[发明专利]潜孔钻机和用于钻岩的方法

说明书

一种潜孔岩钻机和钻岩的方法。该钻机包括壳体(15)，在该壳体内是控制套筒(20)。往复式活塞(19)被布置用以在所述控制套筒内移动并控制工作腔室(20、21)的馈送和排放。在所述控制套筒与所述壳体的内表面之间是流体按路线输送所需的所有的流体通道(28、29、30、31)。所述活塞打开和关闭横向开口，并控制工作循环。

技术领域

本发明涉及一种潜孔钻机，该潜孔钻机包括冲击装置，并且尤其涉及在冲击装置内的流体输送和按路线输送(routing)。钻机设有往复式冲击活塞，通过控制将加压流体馈送进入到工作腔室中和从工作腔室排放出来而移动所述冲击活塞，活塞的工作表面位于工作腔室处。活塞被构造用以撞击直接连接到钻机的钻头。

此外，本发明涉及一种用于钻岩的方法。

在本申请中更详细地描述了本发明的技术领域。

背景技术

能够借助于各种岩钻机器在岩石中进行钻孔。可以利用将冲击和旋转加以组合的方法来执行钻凿。于是，此种钻凿称为冲击式钻凿。此外，冲击式钻凿可根据冲击装置在钻凿期间是处在钻孔之外还是处在钻孔中进行分类。当冲击装置处在钻孔中时，钻凿通常称为潜孔钻(DTH)。由于冲击装置处在位于钻孔内的DTH钻机中，因此冲击装置的结构需要紧凑。

在已知的DTH钻机中，冲击装置的效率表现得不令人满意。

发明内容

本发明的目的是提供一种新颖并且改进的钻机和用于钻岩的方法。

根据本发明的钻机的特征在于设备的表征特征。

根据本发明的方法的特征在于方法的表征特征。

所公开的解决方案的思想是，该潜孔钻机包括伸长的壳体，在壳体内是控制套筒。钻机的冲击装置的流体驱动的往复式活塞布置在控制套筒内。换言之，壳体围绕控制套筒，而控制套筒围绕活塞。在活塞的两个端侧处是工作腔室，即：顶部工作腔室和底部工作腔室，根据活塞的工作循环，加压流体被馈送进入到工作腔室中，并且流体被从工作腔室排放出来。流动到两个工作腔室的馈送流和来自两个工作腔室的排放流在流体通道中进行输送，该流体通道被布置在控制套筒的外表面和壳体的内表面之间。换言之，馈送流和排放馈送流在位于控制套筒和壳体的表面之间的流动路径中进行输送。流体通道或流动路径位于活塞之外。

所公开的解决方案的优点是：结构可以相对简单并且构件的数目少。因此，维护容易，并且制造成本可以是较低的。不需要可移动的单独的控制元件，而是相反，控制元件提供了流体通道和开口，并且活塞控制通过流体通道和开口的流体流。

所公开的布置在活塞之外的流体按路线输送的优点允许处在顶部工作腔室和底部工作腔室内的活塞的工作区域的尺寸设定得尽可能大。受加压流体影响的工作区域的尺寸增加意味着能够产生更大的冲击脉冲。因此，可以提高冲击装置的效率，并且还有，冲击装置的外部尺寸不会显著增加。

一个实施例的构思是，活塞仅顶靠着控制套筒的内表面在径向方向上被支承和密封。换言之，活塞的承载表面和密封件位于活塞和控制套筒之间。优点在于，承载和密封表面更容易形成于较小的单独件，如活塞和控制套筒，而不是壳体或其它较大的形体部件。此外，活塞和控制套筒是分开的构件，从而允许它们在磨损时更换。

一个实施例的构思是，壳体的内表面和控制套筒的外表面彼此物理接触。换言之，除了在流体通道所位于的区域之外，这些表面彼此抵靠。

一个实施例的构思是，顶部工作腔室完全位于控制套筒的顶端部分内。

一个实施例的构思是，控制套筒是不可移动的控制元件。在工作循环期间，控制套筒不轴向移动或旋转。因此，控制套筒可以以不可移动的方式连接到壳体。活塞相对于控制套筒移动，并引起流体通道打开和关闭。