[发明专利]气钻

说明书

技术领域

本发明涉及一种气钻，更具体而言涉及一类称为“潜孔”钻的钻机。

背景技术

这类钻机通常包括进行往复运动以冲击钻头的气动活塞。钻头的尺寸规格必须提供对于操作机构穿过钻凿岩石的通道来说足够大的孔。随后该操作机构可以定位于作业表面上并且对操作机构供以动力的压缩气体穿过钻杆从孔向下传送到操作机构。需要使该气体间歇作用以便驱动活塞并将活塞返回到动力冲程或冲击冲程的起始位置。还需要从机构排出气体。优选的是，特别当钻头从作业表面升起并且允许落至钻轧头中的挡圈时，该气体用于从作业表面清除已钻凿的岩石。

这些公知的且广泛使用的机构需要小型化并且封闭气体通道。当前的挑战是提高向这些钻机供给气体的效率，同时维持在潜孔作业条件下各部件的强度而免于故障和难以接受的耐磨率。

所涉及的此类具体的潜孔钻机在本申请人的南非专利No.2005/03406的说明书中有所披露，并且该说明书以引用的方式并入本文。

上述说明书中所披露的钻机使用腔室分隔器以将气源从反向压头端引导至耐磨套筒的内壁的切口及围绕活塞的切口。围绕活塞的切口形成在钻机的操作过程中曝露于气压下的至少一个台肩。这增加了平衡使活塞往复运动的气体压力的难度。更具体而言，除非从形成为提供活塞的回行冲程的腔室适当地排气，否则当从作业表面缩回钻头时，活塞将继续进行往复运动。下面将对此进行更详细的说明。气缸壁上的切口还需要使其全壁厚能够在最少材料厚度部分承受住操作应力。这将限制在设计成钻凿特定孔尺寸的钻机中可用的活塞的尺度。任何由相对于基本最小需求而具有过大强度特性的壁厚材料所占据的空间形成的用途均可以从整体上增加将达到的钻机的效能。

发明内容

本发明的目的是解决所涉及的问题并且减轻对这种潜孔锤钻组件的整体效率的影响。

根据本发明，提供一种气动潜孔锤钻组件，包括：反向压头(后接头，backhead)，其包括进气阀；用于冲击活塞的耐磨套筒；钻头，其安装在所述耐磨套筒中的钻轧头中而被限制远离所述反向压头的往复运动，并且为所述活塞提供砧座；流体路径，其由所述活塞的壁上的切口与所述耐磨套筒的壁上的切口形成；以及纵向环形通道，其贯穿所述耐磨套筒并且从所述组件的所述反向压头端延伸，用于供给驱动所述活塞的加压流体，其中，所述环形通道在一端具有与贯穿所述反向压头的气源通道连通的隔离口，并且在另一端具有与所述耐磨套筒的内部连通的隔离口。

本发明的另一特征在于：所述环形通道在所述耐磨套筒的直径缩减部分的外表面与套管的内表面之间延伸，所述套管沿径向与所述直径缩减部分的外表面间隔并且紧固到所述耐磨套筒上；并且通过将所述反向压头安装到所述耐磨套筒的端部而使所述套管可拆卸地就位。

本发明的另一特征在于：所述环形通道在所述耐磨套筒的直径增大部分的内表面与从所述反向压头下垂的裙部的外表面之间延伸，并且将所述裙部螺纹旋入位于所述耐磨套筒端部的螺纹中以便将所述反向压头安装到所述耐磨套筒上。

根据本发明的另一方面，提供一种气动潜孔锤钻组件，包括：反向压头，其包括进气阀；用于冲击活塞的耐磨套筒；钻头，其安装在所述耐磨套筒中的钻轧头中而被限制远离所述反向压头的往复运动，并且为所述活塞提供砧座；流体路径，其由所述活塞的壁上的切口与所述耐磨套筒的壁上的切口形成；以及纵向环形通道，其贯穿所述耐磨套筒并且从所述组件的所述反向压头端延伸，用于供给驱动所述活塞的加压流体，其中，所述环形通道在所述耐磨套筒的直径缩减部分的外表面与套管的内表面之间延伸，所述套管沿径向与所述直径缩减部分的外表面间隔并且紧固到所述耐磨套筒上。

根据本发明的另一方面，提供一种气动潜孔锤钻组件，包括：反向压头，其包括进气阀；用于冲击活塞的耐磨套筒；钻头，其安装在所述耐磨套筒中的钻轧头中而被限制远离所述反向压头的往复运动，并且为所述活塞提供砧座；流体路径，其由所述活塞的壁上的切口与所述耐磨套筒的壁上的切口形成；以及纵向环形通道，其贯穿所述耐磨套筒并且从所述组件的所述反向压头端延伸，用于供给驱动所述活塞的加压流体，其中，所述环形通道在所述耐磨套筒的直径增大部分的内表面与从所述反向压头下垂的裙部的外表面之间延伸，并且将所述裙部螺纹旋入位于所述耐磨套筒端部的螺纹中以便将所述反向压头安装到所述耐磨套筒上。

附图说明

以下参考附图而对本发明实施例的说明将使本发明的上述及其他特征显而易见，其中：

图1示出了贯穿钻机组件的纵截面并且插图示出了变型例；