲击器之间的钎头（11）轴向上有钎头行程段（11-1），所述封闭行程段（5-2）的行程应保证当钎头行程段（11-1）向下伸出至全伸出时所述活塞上环面（7-2）能覆盖所述内缸气孔（5-1）、当所述钎头行程段（11-1）向上缩进至全缩进时所述活塞上环面（7-2）能错开所述内缸气孔（5-1）。

4.根据权利要求2或3所述的提锤闭气式气动潜孔锤子锤，其特征在于：所述限位装置是卡环（9），所述钎头（11）通过卡环（9）和卡钎套（10）安装在所述外缸（6）的下端。

5.根据权利要求2或3所述的提锤闭气式气动潜孔锤子锤，其特征在于：所述配气机构包括逆止阀（2）、弹簧（3）和配气座（4），所述配气座（4）固定在内缸（5）上端，所述逆止阀（2）通过弹簧（3）活动连接在所述配气座（4）与进气接头（1）之间。

6.根据权利要求1所述的提锤闭气式气动潜孔锤子锤，其特征在于：所述气路控制装置包括在所述冲击器的供气气路上设置的用于控制供气气路通断的电磁阀，在所述钎头（11）的全伸出和全缩进两个极限位置设置有控制所述电磁阀通断的感应装置。

7.一种气动潜孔锤，采用权利要求1-6任一项所述的提锤闭气式气动潜孔锤子锤。

技术总结
本发明公开了一种提锤闭气式气动潜孔锤子锤及气动潜孔锤，属于气动潜孔锤技术领域。本发明包括冲击器和钎头，钎头滑动连接在所述冲击器下端，冲击器内部有所述钎头的限位装置，钎头具有全伸出和全缩进两个极限位置，其特征在于：设置有当所述钎头在全伸出位置时使冲击器供气气路断开、当所述钎头在全缩进位置时使冲击器供气气路接通的气路控制装置。本发明解决了集束式气动潜孔锤对付斜岩、半边岩、溶洞等地层时的特殊技术问题，解决了不响锤的子锤大量喷气的问题，防止整个系统的空气压力骤降，保障响锤部分打击岩石的力度；提高特殊地层施工效率，减少能耗浪费，提高安全性。

技术研发人员：陈以田
受保护的技术使用者：徐州神威基业机械科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11