一種防止鉆具卡鉆的沖擊結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種防止鉆具卡鉆的沖擊結構，尤其是一種利用外部阻力而產生次動力源，阻擋獨立懸掛在主軸上的阻尼裝置，繼而產生橫向阻力，迫使與主軸連接并安置在回轉沖擊器內的擊錘裝置產生沖擊、振動；以達到在沖擊、振動和同時回轉鉆進的工作效果O
【背景技術】
[0002]具有振動、沖擊或同時回轉沖擊的多功能沖擊器，滿足軟、硬不同土層的工作需求，是一種高效率的地質鉆探工具，同時它具有處理鉆探孔內事故的能力，無需增加額外設施，通用性、互換性強，這是現有市場所沒有的。市場類似的沖擊器主要有風動、液動潛孔錘以及超聲波振動等設備，其缺點是:它們沒有處理事故的能力、通用性差且體積龐大，設備造價昂貴；同時加壓設備要求風量大或油壓壓力高，其對風壓及油壓適應性差，壓縮空氣或油在流動通道沿程中壓力損失大等缺點，隨著孔深度的增加其壓力減弱，沖擊力和振動頻率大為減弱，工作效率大打折扣，甚至無法正常工作。
[0003]且現有的打鉆工具在打到比較深的地質后，鉆具容易出現卡鉆現象，這樣不易對卡鉆的鉆頭進行處理。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種防止鉆具卡鉆的沖擊結構，利用外在阻力和自身主機鉆進時的旋轉動能，兩者異步，第一主軸帶動內置的擊錘裝置，用機械方式產生沖擊、振動，其結構簡單，通用性強，無需增加額外設備；不用氣壓和油壓；體積小、造價低；安全可靠，振動頻率高、沖擊力大且恒定，并且可轉換不同的沖擊方式，即邊回轉邊沖擊、振動或只沖擊、振動不回轉，以滿足軟、硬土層的工作需要，同時它具有處理鉆探孔內事故的能力(作擊錘使用)，工作效率高。
[0005]本實用新型是這樣實現的:一種防止鉆具卡鉆的沖擊結構，所述裝置包括主體，懸掛、阻尼裝置以及錘擊裝置；所述主體包括第一主軸、第一軸擋卡圈、第二軸擋卡圈、第一深溝球軸承、第二深溝球軸承、泄壓塊、第一砧座和第二砧座、第一牙嵌離合器、第二牙嵌離合器、主軸支撐簧、平鍵以及鉆具接頭組件；所述錘擊裝置包括第一擊錘彈簧、擊錘滑筒、第一擊錘和第二擊錘、回轉外筒、第三牙嵌離合器、第三深溝球軸承、第二主軸、對中環、滑動導管、銅套、第二擊錘彈簧、擊錘導管以及堵頭；
[0006]所述第一主軸開設有兩條軸擋卡圈槽，所述主軸的軸中心處開設有一通孔，所述第一軸擋卡圈、第二軸擋卡圈一起固定在第一主軸的軸擋卡圈槽上；所述第一砧座和第二砧座分別固定在第一牙嵌離合器和鉆具接頭上，所述第一砧座的上端平面上加工有兩個對稱凸臺；所述第一深溝球軸承固定在泄壓塊上并與第一軸擋卡圈一起設置在第一主軸上，所述鉆具接頭固定在回轉外筒上，所述回轉外筒通過平鍵將第二牙嵌離合器與第一主軸連在一起，在主軸支撐簧的作用下一起動作；
[0007]所述第一擊錘彈簧設置在第一主軸與擊錘滑筒之間，放置在第一擊錘的上端；所述第一擊錘通過其自身的鍵槽在擊錘滑筒的鍵上做上下直線運動；所述第一擊錘放置在擊錘滑筒內的第一擊錘彈簧的下端、第一砧座的上方；所述第三牙嵌離合器放置在回轉外筒內的第二牙嵌離合器的下端，主軸支撐彈簧的上方；通過第三深溝球軸承與第二主軸連接并固定在回轉外筒上；所述第二主軸固定在第三深溝球軸承里，第二主軸下端有一對稱凸緣，該凸緣套在滑動導管的開口槽里；所述對中環設置在第一主軸和第二主軸之間，起著對中的作用；所述滑動導管與第二擊錘連接，滑動導管兩側的開口槽在第二主軸的突緣上作上下運動；所述銅套設置在滑動導管與回轉外筒之間；所述第二擊錘彈簧放置在第二擊錘與第二主軸之間；所述第二擊錘有一凸緣，第二擊錘的凸緣放置在擊錘導管的螺紋線里并沿螺紋線作上行軌跡運動；所述擊錘導管固定在回轉外筒上并與之同步；所述堵頭固定在擊錘導管的內螺紋直槽上末端的一側。
[0008]進一步地，所述第一砧座的上端平面上有兩個對稱凸臺，凸臺頂端與第一擊錘的下端鋸齒面接觸，第一主軸轉動時，通過平鍵連接第一主軸帶動第二牙嵌離合器，在主軸支撐簧的作用下，使固定在第一砧座凸臺上端面沿著第一擊錘下端面開設的鋸齒狀斜坡凸臺由低向高運動，在回轉外筒內鍵的作用下，第一砧座凸臺從最高處落入第一擊錘所設的凹槽，置放在第一擊錘上方被壓縮的第一擊錘彈簧彈力釋放，使第一擊錘沖擊在第一砧座上，完成跳步沖擊動作。
[0009]進一步地，在鉆工作過程中回轉外筒卡鉆堵轉時，回轉沖擊器主機加壓頂開主軸支撐簧迫使第二牙嵌離合器下行并與第三牙嵌離合器結合，第二擊錘的凸緣在第一主軸和第二主軸通過第二牙嵌離合器和第三牙嵌離合器旋轉帶動下，沿擊錘導管的螺紋線作反向上升運動，同時迫使置于其上方的第二擊錘彈簧壓縮，當第二擊錘到達螺旋的頂部，碰到直槽邊上的堵頭時，第二擊錘彈簧彈力釋放，迫使第二擊錘沿直槽向下運動，完成沖擊動作。
[0010]進一步地，第一擊錘上設有若干個鋸齒狀斜坡凸臺和回落凹槽；第一擊錘圓柱面上開有一個鍵槽并與懸掛、阻尼裝置同步工作。
[0011]進一步地，所述第一主軸和第二主軸，在第一牙嵌離合器、第二牙嵌離合器、第三牙嵌離合器的配合下，可轉換兩種不同的工作狀態。
[0012]進一步地，所述擊錘導管內加工有與第二主軸運動方向相反的內螺紋線，在內螺紋上下交叉處加工有一直槽，在直槽的一側有所述的堵頭。
[0013]進一步地，所述滑動導管有一開口槽，第二主軸上有一對稱凸緣并在滑動導管開口槽里上下運動。
[0014]本實用新型具有如下優點:本實用新型提供一種防止鉆具卡鉆的沖擊結構，主要由主體，錘擊裝置組成，其優點在于，其利用外部阻力而產生的次動力，與鉆機產生的主動力相互干涉，第一主軸在鉆機的驅動下，迫使設置在內部的擊錘在擊錘彈簧的配合下，隨第一主軸轉動并沿著所設置機構由旋轉運動轉化為直線運動；從而簡單地利用機械方式完成沖擊、振動，從而提高鉆機鉆進的工作效率。由于它的次動力源是純機械式，并利用無動力的外部阻力來實現工作，所以不需要額外增加附屬設備及動力，通用性強，造價低，結構簡單，易于維修、保養，同時不受孔深度增加的影響，始終保持沖擊力恒定，并隨第一主軸的不同轉速的變化而調整不同的振動頻率，同時它還可轉換不同的沖擊方式(即邊回轉邊振動沖擊或只振動沖擊不回轉)，在鉆具發生卡鉆的時候，可作為巖心鉆探孔內事故的處理工具(即擊錘)使用，且低碳、環保。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2為本實用新型的剖面圖。
【具體實施方式】
[0017]請參閱圖1至圖2所示，本實用新型的一種防止鉆具卡鉆的沖擊結構，包括主體I和錘擊裝置II，所述主體1、錘擊裝置I1、通過深溝球軸承連接在主體I的第一主軸I上:所述主體I包括第一主軸1、第一軸擋卡圈2、螺母3、第一深溝球軸承4、泄壓塊5、第二軸擋卡圈6、第二深溝球軸承7、第一砧座8、第二砧座9、第一牙嵌離合器10、第二牙嵌離合器
11、主軸支撐簧12、平鍵13、鉆具接頭14組件，所述錘擊裝置包括第一擊錘彈簧15、第一擊錘16和第二擊錘17、擊錘滑筒18、回轉外筒19、第三牙嵌離合器20、第三深溝球軸承21、第二主軸22、滑動導管23、第二擊錘彈簧24、擊錘導管25、堵頭26、銅套27、對中環28 ;所述第一主軸I與主機即主動力源連接，第一主軸I圓柱表面上車有兩條軸擋卡圈槽，第一軸擋卡圈2，和第二軸擋卡圈6分別固定在兩個槽里，防止軸的上下竄動；所述第一主軸I的軸中心處加工有一通孔(未圖示)，該通孔作為鉆探鉆進時的冷卻水通道，以保證在鉆進過程中鉆具的冷卻和排渣；所述第一砧座8和第二砧座9分別置放在第一主軸I和第二主軸22上，并分別通過螺紋固定在第一牙嵌離合器10和鉆具接頭14上；所述第一砧座8的上端平面上有兩個對稱凸臺，該凸臺頂端與第一擊錘16的下端鋸齒面接觸，第一主軸I轉動時，通過平鍵13連接第一主軸I帶動第二牙嵌離合器11，在主軸支撐簧12的作用下，使固定在第一砧座8凸臺上端面沿著第一擊錘16下端面開設的鋸齒狀斜坡凸臺由低向高運動，在回轉外筒19內鍵的作用下，第一砧座8凸臺從最高處落入第一擊錘16所設的凹槽，置放在第一擊錘16上方被壓縮的第一擊錘彈簧15彈力釋放，使第一擊錘16沖擊在第一站座8上，完成跳步沖擊動作；所述第一深溝球軸承4固定在泄壓塊5上，第一深溝球軸承4內孔與第一主軸I滑動配合，所述鉆具接頭14通過螺紋固定在回轉外筒19上并與之同步動作，所述回轉外筒19通過螺紋固定在第一牙嵌離合器10上，并與之同步動作；所述第二牙嵌離合器11通過平鍵13與第一主軸I連在一起，主軸支撐簧12在滿足鉆機鉆進工作壓力需求的條件下，使之與第一主軸I同步，上述組件一同設置或固定在第一主軸上，并與之同步工作。
[0018]所述第一擊錘彈簧15設置在第一主軸I與擊錘滑筒18之間，放置在第一擊錘16的上端；所述第一擊錘16放置在擊錘滑筒18內的第一擊錘彈簧15的下端、第一站座8的上方，開設在其圓柱外表面的鍵槽，在外阻力的作用下迫使其在擊錘滑筒18的鍵上做上下直線運動；所述第三牙嵌離合器20放置在回轉外筒19內的第三牙嵌離合器20的下端；通過第三深溝球軸承21與第二主軸22連接并固定在回轉外筒19內；所述第二主軸22通過螺紋固定在第三牙嵌離合器20里，其下端有一對稱凸緣，該凸緣在外阻力的作用下沿著滑動導管23