[发明专利]用于在硬地层中钻进的流动压力驱动的高频率冲击锤

权利要求书

1.一种用于在硬地层中钻进的流体压力驱动的高频率冲击锤，所述冲击锤包括外壳(8，9，10)，所述外壳(8，9，10)在其一个端部设置有钻头(11)，所述钻头(11)设计成直接作用在所述硬地层上，所述冲击锤进一步包括可运动地接纳在所述外壳(8，9，10)中并且作用在所述钻头(11)上的锤活塞(20)，所述锤活塞(20)具有有预定通流能力的纵向延伸的孔(41)，并且所述孔(41)能够通过阀塞(23)在上游方向关闭，所述阀塞(23)在所述锤活塞(20)的行程期间跟随所述锤活塞(20)直到所述阀塞被机械地止挡，所述阀塞(23)由可滑动地接纳在阀杆套(51)中的相关联的阀杆(49)控制，所述阀杆(49)包括能够止挡所述阀塞(23)的止挡构件并且在所述锤活塞(20)的完整行程长度的预定百分比处使所述阀塞(23)迅速地返回并且使所述阀塞(23)与所述锤活塞(20)上的座密封部(40)分离，使得所述孔(41)由此被打开并且允许孔流体自由流动通过所述孔(41)，使得所述锤活塞(20)能够以小的阻力返冲，其特征在于，所述止挡构件包括磁体(58)，所述磁体(58)与所述阀杆(49)配合以便能够在预定条件期间保持所述阀杆(49)并由此保持所述阀塞(23)。

2.根据权利要求1所述的冲击锤，其特征在于，所述止挡构件包括所述阀杆(49)的上游端部处的止挡板(50)和所述阀杆套(51)中的相配合的内止挡表面。

3.根据权利要求1或2所述的冲击锤，其特征在于，所述磁体(58)位于上游定位的安装板(29)上。

4.根据权利要求3所述的冲击锤，其特征在于，所述磁体(58)构成所述阀杆(49)上的所述止挡板(50)或者是所述阀杆(49)上的所述止挡板(50)的一部分，并且所述安装板(29)是磁性的。

5.根据权利要求1或2所述的冲击锤，其特征在于，所述锤活塞(20)的完整行程长度的预定百分比的数量为75％。

6.根据权利要求1或2所述的冲击锤，其特征在于，所述阀塞(23)通过所述阀杆(49)的固有拉伸弹簧特性返回，所述阀杆(49)是细长的。

7.根据权利要求1或2所述的冲击锤，其特征在于，所述冲击锤进一步设置有入口阀组件(18)，针对所述锤活塞(20)的操作，所述入口阀组件(18)不打开直到压力积累到完全工作压力的95％，所述入口阀组件(18)适于封闭主通道(12)，并且所述锤的外壳内的侧通道(27)使所述锤活塞(20)与所述外壳(10)之间的环状空间增压，从而使所述锤活塞(20)升起以相对于所述阀塞(23)产生密封。

8.根据权利要求7所述的冲击锤，其特征在于，所述锤活塞(20)和所述阀组件(18)通过反冲返回，其中，所述锤活塞(20)和所述阀组件(18)都被提供有控制返回行程的减速直至停止的液压阻尼作用。

9.根据权利要求8所述的冲击锤，其特征在于，所述液压阻尼作用通过环状活塞(54)发生，所述环状活塞(54)被迫使进入到相应的具有可控间隙的环状缸体(53)中，并由此限制或抑制截留流体的排出。

10.根据权利要求2所述的冲击锤，其特征在于，所述阀杆套(51)的顶部布置有开口(52)，所述阀杆(49)的止挡板(50)能够进入所述开口(52)，所述止挡板(50)的径向部分以相对窄的径向间隙相对于所述开口(52)的内侧产生密封。

11.根据权利要求1或2所述的冲击锤，其特征在于，所述冲击锤外壳(1)被分成入口阀外壳(8)、阀外壳(9)和锤外壳(10)。