[实用新型]一种潜孔顶锤

说明书

一种潜孔顶锤，包括外套管、活塞、配气杆、冲击接头以及牙轮钻头；所述外套管的上端设有进气口；外套管的下端通过冲击接头连接牙轮钻头；所述冲击接头上设有与牙轮钻头的内孔喷嘴相连通的接头通气孔；所述配气杆固定设于外套管内，所述配气杆的上端外壁与外套管的内壁相接触固定；所述配气杆的下端伸入至冲击接头的接头通气孔内，且配气杆的下端外壁与冲击接头的接头通气孔内壁接触配合；所述活塞设于外套管与配气杆之间，并且该活塞能够沿外套管的轴向上下往复冲击运动，所述活塞的底端面作为作用于冲击接头的冲击作用面。本实用新型的潜孔顶锤实现在压力6‑7.5bar情况下，具有更高的穿孔效率，较高的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及属于石油勘探、矿山开采设备领域，具体涉及一种潜孔顶锤，适用于各种类型矿山开采的爆破孔。

背景技术

潜孔顶锤是在牙轮钻头以旋压刮削为主的破岩机理上，又在牙轮钻头的后端面利用风压驱动的活塞给与往复的合理冲击，来改变和增强其破岩效果的一种全新的破岩机理。它是通过潜孔顶锤的冲击接头的连接，将活塞的冲击能转化成以应力波形式而有效地传递到牙轮钻头分布的每个切削合金齿上，使得牙轮钻头的凿岩穿孔效率大幅度提升的一种先进的优化组合技术。

潜孔顶锤的设计可满足不同规格系列的牙轮钻头配置，只是根据凿岩孔径的大小及岩石的可凿性，来选择计算活塞的质量、结构行程、冲击功和频率的大小而已。

目前国内矿业使用牙轮钻头客户还没有报道有关使用潜孔顶锤的信息，在澳洲矿业，阿特拉斯和本地企业DTA几年前开始实验验证，经过2年多的产品不断改进，已进入小批量生产使用阶段，穿孔效率提高30-50%，得到了客户的认可和赞誉。但通过国际销售渠道的深入客户了解和调研，以及网络化技术信息收集、厂家产品样本结构图分析对比，其结构设计仍存有问题，其弊病包括：（1）内部零件多且结构复杂，例如气缸、外套管及冲击接头，使得制造成本过高和使用可靠性降低；（2） 活塞前后室排气气路过长且排气不充分，尤其是通过柄部外花键侧槽及径向斜孔，与配气杆中心孔通气气流方向相互有一定的干涉，影响了性能和排渣效果；（3） 活塞结构设计有一定的缺陷，包括活塞重量的合理性，使得活塞冲击功与牙轮钻头结构和工作参数不相匹配，导致牙轮钻头内部轴承滚珠早期失效，合金齿早期磨损等缺陷。

实用新型内容

为了克服上述现有潜孔顶锤存在的结构缺陷和性能参数不足，应用多年积累的专业知识和现代化计算机模拟仿真计算方法，进行整体结构优化，提供一种在压力6-7.5bar情况下，具有更高的穿孔效率，较高的使用寿命的新型潜孔顶锤。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种潜孔顶锤，包括外套管、活塞、配气杆、冲击接头以及牙轮钻头；所述外套管的上端设有进气口；所述外套管的下端通过冲击接头连接牙轮钻头；具体，所述牙轮钻头与冲击接头固定连接，而所述冲击接头与外套管为花键联接，以使外套管与冲击接头在绕外套管轴向的旋转方向上传动连接，且冲击接头相对外套管具有沿外套管轴向的活动度；并且，所述冲击接头上设有与牙轮钻头的内孔喷嘴相连通的接头通气孔。

所述配气杆固定设于外套管内，所述配气杆的上端外壁与外套管的内壁相接触固定；所述配气杆的下端伸入至冲击接头的接头通气孔内，且配气杆的下端外壁与冲击接头的接头通气孔内壁接触配合；所述配气杆上沿轴向设有一中心孔，该配气杆的中心孔的上端与所述进气口连通，其下端与冲击接头的接头通气孔连通；所述配气杆的杆部径向上设有第一配气孔和第二配气孔。

所述活塞设于外套管与配气杆之间，并且该活塞能够沿外套管的轴向上下往复冲击运动，以此在活塞的顶部隔离形成一第一气室，在活塞的底部隔离形成一第二气室；所述活塞上开设或活塞与外套管内壁间形成有第一气室进气通道，所述活塞上开设或活塞与外套管内壁间形成有第一气室卸气通道，所述活塞上开设或活塞与外套管内壁间形成有第二气室进气通道；所述活塞上开设或活塞与外套管内壁间形成有第二气室卸气通道；并且，所述活塞的底端面作为作用于冲击接头的冲击作用面。