一种潜孔冲击器的制作方法

1.本技术涉及冲击器技术领域，更具体地说，尤其涉及一种潜孔冲击器。


背景技术：

2.随着工业的发展，各种基础建设工程的不断推进。潜孔冲击器作为钻孔设备广泛用于矿山、水电站、港口、道路以及隧道等工程建设中的爆破项目，用于开凿爆破钻孔等。气动潜孔冲击器利用高压空气作为动力源，驱动冲击器内的活塞高速度、高频率地做往复运动，使活塞获得足够的能量冲击钻头而进行钻孔作业。冲击力以应力波的形式作用于钻头，极短的时间内产生巨大的冲击能量，能有效地破碎岩石，快速成孔，达到凿岩钻孔的目的。
3.现有技术中的潜孔冲击器，高压气体进入到接头内的高压通道内，高压空气冲开逆止阀后再通过配气座向活塞流动，使得活塞的两端产生压差，造成活塞不断上下移动，活塞向下冲击钻头时，钻头由于剧烈冲击而击碎岩石。其中，钻头设置在外缸的前端，由于钻头击碎岩石的过程时往往会给外缸的端部较大的冲击力，容易造成外缸的前端面的磨损，需要经常更换外缸，增加潜孔冲击器的使用成本。
4.因此，亟需一种潜孔冲击器，结构简单，能够增加外缸的使用寿命，降低潜孔冲击器的使用成本。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本技术提供一种潜孔冲击器，结构简单，能够增加外缸的使用寿命，降低潜孔冲击器的使用成本。
6.本技术提供的技术方案如下：一种潜孔冲击器，包括：外缸，所述外缸为中心对称结构，所述外缸的后端与接头之间、所述外缸的前端与卡嵌套之间通过螺纹连接；套装在所述外缸内，自所述接头朝所述卡嵌套的方向依次设置的逆止阀、配气座、活塞以及钻头，所述钻头套装在所述卡嵌套内，所述外缸内还设有衬套，所述衬套套装在所述钻头的外侧，所述衬套设置在所述卡嵌套的后端；对称设置在所述外缸内的第一挡丝以及第二挡丝，所述第一挡丝与所述配气座的前端面抵接，所述第二挡丝与所述衬套的后端面抵接。
7.优选地，所述接头内设置有进气通道，所述逆止阀设置在所述配气座上，用于打开和关闭所述进气通道，所述配气座内设置有用于与所述进气通道连通的配气通道，所述钻头内设置有排气通道；所述活塞上设置有与所述配气座的配气杆配合使用的第一气槽，以及与所述钻头的尾管配合使用的第二气槽，所述活塞沿所述外缸的轴线方向移动用以切换第一状态以及第二状态；所述活塞处于第一状态时，所述配气通道与前气室连通，后气室与所述排气通道
连通；所述活塞处于第二状态时，所述配气通道与所述后气室连通，所述前气室与所述排气通道连通。
8.优选地，还包括：设置在所述活塞的外侧，与所述第一气槽之间通过第一气孔连通的第一凹槽；设置在所述外缸的内壁上，与所述前气室连通的第二环槽，当所述活塞处于第一状态时，所述第一凹槽与所述第二环槽连通，当所述活塞处于第二状态时，所述第一凹槽与所述第二环槽独立。
9.优选地，还包括：设置在所述活塞的外侧，与所述第二气槽之间通过第二气孔连通的第二凹槽；设置在所述外缸的内壁，与所述后气室的第一环槽，当所述活塞处于第二状态时，所述第一环槽与所述第二凹槽独立，当所述活塞处于第二状态时，所述第一环槽与所述第二凹槽连通。
10.优选地，所述第一环槽与所述第二环槽对称设置在所述外缸上。
11.优选地，所述第一气孔朝下倾斜设置，所述第二气孔朝下倾斜设置。
12.优选地，当所述活塞处于第二状态时，所述尾管与所述第二气槽分离，所述前气室与所述排气通道连通。
13.优选地，所述配气杆朝远离所述接头的一端设置有连通段以及封堵段，所述第一气槽远离所述接头的一端设有开口段以及容置段；其中，所述连通段的外径小于所述封堵段的外径，所述开口段的内径与所述封堵段的内径适配，且所述开口段的内径小于所述容置段的内径。
14.优选地，还包括：设置在所述配气座与所述外缸之间的第一密封件；设置在所述衬套与所述外缸之间的第二密封件。
15.优选地，还包括：套设在所述钻头上的对开式卡环，所述对开式卡环的前端面与衬套抵接，所述对开式卡环的后端面与所述卡嵌套抵接；套设在所述对开式卡环的外侧，将所述对开式卡环与所述钻头固定的弹性圈。
16.优选地，所述逆止阀，包括：与所述配气座相连的阀座，所述阀座、所述接头之间形成气腔；设置在所述阀座内，连通所述气腔与所述配气通道的过气通道；活动设置在所述阀座的前端，用于打开和关闭所述进气通道的阀杆。
17.优选地，还包括：套装在所述阀座的外侧的缓冲垫，所述缓冲垫的前端面与所述配气座抵接，所述缓冲垫的后端面与所述接头抵接。
18.本发明提供的潜孔冲击器，首先由于设置有外缸、接头、以及卡嵌套，其中，外缸为中心对称结构，外缸的后端与接头之间、外缸的前端与卡嵌套之间均为螺纹连接，外缸内自接头朝卡嵌套的方向依次套装有逆止阀、配气座、活塞以及钻头，钻头套装在卡嵌套内，外
缸内还设置有衬套，衬套套装在钻头的外侧，且衬套位于卡嵌套的后端。其次，还设置有第一挡丝以及第二挡丝，其中，第一挡丝和第二挡丝对称设置在外缸的内壁上，第一挡丝与配气座的前端面抵接，配气座的后端面通过接头进行限位，配气座的前端面通过第一挡丝进行限位，第二挡丝与衬套的后端面抵接，通过卡嵌套以及第二挡丝对衬套进行限位，活塞活动设置在外缸内，且活塞在配气座以及衬套之间往复运动，为钻头提供脉冲作用力，外缸与钻头接触的前端面磨损严重，但是外缸与接头接触的后端面的磨损较小，第一挡丝和第二挡丝对称设置在外缸上，可以将外缸的两端互换，延长外缸的使用寿命，另一方面，配气座通过接头和第一挡丝进行定位，衬套通过第二挡丝和卡嵌套进行定位，结构简单，且装配方便。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中的潜孔冲击器，结构简单，能够增加外缸的使用寿命，降低潜孔冲击器的使用成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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他的附图。
20.图1 为本发明实施例提供的外缸的一种结构示意图；图2 为本发明实施例提供的潜孔冲击器的一种结构示意图（活塞处于第一状态）；图3 为本发明实施例提供的潜孔冲击器的一种结构示意图（活塞处于第二状态）；图4 为本发明实施例提供的活塞的一种结构示意图；图5 为本发明实施例提供的配气座的一种结构示意图；图6 为本发明实施例提供的逆止阀的一种结构示意图。
21.附图标记：1、外缸；2、接头；3、卡嵌套；4、逆止阀；5、配气座；6、活塞；7、钻头；8、衬套；11、第一挡丝；12、第二挡丝；13、前气室；14、后气室；16、第一环槽；15、第二环槽；21、进气通道；41、阀座；42、过气通道；43、阀杆；44、缓冲垫；51、配气通道；52、配气杆；53、第一密封件；61、第一气槽；62、第二气槽；63、第一气孔；64、第一凹槽；65、第二气孔；66、第二凹槽；71、排气通道；72、尾管；81、第二密封件；91、对开式卡环；92、弹性圈；521、连通段；522、封堵段；611、开口段；612、容置段。
具体实施方式
22.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将对本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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
24.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关
系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
27.本发明实施例采用递进的方式撰写。
28.如图1至图6所示，本发明实施例提供一种潜孔冲击器，包括：外缸1，外缸1为中心对称结构，外缸1的后端与接头2之间、外缸1的前端与卡嵌套3之间通过螺纹连接；套装在外缸1内，自接头2朝卡嵌套3的方向依次设置的逆止阀4、配气座5、活塞6以及钻头7，钻头7套装在卡嵌套3内，外缸1内还设有衬套8，衬套8套装在钻头7的外侧，衬套8设置在卡嵌套3的后端；对称设置在外缸1内的第一挡丝11以及第二挡丝12，第一挡丝11与配气座5的前端面抵接，第二挡丝12与衬套8的后端面抵接。
29.需要进行说明的是，本发明中的“外缸1为中心对称结构”指的是，外缸1的两端沿其轴线方向的中心对称设置。本发明中的“外缸1的后端”指的是，外缸1靠近接头2的一端，“外缸1的前端”指的是外缸1靠近钻头7的一端。
30.现有技术中的钻头在钻孔的过程中，由于钻头击碎岩石的过程时往往会给外缸的端部较大的冲击力，容易造成外缸的前端面的磨损，需要经常更换外缸，增加潜孔冲击器的使用成本。
31.本发明提供的潜孔冲击器，首先由于设置有外缸1、接头2、以及卡嵌套3，其中，外缸1为中心对称结构，外缸1的后端与接头2之间、外缸1的前端与卡嵌套3之间均为螺纹连接，外缸1内自接头2朝卡嵌套3的方向依次套装有逆止阀4、配气座5、活塞6以及钻头7，钻头7套装在卡嵌套3内，外缸1内还设置有衬套8，衬套8套装在钻头7的外侧，且衬套8位于卡嵌套3的后端。为了对上述部件进行固定，还设置有第一挡丝11以及第二挡丝12，其中，第一挡丝11和第二挡丝12对称设置在外缸1的内壁上，第一挡丝11与配气座5的前端面抵接，配气座5的后端面通过接头2进行限位，配气座5的前端面通过第一挡丝11进行限位，第二挡丝12与衬套8的后端面抵接，通过卡嵌套3以及第二挡丝12对衬套8进行限位，活塞6活动设置在外缸内且活塞在配气座5以及衬套8之间往复运动，为钻头7提供脉冲作用力，由于第一挡丝11和第二挡丝12对称设置在外缸1上，可以将外缸1的两端互换，延长外缸1的使用寿命，另一方面，配气座5通过接头以及第一挡丝11进行定位，衬套8通过卡嵌套以及第二挡丝12进行定位，结构简单，且装配方便。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中的潜孔冲击器，结构简单，能够增加外缸1的使用寿命，降低潜孔冲击器的使用成本。
32.更进一步地，本发明实施例中的外缸1的内壁上设置有第一安装环槽以及第二安装环槽，第一挡丝11可拆卸的设置在第一安装环槽内，第二挡丝12可拆卸的设置在第二安
装环槽内，第一安装环槽以及第二安装环槽沿外缸1的中心对称设置。更进一步地，本发明实施例中的第一挡丝11和第二挡丝12均为设置开口的环状挡圈；第一挡丝11和第二挡丝12的拆装更加方便。
33.更进一步地，本发明实施例中的第一挡丝11和第二挡丝12均由弹簧钢材料制成。
34.现有技术中的潜孔冲击器中往往需要在外缸1内设置内缸的方式进行配气，但是由于潜孔冲击器的外缸1的内径是一致的，增加了内缸的结构则会减小活塞6的直径，冲击器在使用的过程中，活塞6在外缸1内往复移动给钻头7提供脉冲作用，若活塞6的直径小则容易产生活塞6的断裂，影响冲击器的使用寿命。作为其中一种实施方式，本发明实施例中提供了一种无内缸的冲击器，与有内缸的潜孔冲击器相比，其活塞6的直径更大，更不容易断裂，冲击器使用寿命更长。
35.作为其中一种实施方式，本发明实施例提供的潜孔冲击器中的接头2内设置有进气通道21，逆止阀4设置在配气座5上，用于打开和关闭进气通道21，配气座5内设置有用于与进气通道21连通的配气通道51，钻头7内设置有排气通道71；活塞6上设置有与配气座5的配气杆52配合使用的第一气槽61，以及与钻头7的尾管72配合使用的第二气槽62，活塞6沿外缸1的轴线方向移动用以切换第一状态以及第二状态；当活塞6位于第一状态时，配气通道51与前气室13连通，后气室14与所述排气通道71连通；当活塞6处于第二状态时，配气通道51与后气室14连通，前气室13与排气通道71连通。
36.具体地，接头2上的进气通道21与高压气源连通，初始状态下，逆止阀4与接头2上的进气通道21抵接，进气通道21处于关闭状态，在高压气源的作用下，进气通道21内的高压气源推动逆止阀4朝配气座的方向移动，将进气通道21打开，进气通道21与配气通道51连通进行配气，活塞6上设置有第一气槽61和第二气槽62，其中第一气槽61和配气座5上的配气杆52配合使用，第二气槽62与钻头7的尾管72配合使用，由于活塞6的前气室13和后气室14之间存在空气压差，推动活塞6沿外缸1的轴线方向移动，以使得活塞6具有第一状态以及第二状态，当活塞6处于第一状态时，配气通道51与前气室13连通，前气室13与排气通道71独立，后气室14与排气通道71连通，后气室14与配气通道51独立，第一状态下，进气通道21内的高压气体由配气通道51进入到前气室13中，随着前气室13的空气压力增加，推动活塞6朝接头2的方向移动，后气室14内的高压空气通过排气通道71从钻头的工作端面排出，进行吹渣。当活塞6从第一状态切换至第二状态时，配气通道51与后气室14连通，前气室13与排气通道71连通，前气室13与配气通道51独立，后气室14与排气通道71之间独立，高压气体从配气通道51进入到后气室14中，随着后气室14的空气压力增加，推动活塞6朝钻头7的方向移动，前气室13中的高压气体通过排气通道71从钻头的工作端面排出，进行吹渣。本发明实施例中的潜孔冲击器不用设置内缸，其活塞6的直径更大，更不容易断裂，冲击器使用寿命更长。
37.在上述结构中，为了使前气室与配气通道之间在第一状态下连通，在第二状态下独立，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器还包括第一凹槽64、第一气孔63以及第二环槽15，其中，第一凹槽64设置在活塞6的外壁上，第一气孔63设置在活塞6内部，第一凹槽64与第一气槽61之间通过第一气孔63连通，第二环槽15设置在外缸1的内壁上，且第二环槽15与前气室13连通，当活塞6处于第一状态时，配气通道51内的高压气体经第一气槽61、第一气孔63、第一凹槽64以及第一环槽16与前气室13连通，当活塞6处于第二
状态时，第一凹槽64与第二环槽15之间独立。具体地，当活塞6处于第一状态时，第一凹槽64与第一环槽16连通，配气通过内的高压气体经第一气槽61、第一气孔63进入到第一凹槽64内，第一凹槽64内的高压气体经第一环槽16进气到前气室内，此时，配气通道51与后气室14相互独立，当前气室13内的空气压力大于后气室14内的空气压力时，推动活塞6朝接头2的方向移动，当活塞6移动至第二状态时，第一凹槽64与第一环槽16之间独立，配气通道51与后气室14连通，前气室13与排气通道71连通，此时，配气通道51内的高压气体不再进入到前气室13中，而是进入到后气室14中，当后气室14内的空气压力大于前气室13内的空气压力时，推动活塞6朝钻头7的方向移动，冲击钻头7进行破岩。
38.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器还包括第二气孔65、第二凹槽66以及第一环槽16，其中，第二凹槽66设置在活塞6的外壁，且第二凹槽66与第二气槽62之间通过第二气孔65连通，第一环槽16设置在外缸1的内壁上，第一环槽16与后气室14连通，当活塞6处于第一状态时，后气室14与第二凹槽66之间通过第一环槽16连通，当活塞6处于第二状态时，第二凹槽66与第一环槽16独立。具体地，活塞6处于第一状态时，后气室14与排气通道71之间通过第一环槽16、第二凹槽66、第二气孔65以及第二气槽62连通，当活塞6处于第二状态时，配气通道51与后气室14连通，第一环槽16与第二凹槽66之间独立，配气通道51内的高压气体进入到后气室14内，通过前气室13内的高压气体通过与排气通道71从钻头的工作端面排出，进行吹渣。
39.在上述结构中，为了实现外缸1的两端互换，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的第一环槽16和第二环槽15对称设置在外缸1上，如此设置，外缸1两端互换也不会影响冲击器的使用性能。
40.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的第一气孔63朝下倾斜设置，第二气孔65朝下倾斜设置，具体地，第一气槽61设置在活塞6的中部，第一凹槽64设置在活塞6的侧壁，第一气孔63具体为朝下倾斜设置；第二凹槽66设置在活塞6的侧壁，第二气槽62设置在活塞6的中部，第二气孔65具体为朝下倾斜设置；如此设置，气体在活塞6内流动的过程中阻力更小。
41.在上述结构中，为了使活塞6在第一状态时前气室13与排气通道71独立，而活塞在第二状态时前气室13与排气通道71连通，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的活塞6处于第二状态时，尾管72与第二气槽62分离，以使得前气室13与排气通道71连通。当活塞6处于第一状态时，尾管72位于第二气槽62内，前气室13与排气通道71独立，后气室14通过第一环槽16、第二凹槽66、第二气孔65以及第二气槽62与排气通道71连通。
42.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的尾管72具体为尼龙尾管。
43.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的尾管72固定设置在钻头7的后端。
44.在上述结构中，为了实现活塞6在第一状态时，配气通道51与前气室13连通，而在第二状态时，配气通道51与后气室14连通，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的配气杆52朝接头2的一端设置有连通段521以及封堵段522，第一气槽61远离接头2的一端设有开口段611以及容置段612；其中，连通段521的外径小于封堵段522的外径，开口段611的内径与封堵段522的内径适配，且开口段611的内径小于容置段612的内径。
45.具体地，当活塞6处于第一状态时，封堵段522插入开口段611内，此时，封堵段522与开口段611配合使用，以使得配气通道51内的压缩空气只能通过第一气槽61、第一气孔63、第一凹槽64以及第二环槽15进入到前气室13内，而后气室14与第一气槽61独立，后气室14与排气通道71连通，当前气室13内的空气压力大于后气室14内的空气压力时，推动活塞6朝接头2的方向移动，后气室14内的空气进入到排气通道71内进行吹渣，随着活塞6的移动，封堵段522插入容置段612内，连通段521插入开口段611内，此时，第一气槽61与后气室14连通，配气通道51内的压缩空气只能通过第一气槽61进入到后气室14中，前气室13与排气通道71连通，当后气室14中的空气压力大于前气室13内的空气压力时，活塞6朝钻头7的方向移动，如此设置，活塞6在外缸1内往复移动，给钻头7脉冲作用力。
46.在上述结构中，为了防止出现泄露的现象，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器，还包括第一密封件53以及第二密封件，其中，第一密封件53设置在配气座5与外缸1之间，第二密封件设置在衬套8与外缸1之间。
47.更进一步地，本发明实施例中的第一密封件53和第二密封件具体为密封圈，本发明实施例中的配气座5的外侧设置有用于安装第一密封件53的第一安装环槽，衬套8的外侧设置有用于安装第二密封件的第二安装环槽。
48.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器还包括，套设在钻头7上的对开式卡环91，对开式卡环91的前端面与衬套8抵接，对开式卡环91的后端面与卡嵌套3抵接；套设在对开式卡环91的外侧，将卡环与钻头7固定的弹性圈92。
49.在上述结构中，本发明实施例中的弹性圈92具体为o型圈，更具体地，本方实施例中的对开式卡环91，包括套装在钻头7的尾柄上的左卡套以及右卡套，左卡套和右卡套的外侧设置第三安装环槽，通过将o型圈安装在第三安装环槽内，左卡套和右卡套固定在钻头7上。
50.现有技术中的冲击器往往在配气座5远离钻头7的一端设置有与阀杆43活动连接的安装孔，但是本发明实施例提供的潜孔冲击器未设置有内缸，配气通道51设置在配气座5的中心，若将阀杆43之间安装在配气座5上，配气座5制造的过程中难度较大，进一步增加了制造成本，为了解决上述问题，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的逆止阀4，包括与配气座5相连的阀座41，阀座41与接头2之间形成气腔，阀座41内设置有连通气腔与配气通道51的过气通道42，阀杆43活动设置在阀座41的前端用于打开和关闭进气通道21，进气通道21内的高压气体经过气腔和过气通道42进入到配气通道51内进行配气，由于本技术方案中将配气座5以及阀座41分开设置，使得配气座5和阀座41的制造成本降低。
51.更进一步地，本发明实施例中的阀座41的后端设置有安装孔，阀杆43和弹簧套装在安装孔内，弹簧的两端分别与安装孔和阀杆43抵接，阀杆43远离安装孔的一端设置有与进气通道21配合使用的锥形接头2，在弹簧的作用下，过气通道42未与压缩气源连通时，锥形接头2与过气通道42的出口抵接，当过气通道42与压缩气源连通时，在压缩空气的作用下，弹簧被压缩，锥形接头2与进气通道21分离，进气通道21的高压气体通过气腔、过气通道42进入到配气通道51内进行配气。
52.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的潜孔冲击器还包括缓冲垫44，缓冲垫44的前端面与配气座5抵接，缓冲垫44的后端面与接头2抵接，活塞6在外缸1内往复移动的过程中，活塞6对配气座5有一定的冲击作用，为了防止活塞6在外缸1内窜动，
还设置有缓冲垫44，安装的过程中，接头2和配气座5给缓冲垫44一个预压力，活塞6在往复移动的过程中，缓冲垫44的两侧始终与接头2和配气座5抵接，防止出现配气座5的窜动。
53.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。