[实用新型]无阀中空式取芯多用潜孔锤

说明书

无阀中空式取芯多用潜孔锤，是适用于各种基岩地层地质勘探的，用压缩空气驱动能采取块状岩芯的钻具。

潜孔锤钻进，是一种高效低耗的钻进方法，国内外有多种潜孔锤产品出售，但这类产品均为全面钻进用潜孔锤，只能采取岩屑，无法采取块状岩芯，不能更好地满足地质勘探工作的要求。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，易损件少，气道畅通，能采取块状岩芯的钻具。可实现提钻取芯，绳索取芯和双壁钻杆反循环连续取芯。

该实用新型由通用接头，加长岩芯管，加长外缸的冲击器和钻头两部分组成。包括通用接头，环状止逆阀，中空结构活塞，布置有进排气道的外缸套、外缸、岩芯管，卡钎套，有直孔状岩芯通道的取芯钻头等主要部件。通用接头，加长外缸、联接套、外缸、卡钎套之间以螺纹联接。钻头与卡钎套采用兼做排气道的自锁花键联接。

附图    无阀中空式取芯多用潜孔锤纵剖面示意图。

结合附图说明本实用新型的目的是如何实现的，冲击器部分由通用接头1、加长外缸22、联接套5、外缸19，卡钎套20联接成一体，高压空气通过通用接头1、止逆阀2及园环状止逆阀3进入加长岩芯管4与联接套5间的环空气道及外缸套6上的进气槽7和进气孔8，经活塞9上的让气环槽10，外缸套6内侧下进气槽11进入下气室12，高压空气推动活塞9上行，此时上气室15通过上排气孔16与外界相通排气。活塞9在岩芯管13与外缸套6间运行至封闭下进气槽11，下气室12停止进气，高压空气膨胀，推动活塞9继续向上运行，同时活塞9将外缸套6的上排气孔16封闭，上气室15内低压空气被压缩，活塞9运行到让气环槽10与外缸套6内侧上进气槽14相通时，高压空气进入上气室15，同时外缸套6上的下排气孔17被打开，下气室12与外界相通排气。活塞减速上行至速度为零。至此活塞上举行程结束，转入冲击行程。

此时，上气室15为高压进气状态，下气室12为排气低压状态。在上下气室压差作用下，活塞9加速下行，当活塞9将上进气槽14和下排气孔17封闭时，上气室15内高压空气膨胀，下气室12内低压空气被压缩，此时，上气室15内气压高于下气室12的气压，活塞9继续加速下冲，当下进气槽11及上排气孔16被打开时，下气室12转入进气状态，上气室15则为排气，活塞9稍减速仍以高速冲击钻头21尾部砧面，将大部分冲击能量传给钻头21破碎岩石。冲击后，活塞9弹起转入上举行程，进入下一次工作循环。钻头21下岩石破碎面为环状，中间岩芯部分通过钻头岩芯通道进入岩芯管13和加长岩芯管4得以收集和保护，实现取芯目的。

当钻具提离孔底时，为彻底防止发生“空打”现象，本实用新型在外缸套6内下部设有一断气凸台18，以切断下气室12进气通路。

本实用新型去掉通用接头1，止逆阀2，换接双壁钻杆接头后，可进行绳索取芯钻进和反循环连续取芯钻进。换用全面钻进钻头可进行全面钻进，换用扩孔钻头可进行扩孔。

本潜孔锤主要技术参数：

钻头直径        165－170    毫米

岩芯通孔直径        70    毫米

容纳岩芯长度        2500（可变）    毫米

当风压为0.5－0.9兆帕时

单次冲击功        100－200    焦尔

冲击频率        14－20    赫兹

耗风量        5－8    立方米／分

配用钻杆内平φ89或114／70毫米双壁钻杆

本实用新型在7级破碎白云岩钻进施工中，平均小时进尺16.74米，与现有常规回转钻进以平均小时进尺2米相比，提高时效8倍左右，岩芯采取率为80％以上，在同一钻孔深155米，水柱高90米时，钻进1.6米，用5分钟，时效19.2米／小时，岩芯采取率81％。