[实用新型]具有特定长度比、重量比的活塞和钻头配套结构及冲击器

说明书

本实用新型涉及具有特定长度比、重量比的活塞和钻头配套结构及冲击器，所述后接头上连接有外套管；所述外套管的内部套装有内缸，所述内缸的内部通过后接头定位安装有配气杆，所述配气杆的腔体内部安装有逆止阀，在逆止阀的腔体内部安装有弹簧；所述外套管内部安装有活塞，所述活塞的一端与内缸的内壁相配合，另一端与安装在外套管内部的导向套相配合；所述外套管的末端安装有前接头，所述前接头和导向套相配合的端面定位安装有卡环；所述前接头的内部通过卡环限位滑动配合安装有钻头。所述活塞的总长L2与钻头的总长L1的比值为：1‑1.35；所述活塞与钻头的重量比为：1‑1.35。最大范围内实现了冲击能的转化，大大提高了冲击效率。

技术领域

本实用新型涉及一种气动冲击设备零部件，特别是一种具有特定长度比、重量比的活塞和钻头配套结构及冲击器。

背景技术

无阀型潜孔冲击器是一种典型的气动冲击设备，它是潜孔钻机的钻具，是钻机实施钻孔的工作机构。这种设备主要用于钻凿直径65-305mm，孔深60m凿岩爆破孔。显然，一部潜孔钻机的钻孔效率在很大程度上取决于冲击器的性能。

目前，市场上使用的无阀潜孔冲击器主要是由瑞典山特维克米申公司生产的Mission系列活塞导向套式无阀单缸结构潜孔冲击器，如图9所述，Mission系列无阀冲击器由16个零件组成，带有API螺纹的后接头1是冲击器与钻杆连接的机件；逆止阀2是防止岩浆水流入冲击器及钻杆的单向阀；横销5是配气杆8 和逆止阀座3、后接头1连接的机件；逆止阀座3还能将压缩空气引入配气杆8 内，连同缸体7、配气杆8、活塞9一起实现活塞运动的配气动作。开有中心孔道及旁孔的细长形活塞9是直接将压缩空气的能量转换为机械运动动能的一个零件，并由它把这种动能通过碰撞的方式传递给钻头16，所以活塞是一个很关键的零件；件7为内、外缸合为一体结构的缸体；件10为卡圈，它在更换钻头 16时可以防止活塞滑出缸体；件13则为防止钻头16脱落的对开形卡环；件11 是起配气作用的导向套；件15是带动钻头转动及在上滑动的前接头；件16是柱齿钻头体，是直接与岩体接触进行破岩的工具。

上述潜孔冲击器或者市场长常用的如下弊病：由于活塞和钻头之间都是采用单独的结构设计，没有对两者的长度以及重量配比做过研究，进而使得冲击器的冲击效率始终无法突破，到不到最佳的冲击效果，使得冲击能量转化无法得到最大化，造成冲击能的损失。

此外：

1、配气杆、阀座和后接头用横销方式刚性连接，横销早期容易变形甚至断裂，且与横销配和的销孔加工精度要求高，配合精度不易保证，装卸不方便。

2、配气杆较长，并开有面积较大的送气孔，采用浮动方式工作，容易出现早期断裂现象，降低冲击器工作时可靠性。

3、有较多的进排气路，因而造成较大的气压损失。

4、活塞上开有较多配气孔道，气道转折且路程长，气体压力损失大，使其对热处理反应敏感，应力集中，工作时常因工艺和结构上的原因早期破坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有特定长度比、重量比的活塞和钻头配套结构及冲击器，此冲击器的活塞和钻头之间采用配套的长度和重量配比设计，进而在最大范围内实现了冲击能的转化，大大提高了冲击效率。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种具有特定长度比、重量比的活塞和钻头配套结构，所述活塞的总长L2与钻头的总长L1 的比值为：1-1.35；所述活塞与钻头的重量比为：1-1.35。

所述活塞的总长L2与钻头的总长L1的比值为：1.15-1.30。

所述活塞与钻头的重量比为：1.05-1.20。

所述活塞的总长L2与钻头的总长L1的比值为：1.18。

所述活塞与钻头的重量比为：1.06。