[其他]射吸式沖擊器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85101970
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101970A
• 公開（公告）日: 1986-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉國經;朱乃正;王有群
• 申請（專利權）人: 云南省地質礦產局
• 主分類號: E21B10/38
• 分類號: E21B10/38
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 李泉

本發(fā)明屬于鉆探工程技術中加速鉆進的工具。

在已有技術中，液動沖擊回轉鉆進是一種利用沖擊功的高效率鉆進方法;沖擊器一般是以閥式正作用、閥式反作用、閥式雙作用原理或射流式原理制造的。它是靠液流壓力及彈簧的作用完成沖擊運動或靠液流在沖擊器內反復變換流動方向，推動活塞往復運動而形成沖擊作用。由于彈簧的反作用力及液流方向的不斷改變，對沖擊能量及頻率受到影響。SU-866-092文件中介紹的沖擊器。它由旁路渠道、錘砧、沖擊頭以及頂部底部環(huán)形溝道組成的一種閥式正作用液動沖擊器。其結構復雜，沖擊能量消耗大，有效作用系數(shù)低，且部件易磨損，使用壽命短。

本發(fā)明的目的是為了使沖擊器提高有效作用系數(shù)，簡化零部件結構，使之工作性能穩(wěn)定，並適合于高頻沖擊，耐背壓性好，提高工作的可靠性。為此，本沖擊器是利用壓力液流噴射時的卷吸作用和閥控液壓隨動系統(tǒng)壓力與位移的綜合反饋關系，使閥與活塞的上下腔產生交變壓力差推動活塞往復運動，從而完成舉錘與沖擊，以沖擊和振動兩種方式輸出能量（圖1）。它無液流旁路渠道，液流始終沿沖擊方向運動，加之結構件少，適于高頻沖擊，提高了有效作用系數(shù)。

沖擊器活塞（7）的沖程與回程相等，工作過程從回程開始，啟動前，閥（4）與活塞均處于工作行程下限，液流通道敞開（圖1.a），當噴嘴（22）噴射高速射流時，上腔（23）迅速降壓，閥下腔（27）則相應增壓，閥與活塞同時受到向上舉力，由于閥較活塞輕很多，必然先快速抵達工作行程上限（圖1、b）;接著活塞與連接其下端的沖錘（8）高速上升，因沖錘頂部的錐面與閥下端斜面組成剛性閥座，上升至錐面與斜面（19）閉合為止（圖1、c）。此時，高速液流被切斷而產生水擊（25），原處于低壓狀態(tài)的上腔立即形成高壓，其峰值達100-200公斤/Cm²，下腔則由于高速液流之慣性，在上腔發(fā)生水擊的同時，產生一次負水擊，其壓力急劇下降，此時，上下腔形成很大壓力差（26、30），推動閥與活塞迅速向下沖擊（圖1、d）。當閥抵達工作行程下限后，閥門逐步打開，活塞與沖錘受慣性和水擊作用繼續(xù)向下，使活塞下部的沖錘沖擊砧子（13），這時液流暢通，閥與活塞進入下一循環(huán)的回程。以上過程表明，閥控制著活塞的運動，而閥的運動又受到活塞位移的控制，閥與活塞的協(xié)調動作又同時控制著上下腔壓力大小的交替變換，從而實現(xiàn)活塞的連續(xù)沖擊運動。

工作流量快速送入沖擊器，是正常工作條件下的唯一啟動條件，滿足啟動的工作流量快速射入，可使沖擊器在孔中任何孔段工作。閥控液壓隨動系統(tǒng)，在結構參數(shù)合理匹配的情況下，對結構閥程、工作流量和背壓三個因素的變化敏感;背壓是沖擊器在鉆孔里工作時必然產生的，其大小隨粗徑鉆具和孔內情況的不同而異，是不定因素;本沖擊器有較好的適應背壓變化的特性，調節(jié)閥程或工作流量兩個中的一個或兩個都能使沖擊器的輸出獲得相應的改變。

沖擊器的閥與活塞由于是同時受同一液力作用而往復運動，即使在工作流量和背壓大幅度迅速改變的情況下，也能及時準確地響應，維持相應的輸出。又由于閥控系統(tǒng)中除密封圈（5、6）外，均由剛性原件組成，匹配關系穩(wěn)定，且對各元件幾何參數(shù)的少量改變不敏感，因此在較長時間的使用過程中，雖有正常磨損等，仍能維持穩(wěn)定的沖擊運動。

承受背壓高低和適應背壓變化的范圍，是液動沖擊器的一項重要性能指標，由于沖擊器具有良好的耐背壓特性，在泵輸出功率許可范圍內，沖擊頻率和沖擊功會隨背壓的升高而相應增大，背壓的升高值可達50公斤/Cm²。

沖擊器是靠水擊脈沖壓力推動活塞向下沖擊作功，閥與活塞組成的組合活塞面積較大，閉閥瞬間在上腔壓力峰值達到100-200公斤/Cm²，而下腔壓力很小的壓力差作用下，使沖錘具有較大加速度和沖擊功，只需8-10毫米加速行程，就可達到額定末速度。又由于活塞與閥的往復運動是在沖擊器內工作流向沿同一通道方向不改變地流動過程中進行的，工作流量不變時，不會因頻率升高而增大液流內阻，同時射吸閥具有快速準確響應之特點，因此適合高頻運轉。

良好的耐背壓特性，使沖擊器在滿足自身所需液能后，允許較大液能流經沖擊器進入它下部的鉆具繼續(xù)作功。例如沖擊回轉加噴反鉆進或沖擊回轉加其它需要消耗較多液能的鉆具鉆進。

射吸式沖擊器適合于直徑59-76毫米口徑硬質合金和金剛石鉆頭回轉沖擊鉆進。

主要技術參數(shù)：

沖錘重量????6公斤????10公斤

鉆孔直徑（毫米）????59-76????59-76

沖擊器外徑（毫米）????53或55