[发明专利]一种新型机械式冲击器

权利要求书

1.一种机械式冲击器，其特征在于，其主体结构包括专用钻杆、上端密封装置、滑动轴承、冲击器外壳、碟形弹簧组、内套筒、冲锤、砧铁、旋转砧铁座、销轴、下端密封装置、端盖、内六角螺钉和转换接头；冲击器外壳的外径小于钻孔直径，冲击器外壳上设有均匀分布的多条轴向具有一定锥度的三角形截面的纵向凸脊，工作时多个纵向凸脊在钻压作用下嵌入到岩石孔中，使冲击器外壳相对于岩石孔壁可以轴向移动但不产生相对转动，纵向凸脊的数量和锥度根据实际施工需要确定；滑动轴承以过盈配合方式安装在冲击器外壳中，滑动轴承内孔与专用钻杆形成间隙配合以保证专用钻杆可以相对于冲击器外壳自由转动；内套筒内表面加工有导向凹槽，与冲击器外壳以过盈配合方式实现定位并通过榫卯结构固连在一起；冲锤的内孔与专用钻杆之间留有间隙，冲锤与内套筒以间隙配合的方式安装，冲锤外圆柱面上均匀分布的凸齿与内套筒相应的导向凹槽间隙配合，以保证冲锤自由地沿专用钻杆轴线往复移动；冲锤上端安装有一组碟形弹簧作为储能元件；冲锤下端设有旋转砧铁座，旋转砧铁座上安装有砧铁；转换接头上设有长槽孔并通过销轴与专用钻杆相连，压在冲击器外壳底部的端盖采用六个内六角螺钉固定连接在转换接头上，专用钻杆随钻柱向上提升时，通过销轴带动冲击器整体向上移动；冲击器的上下两端分别安装有上端密封装置和下端密封装置以满足冲击器的密封要求；

该冲击器能够通过更换不同的碟形弹簧组和改变旋转砧铁座和冲锤的端面轮齿的齿数以改变冲击器的冲击能量和频率，使用时，冲击器的上端通过专用钻杆的锥形螺纹孔与钻柱相连接，钻头通过转换接头的锥形螺纹孔与冲击器下端连接实现旋冲钻进，具体工作过程为：地面钻机驱动专用钻杆顺时针方向作回转运动，专用钻杆通过型面连接带动端面带齿的旋转砧铁座一起回转，旋转砧铁座利用端面的轮齿推动冲锤端面的轮齿并使冲锤向上移动压缩蝶形弹簧储存能量；冲锤向上移动过程中产生的附加扭矩由冲锤上设有的凸齿经内套筒、冲击器外壳上纵向凸脊传递到岩石孔壁上，依靠岩石孔壁作用在冲击器外壳纵向凸脊上的反力来与之平衡；冲锤上升到一定高度后，冲锤的端面轮齿与旋转砧铁座的端面轮齿脱离接触，冲锤在弹簧力作用下快速下落，与以过盈配合方式安装在旋转砧铁座上的砧铁产生碰撞，并经转换接头将冲击能量传给钻头实现旋冲钻进。