[发明专利]一种进气量自适应的节能冲击器

说明书

技术领域

本发明涉及一种进气量自适应的节能冲击器。

背景技术

潜孔钻具系统进行钻孔作业是目前露天钻孔爆破、水井、地热和深井钻孔行业普遍运用的高效优质成孔作业技术， 但潜孔钻具系统所采用的常规钻具在深孔施工中孔深达到一定深度时由于孔底负压大，产生两大缺陷：1、排渣不畅，导致进尺相当缓慢，甚至无法钻进；2、孔底泥浆易回灌引起冲击器内部运动零部件卡死，导致钻具系统异常停止工作。现代水井、地热孔施工有时候要求钻孔钻孔深度超300m，以达到其工法要求。为使潜孔钻具系统具有钻孔达到一定深度后进尺速度不下降且减少产生孔深达到一定深度时候泥浆回灌的概率的施工能力，目前实施的措施是，设计耗风量大的潜孔钻具系统，也就是加大整个结构的进气孔，此方案虽能勉强达到工法要求，但其不足是浅孔时，并不需要如此大的进气量，因此使得整套钻具系统耗风量大，耗油大，造成能量浪费，且在孔深达到一定深度后进尺速度下降明显。

发明内容

本发明针对现有技术的不足而提供了一种结构简单、可随孔深的增加自动增大进气量，从而减少总耗气量，降低能耗，达到节能减排的效果的进气量自适应的节能冲击器。

本发明采用如下技术方案实现：一种进气量自适应的节能冲击器，包括配气座，所述配气座上设有气道将配气座外侧气室与活塞的中心气孔连通，所述气道内设有排气节流阀，所述排气节流阀设有一个初始压力值，所述活塞中心气孔的气压与初始压力之和大于配气座外侧气室气压时排气节流阀开启。

所述排气节流阀包括开口销、节流钢球和节流弹簧，所述气道包括相互连通的靠近配气座外侧气室的进气通道和靠近中心气孔的出气通道，所述节流钢球设置在气道的进气通道内，所述节流弹簧的一端固定在出气通道内，另一端与节流钢球连接，所述节流钢球的直径大于出气通道的内径、小于进气通道的内径，所述节流钢球通过设置在进气通道内的开口销轴向限位在进气通道内，所述出气通道的进气口设有与节流钢球形状相匹配的弧度，使得节流钢球在配气座外侧气室气压作用下与出气通道的进气口接触时密封所述出气通道的进气口，所述节流弹簧给节流钢球一个从出气通道向进气通道运动的初始压力。

由于采用上述结构，在进行深孔凿岩钻进时，孔深达到一定深度，通过配气座内外气压的差值使得排气节流阀自动开启，从而加大钻具系统的进气量，保证排渣顺利，降低孔深达到一定深度时候泥浆回灌风险，采用本冲击器的钻具系统在浅孔时，由于活塞的中心气孔的压力小于进气压力，排气节流阀关闭，从而减少耗气量，降低能耗，达到节能减排的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明配气座的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

如图1、2所示，一种进气量自适应的节能冲击器，包括配气座1，所述配气座1上设有气道11将配气座外侧气室2与活塞3的中心气孔4连通，所述气道11内设有排气节流阀，所述排气节流阀包括开口销12、节流钢球13和节流弹簧14，所述气道包括靠近配气座外侧气室的进气通道和靠近中心气孔的出气通道，所述节流钢球13设置在气道的进气通道内，所述节流弹簧14设置在出气通道内，所述节流钢球13设置在节流弹簧14与设置在进气通道内的开口销12之间，开口销12将节流钢球13轴向限位在进气通道内，所述节流钢球13的直径大于出气通道的内径、小于进气通道的内径，所述出气通道的进气口设有与节流钢球形状相匹配的弧度，使得节流钢球在配气座外侧气室气压作用下与出气通道的进气口接触时密封所述出气通道的进气口，所述节流弹簧给节流钢球一个从出气通道向进气通道运动的初始压力。当所述活塞中心气孔的气压与节流弹簧的初始压力之和大于配气座外侧气室气压时排气节流阀开启，从而使得配气座外侧气室与活塞中心气孔连通，从而加大进气量，保证排渣顺利。

本冲击器应用在深井钻具系统中，深井钻具系统包括旋流式钻头、钻头、冲击器、公母接头、钻杆、扶正器，上述部件依次同轴布置，从而形成一种随孔深耗气量同步增大的深井钻具系统。

以上所述，仅为本发明具体实施案例说明，不能以此限定本发明的权利保护范围。凡根据本发明申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本发明保护的范围内。