一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具制造技术

本发明专利技术公开了一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具，其包括：连接外缸一端的接头，外缸另一端连接卡钎套，卡钎套内滑接中心钻头末端，中心钻头上设有钻头通气孔、钻头中心孔；卡钎套与中心钻头末端滑接处设有限位机构，使其移动一个步距；活塞，内设活塞中心孔、活塞第一径向通孔、活塞大径弦切面、活塞第二径向通孔、活塞轴向通孔、活塞内周向环槽；配气管，其末端与接头接通，首端处设配气管径向通孔；配气座，其上贯穿设配气座进气道、配气座中心孔；通过孔与孔的选择导通实现往复切换冲击；采集管，其首端与钻头中心孔末端插接，用于取芯。本发明专利技术的钻具既能满足高效凿岩的同时又能满足方便取芯的要求，集成度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具
本专利技术涉及冲击器制造
，特别涉及一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具。
技术介绍
气动潜孔冲击器又称气动潜孔锤，是一种利用压缩空气为动力，推动冲锤(活塞)撞击钻头实施碎石成孔的工程用气动机械钻具。冲击器和钻头在凿岩过程中，通过钻杆连接同时潜入孔内破碎岩石，工作效率不受孔深的影响，潜孔冲击器因此而得名。气动潜孔锤钻进技术广泛应用于爆破孔施工，水文水井钻凿，地质岩芯勘探，水库坝基帷幕灌浆，工程地质勘查，非开挖管线铺设，建筑基础及岩土工程等几乎所有钻孔施工领域。另外，在凿岩过程中，岩石中心样品的采集可用于地质的勘探，地震的研究等，随着人们对岩石研究深入，人们对岩石中心样品采集的要求越来越高。现有技术中，对岩石中心样品采集经常会遇到采集的样品由于采集不及时，遭到污染和损失。而且，就冲击器与取芯组件的集成结构不尽完善，不能满足高效冲击凿岩与取芯的完美配合，因此，该钻具还有较大的改进空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具，该钻具既能满足高效凿岩的同时又能满足方便取芯的要求，集成度较高。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具，包括：接头，内设接头中心孔，首端连接中空的外缸一端，外缸另一端连接卡钎套，卡钎套内沿其轴线方向滑接中心钻头末端，所述中心钻头上贯穿首末端设有钻头通气孔、钻头中心孔；所述卡钎套与中心钻头末端滑接处设有限位机构；外缸内滑动配合的活塞，活塞首段为小径段，末端为大径段，活塞轴线上贯穿首末端设活塞中心孔，大径段靠近末端设有连通活塞中心孔的活塞第一径向通孔，大径段外圆上设有与活塞第一径向通孔相通的活塞大径弦切面，外缸内壁上设有外缸内周向环槽；大径段靠近首端还设有活塞第二径向通孔、连通活塞末端面与活塞第二径向通孔的活塞轴向通孔、以及活塞内壁上与第二径向通孔相通的活塞内周向环槽；活塞中心孔内滑动配合的配气管，其上贯穿首末端设有配气管中心孔，末端与接头中心孔首端接通，靠近其首端还设有配气管径向通孔；所述活塞内周向环槽与配气管外壁滑动配合；接头中心孔内套设的配气座，其上贯穿首末端设有配气座进气道、配气座中心孔；配气管中心孔内套设的采集管，其内设采集管中心孔，一端与配气座中心孔接通，另一端与钻头中心孔末端插接；配气管中心孔首端内壁与采集管外壁闭合，且配气管中心孔内壁与采集管外壁之间间隙配合；所述活塞中心孔首段内壁与采集管外壁之间间隙配合。进一步地，所述配气座进气道绕配气座轴线均布设置，所述配气座沿其轴线滑接有止逆阀套，所述配气座上还滑动设有将止逆阀套顶紧配气座进气道出口的止逆弹簧。进一步地，所述配气座首端还设有顶紧止逆弹簧端部的弹簧垫块。进一步地，所述卡钎套内壁上同轴设有内花键槽，相应地，中心钻头末端外圆周上设有相配合的外花键齿。进一步地，所述钻头通气孔末端与花键槽、花键齿之间的间隙连通。进一步地，所述卡钎套外圆周上还固设有耐磨套，耐磨套与中心钻头外径插接。进一步地，所述限位机构包括：抵接于中心钻头末端的卡环、抵接于卡环端部且内孔与中心钻头末端配合的衬套，相应地，中心钻头末端设有与卡环内壁配合的钻头外周向环槽。进一步地，所述卡环至少两块围合成环状的圆弧块组成，卡环内壁上设有卡环通气凹槽。进一步地，所述衬套内壁上设有衬套通气凹槽，且衬套通气凹槽的末端具有阻挡部。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该钻具既能满足高效凿岩的同时又能满足方便取芯的要求，集成度较高。本专利技术中利用活塞运动开启和关闭不同通道，从而控制压缩空气的切换，该潜孔冲击器经济性好，可以压缩空气消耗少，利用率高，减少了无功损耗，冲击能量也随着气体压力的升高而增大，能实现高频、高压、高能冲击钻孔，凿岩效率高、能耗低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。图1为本专利技术实施例的主剖结构示意图；图2为本专利技术图1中活塞处于最上端位置的主视结构示意图；图3为本专利技术图1中活塞主剖结构示意图；图4为本专利技术图3中B-B剖面结构示意图；图5为本专利技术图3中C-C剖面结构示意图；图6为本专利技术图3中D-D剖面结构示意图；图7为本专利技术图1中卡钎套截面结构示意图；图8为本专利技术图1中卡环截面结构示意图；图9为本专利技术图1中衬套截面结构示意图。图中：1、接头；11、接头中心孔；2、外缸；21、外缸内周向环槽；3、卡钎套；31、内花键槽；32、外花键齿；4、活塞；41、活塞中心孔；42、活塞第一径向通孔；43、活塞大径弦切面；44、活塞第二径向通孔；45、活塞轴向通孔；46、活塞内周向环槽；47、活塞小径弦切面；5、配气管；51、配气管中心孔；52、配气管径向通孔；6、配气座；61、配气座进气道；62、配气座中心孔；63、止逆弹簧；64、弹簧垫块；7、采集管；71、采集管中心孔；8、止逆阀套；9、耐磨套；10、中心钻头；100、钻头通气孔；101、钻头中心孔；102、卡环；103、衬套；104、钻头外周向环槽。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图9，在一个具体的实施例中，本专利技术实施例提供了一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具，包括：接头1，内设接头中心孔11，首端连接中空的外缸2一端，可以采用螺纹连接，外缸2另一端连接卡钎套3，同样可以采用螺纹连接，卡钎套3内沿其轴线方向滑接中心钻头10末端，所述中心钻头上贯穿首末端设有钻头通气孔100、钻头中心孔101；钻头通气孔100用于吹气，而钻头中心孔101中用于集岩芯；所述卡钎套3与中心钻头10末端滑接处设有限位机构；外缸2内滑动配合的活塞4，活塞4首段为小径段，末端为大径段，活塞4轴线上贯穿首末端设活塞中心孔41，大径段靠近末端设有连通活塞中心孔41的活塞第一径向通孔42，大径段外圆上设有与活塞第一径向通孔42相通的活塞大径弦切面43，外缸2内壁上设有外缸内周向环槽21；大径段靠近首端还设有活塞第二径向通孔44、连通活塞4末端面与活塞第二径向通孔44的活塞轴向通孔45、以及活塞4内壁上与第二径向通孔44相通的活塞内周向环槽46；小径段外圆上设有活塞小径弦切面47；活塞中心孔41内滑动配合的配气管5，其上贯穿首末端设有配气管中心孔51，末端与接头中心孔11首端接通，靠近其首端还设有配气管径向通孔52；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具，其特征在于，包括：/n接头(1)，内设接头中心孔(11)，首端连接中空的外缸(2)一端，外缸(2)另一端连接卡钎套(3)，卡钎套(3)内沿其轴线方向滑接中心钻头(10)末端，所述中心钻头上贯穿首末端设有钻头通气孔(100)、钻头中心孔(101)；所述卡钎套(3)与中心钻头(10)末端滑接处设有限位机构；/n外缸(2)内滑动配合的活塞(4)，活塞(4)首段为小径段，末端为大径段，活塞(4)轴线上贯穿首末端设活塞中心孔(41)，大径段靠近末端设有连通活塞中心孔(41)的活塞第一径向通孔(42)，大径段外圆上设有与活塞第一径向通孔(42)相通的活塞大径弦切面(43)，外缸(2)内壁上设有外缸内周向环槽(21)；大径段靠近首端还设有活塞第二径向通孔(44)、连通活塞(4)末端面与活塞第二径向通孔(44)的活塞轴向通孔(45)、以及活塞(4)内壁上与第二径向通孔(44)相通的活塞内周向环槽(46)；/n活塞中心孔(41)内滑动配合的配气管(5)，其上贯穿首末端设有配气管中心孔(51)，末端与接头中心孔(11)首端接通，靠近其首端还设有配气管径向通孔(52)；所述活塞内周向环槽(46)与配气管(5)外壁滑动配合；/n接头中心孔(11)内套设的配气座(6)，其上贯穿首末端设有配气座进气道(61)、配气座中心孔(62)；/n配气管中心孔(51)内套设的采集管(7)，其内设采集管中心孔(71)，一端与配气座中心孔(62)接通，另一端与钻头中心孔(101)末端插接；配气管中心孔(51)首端内壁与采集管(7)外壁闭合，且配气管中心孔(51)内壁与采集管(7)外壁之间间隙配合；所述活塞中心孔(41)首段内壁与采集管(7)外壁之间间隙配合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种新型潜孔采样取芯气动冲击钻具，其特征在于，包括：
接头(1)，内设接头中心孔(11)，首端连接中空的外缸(2)一端，外缸(2)另一端连接卡钎套(3)，卡钎套(3)内沿其轴线方向滑接中心钻头(10)末端，所述中心钻头上贯穿首末端设有钻头通气孔(100)、钻头中心孔(101)；所述卡钎套(3)与中心钻头(10)末端滑接处设有限位机构；
外缸(2)内滑动配合的活塞(4)，活塞(4)首段为小径段，末端为大径段，活塞(4)轴线上贯穿首末端设活塞中心孔(41)，大径段靠近末端设有连通活塞中心孔(41)的活塞第一径向通孔(42)，大径段外圆上设有与活塞第一径向通孔(42)相通的活塞大径弦切面(43)，外缸(2)内壁上设有外缸内周向环槽(21)；大径段靠近首端还设有活塞第二径向通孔(44)、连通活塞(4)末端面与活塞第二径向通孔(44)的活塞轴向通孔(45)、以及活塞(4)内壁上与第二径向通孔(44)相通的活塞内周向环槽(46)；
活塞中心孔(41)内滑动配合的配气管(5)，其上贯穿首末端设有配气管中心孔(51)，末端与接头中心孔(11)首端接通，靠近其首端还设有配气管径向通孔(52)；所述活塞内周向环槽(46)与配气管(5)外壁滑动配合；
接头中心孔(11)内套设的配气座(6)，其上贯穿首末端设有配气座进气道(61)、配气座中心孔(62)；
配气管中心孔(51)内套设的采集管(7)，其内设采集管中心孔(71)，一端与配气座中心孔(62)接通，另一端与钻头中心孔(101)末端插接；配气管中心孔(51)首端内壁与采集管(7)外壁闭合，且配气管中心孔(51)内壁与采集管(7)外壁之间间隙配合；所述活塞中心孔(41)首段内壁与采集管(7)外壁之间间隙配合。


2.根据权利要求1所述的新型潜孔采样取芯气动冲击...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟才，姚军，
申请(专利权)人：湖南新金刚工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43