[发明专利]潜孔锤钻

说明书

技术领域

本发明涉及一种潜孔锤钻。

本发明具体应用于传统型潜孔压缩流体驱动锤钻，即不是往复锤， 并且出于示例目的，将参照该应用。可设想，本发明能应用于包括往复 锤在内的其他形式的旋转机械接合和需要有源滑动机械动力传递的任何 类似设备，例如爪形离合器。

背景技术

下面的现有技术仅为公开信息，并且除非明确说明否则并不认为是 公知常识的一部分。

潜孔锤通常包括作为锤组件最下面部件的钻头。钻头具有称为钻头 头部的主直径部分，表示将要钻出的孔径。钻头头部与具有花键的上部 钎尾（bit shank）一体，所述钎尾滑动接合并且保持在驱动器卡盘中。 驱动器卡盘具有用于与钻头钎尾花键接合的内部花键和用于接合潜孔锤 筒的外螺纹部分。

当接合在驱动器卡盘中时，钎尾的花键部分径向机械接合，但是可 轴向自由滑动。为了限制轴向行程范围，这也包括防止钻头滑动脱离接 合，钎尾在花键上方具有直径减小部分，长度等于花键的期望行程长度 加上保持机构的厚度。该保持机构为钻头保持环，其为具有内径和外径 的两个半圆部分，它们从两侧围绕钎尾的减小直径部分设置，由此形成 几乎完整的环。直径减小部分上方的最后部分为承载区，其形状各异但 是始终具有比减小直径明显较大的直径，以当承载区靠在钻头保持环上 时限制轴向行程。

以这种方式，驱动器卡盘下降到钻头钎尾上，配对的花键因此而接 合。钻头保持环的两个半部分装配到钎尾的直径减小部分，并且放置在 驱动器卡盘的顶部。钻头、卡盘和保持环子组件被旋入到潜孔锤壳体/筒 中。钻头保持环此时周向封装在潜孔锤筒中，驱动器卡盘位于其下，钻 头导向套位于其上，以允许花键联接的受限轴向移动。

前述钻头导向套容纳钻头钎尾的最上部分，在钻头沿其花键联接在 驱动器卡盘中滑动时，提供钻头的对中和对准。同时，在一些设计中， 当往复活塞冲击钻头的砧部时，所述钻头导向套引导往复活塞的冲击端。

而且，延伸的导向套可用作周期性进排气循环的一部分。活塞的下 部长度的一部分可具有减小的直径，所述直径在导向套内形成转动间隙。 当活塞减小的端部在与钻头碰撞之前进入导向套时，在所述导向套上方 形成闭合的腔室，流体被捕获于此，并且被逐渐压缩，直到活塞和钻头 之间发生冲击。压缩的流体（通常为空气）与冲击产生的一定反弹相结 合，将活塞带回到其冲程的顶点，此时，进排气系统已经通过压缩流体 激励上腔室以向下驱动活塞，用于冲击冲程。在延伸的导向套没有用作 周期性进排气循环的一部分的情况下，可用管状脚阀/排放管形成反弹压 力腔。

最传统的潜孔锤具有设置在内部组件顶部处的顶部转接器子组件 （或“子组件”）中的锥式止回阀，作为压缩流体的进入点。止回阀由空 气分配器或类似部件支承或与空气分配器或类似部件一体，活塞上方的 入口腔相对于活塞下方的活塞压缩腔密封，并且压缩流体通过进排气系 统从一个腔分配到另一个腔。

美国专利No.6,131,672；美国公报No.20060000646；美国公报 No.20050173158和欧洲文件WO 2006032093A1都为上面描述的设计原理 的代表。

又一个设计标准使用通常的乙酰热塑性管，其装配到已知的钻头钎 尾的顶部中，并且通常以大约50毫米突出超过砧面，形成最知名的潜孔 锤循环操作部分，该管称为脚阀或排放管。一些制造商在一些型号中已 经通过例如美国专利No.6,131,672中的延伸的钻头导向套消除了对所述 排放管的需要；但是其他制造商既使用钻头导向套又使用排放管脚阀， 例如美国公报No.20050173158和欧洲文件No.WO 2006032093中所述。

在已知的潜孔锤中通常存在两种类型的进排气布置：

1）具有与孔口活塞协作的孔口式中空供给管，例如美国专利 No.6,131,672中所述；和

2）具有与无孔口活塞协作的孔口内气缸，例如美国公报 No.20060000646。

美国公开号No.20060000646陈述了孔口内气缸可能成为问题的几 个理由，并且继续描述了用于安装孔口内气缸的改进布置。虽然改进的 安装装置可能不用在气缸中机加工强度变差的凹槽，这是该发明的基本 要素，但是这样做需要代价，即部件更多并因此制造成本更高。