[发明专利]液压冲击装置、活塞导向件及钻探机

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的液压冲击装置。

背景技术

冲击式液压凿岩钻机包括外壳，撞击活塞在外壳中前后运动并且撞击在钎尾接合器上。此外，旋转运动从旋转马达传递至钎尾接合器。撞击能量和旋转运动随后通过一个或若干个钻杆和钻头从钎尾接合器传递至岩石，从而产生钻孔。

设置有一个或若干个衬套以密封撞击活塞。多种方案可以用来确保衬套上的载荷较低并且使衬套的使用寿命尽可能长。US7,152,692披露了一种用于液压锤的装置，该装置也可以用于钻机。紧邻活塞衬套的第一腔室排通至液压油的回流管路，使得衬套将承受尽可能低的液压油压力。具有液压油的高压力的第二腔室通过在活塞与外壳之间形成的间隙而与所述的第一腔室分隔开。

现有技术的缺陷在于：在活塞与外壳之间的间隙中的压力差——该压力差存在于具有其液压油的高压力的第二腔室与排泄用第一腔室之间——将沿着间隙的纵向方向压迫液压油。在活塞具有与液压油被压力驱动的方向相同的方向上的速度的情况下，流体的速度和体积将会很大。该液压油以薄膜的形式沿着活塞的表面以高速流出且与活塞衬套接触。液压油不仅引起会缩短衬套的使用寿命的侵蚀，其还使衬套环局部升起而引起泄漏。

在活塞衬套包括两个串接衬套的情况下，在这些情况下在衬套之间建立了压力，该压力使内部衬套的边缘翻转并且使外部衬套变得沿着活塞被挤压。这样造成了衬套组合的完全失效。

对于除活塞之外的其他的运动构件，会以同样的方式引起相同的问题。

US 6,367,805披露了一种在活塞式压缩机中的活塞，其中运动清扫环围绕活塞设置，以便将液压油从活塞表面移除。清扫环既没有附接至压缩机的外壳与也没有附接至活塞，因此自由地并且部分地伴随着活塞的运动而运动。在钻机中液压油压力较高；而US 6,367,805所披露的方案在这种情况下同样也将不起作用。环在活塞上磨损并且彼此磨损。此外，结果很大程度上取决于环的瞬时位置。而且，环占据大量的空间——特别是当考虑到环要具有运动空间并且环不用于其他任何方面时。而且，在其中定位有环的大的腔室占据空间并且削弱外壳。

发明内容

本发明涉及一种液压钻机，该液压钻机包括外壳中的例如活塞的可移位装置。在外壳中、在可移位装置处设置有：第一腔室，该第一腔室连接至液压油的回流管路；衬套，该衬套位于第一腔室的第一侧上并且通过沿着可移位装置的第一间隙与第一腔室分隔开；以及第二腔室，该第二腔室具有比第一腔室的液压油压力高的液压油压力、并且设置在第一腔室的第二侧上、通过沿着可移位装置的第二间隙与第一腔室分隔开。根据本发明，在第二间隙与第一腔室之间固定设置有第三腔室。第三腔室不仅通过第一通道而且还通过沿着可移位装置的第三间隙而连接至第一腔室。

优点在于，本发明减小了相邻的衬套上的载荷，从而减小了密封功能失效的风险并且延长了钻机的运转时间。这通过沿着分流装置引导液压油、由此液压油不以与现有技术中同样高的速度撞击在衬套上来实现。

通过在外壳中、或在例如活塞导向件的固定设置在外壳中的一些其他的特征部件中设置第三腔室，得到了可预见的结果、以及同样能够承受住液压油的更高压力的装置。

根据一个实施方式，第三腔室设置于活塞导向件中。这种设置的优点在于活塞导向件被用于两种功能，并且这种设置给出了并不占据大量的空间的紧凑方案。

附图说明

将借助优选实施方式且参照附图对本发明进行更详细地说明，在附图中：

图1至图3示出了现有技术的各种变型；

图4示出第一实施方式的截面；

图5示出第二实施方式的截面；

图6示出第三实施方式的截面。

具体实施方式

图1、图2和图3示出液压钻机的外壳11的一部分。撞击活塞1设置于外壳11中的大致圆筒形舱室中。活塞1来回地运动且撞击在钎尾接合器（未在附图中示出）上，并且通过一个或若干个钻杆（未示出）和钻头（未示出）以这种方式将撞击能量向前传递至岩石。活塞具有作为液压压力的驱动区域的两个环岸，所述液压压力来自以往复运动驱动活塞1的液压油。活塞导向件3在外壳11中设置于活塞1的每一端部处，使得活塞1总是直接撞击至钎尾接合器上，并且为了防止活塞1上的环岸与圆筒形舱室的壁接触。