一种潜孔冲击器前接头和潜孔冲击器的制作方法

    技术2025-07-20  20


    本技术涉及潜孔设备领域,具体为一种潜孔冲击器前接头和潜孔冲击器。


    背景技术:

    1、潜孔冲击器凿岩技术是一种常见的凿岩技术,施工过程中气动冲击器紧跟钻头潜入孔底,由高压气体推动冲击器内活塞对钻头往复做功实现钻进的。

    2、钻头花键尾柄与潜孔冲击器前接头内花键槽构成滑动配合。初始状态时,在钻机动力头提供向下轴压力的作用下,钻头凿岩端与岩层抵接,前接头端面与钻头头部端面贴合,尾柄端使得活塞复位冲击启动状态,见图1。凿岩过程中,一方面钻头在前接头花键的带动下随潜孔冲击器整体作回转运动;另一方面,钻头在活塞冲击作用下沿着前接头花键槽作线性位移。见图1中c处,钻头颈部与前接头内孔配合的,见图1中d处,导致前接头的花键槽5与钻头花键6构成的间隙通道7不是与冲击器外部连通的(相当于是半密闭空间),高压气体无法从间隙通道7内持续通过,就没有很好的冷却及润滑效果。

    3、基于此,在活塞输出的冲击力的高频作用下,由于没有有效的冷却和润滑,钻头花键与前接头配合的接触面存在严重磨损与点蚀,同时伴随着摩擦生热而导致软点的产生,另一方面,摩擦生热会促使钻头花键渗碳层残余奥氏体向马氏体转变导致裂纹的产生,进而导致钻头花键断裂,因此钻头花键断裂是常见的一种钻头损坏形式。


    技术实现思路

    1、本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种潜孔冲击器前接头和潜孔冲击器,此前接头能够保证活塞返程与冲程时始终有高压气体流至前接头的花键槽与钻头花键构成的间隙通道内,最后排至冲击器外部,高压气体及润滑油能持续的对钻头花键进行冷却和润滑,从而减少摩擦生热以及热量的聚集,有效减少钻头花键断裂问题的产生。

    2、为了实现上述的技术特征,本实用新型的目的是这样实现的:一种潜孔冲击器前接头,包括前接头本体,所述前接头本体上设置有用于和外套管相配合的外螺纹连接段;所述前接头本体的内部设置有用于和钻头花键相配合的花键槽;所述钻头花键与花键槽之间形成间隙通道;所述前接头本体的腔体内部,并位于花键槽的内尾端加工有环形腔体;所述环形腔体与花键槽相连通;所述环形腔体与设置在前接头本体上的过气结构相连通,所述潜孔冲击器内部的部分高压气体流经间隙通道,再进入到环形腔体,并最终通过过气结构排放到前接头本体的外部。

    3、优选的,所述过气结构采用端面过气结构,所述端面过气结构包括加工在前接头本体内壁上的过气通道,过气通道与环形腔体相连通,过气通道沿着前接头本体的内壁呈轴向加工布置,过气通道的尾端与端面过气槽连通,端面过气槽设置在前接头本体与钻头相配合的端面。

    4、优选的,所述过气通道的数量至少为一个,且所述过气通道与过气槽相匹配;

    5、当过气通道为多个时,多个过气通道呈周向均匀设置在前接头本体的内侧壁上。

    6、优选的,所述过气结构采用侧壁过气孔结构,所述侧壁过气孔结构包括加工在前接头本体上的过气孔,所述过气孔连通环形腔体,并贯穿前接头本体。

    7、优选的,所述过气孔的数量至少为一个;

    8、当过气孔为多个时,多个过气孔呈周向均匀设置在前接头本体的上。

    9、优选的,所述过气孔的轴线与前接头本体的轴线之间夹角为锐角。

    10、同时提供,一种潜孔冲击器,所述潜孔冲击器采用所述的潜孔冲击器前接头;

    11、潜孔冲击器包括潜孔冲击器本体,所述潜孔冲击器本体的外套管内部安装有导向套,导向套的端头通过潜孔冲击器前接头定位安装有卡环,卡环与钻头相配合。

    12、本实用新型有如下有益效果:

    13、1、本实用新型的前接头能够保证活塞返程与冲程时始终有高压气体流至前接头的花键槽与钻头花键构成的间隙通道内,最后排至冲击器外部,高压气体及润滑油能持续的对钻头花键进行冷却和润滑,从而减少摩擦生热以及热量的聚集,有效减少钻头花键断裂问题的产生。

    14、2、通过采用本实用新型前接头上的过气结构,能够将冲击器内部的高压气体流经花键槽与钻头花键构成的间隙通道内,进而保证钻头在往复冲击作业过程中,通过高压气体及润滑油对钻头花键进行可靠的冷却和润滑。

    15、3、本实用新型基于潜孔冲击器过程中,其自身高压气体本身具有润滑油雾的成分,进而通过润滑油雾同步对钻头花键进行润滑和冷却。

    16、4、本实用新型所述的前接头跟冲击器其他部分结构并无关联,只要有高压风持续通过花键槽就能改善钻头花键断裂问题,能够很好适应不同种类的冲击器,具有很好的适应性。



    技术特征:

    1.一种潜孔冲击器前接头,包括前接头本体(1),所述前接头本体(1)上设置有用于和外套管(12)相配合的外螺纹连接段(10);所述前接头本体(1)的内部设置有用于和钻头花键(6)相配合的花键槽(5);其特征在于,所述钻头花键(6)与花键槽(5)之间形成间隙通道(7);所述前接头本体(1)的腔体内部,并位于花键槽(5)的内尾端加工有环形腔体(2);所述环形腔体(2)与花键槽(5)相连通;所述环形腔体(2)与设置在前接头本体(1)上的过气结构相连通,所述潜孔冲击器内部的部分高压气体流经间隙通道(7),再进入到环形腔体(2),并最终通过过气结构排放到前接头本体(1)的外部。

    2.根据权利要求1所述一种潜孔冲击器前接头,其特征在于:所述过气结构采用端面过气结构,所述端面过气结构包括加工在前接头本体(1)内壁上的过气通道(3),过气通道(3)与环形腔体(2)相连通,过气通道(3)沿着前接头本体(1)的内壁呈轴向加工布置,过气通道(3)的尾端与端面过气槽(4)连通,端面过气槽(4)设置在前接头本体(1)与钻头(14)相配合的端面。

    3.根据权利要求2所述一种潜孔冲击器前接头,其特征在于:所述过气通道(3)的数量至少为一个,且所述过气通道(3)与过气槽(4)相匹配;

    4.根据权利要求1所述一种潜孔冲击器前接头,其特征在于:所述过气结构采用侧壁过气孔结构,所述侧壁过气孔结构包括加工在前接头本体(1)上的过气孔(8),所述过气孔(8)连通环形腔体(2),并贯穿前接头本体(1)。

    5.根据权利要求4所述一种潜孔冲击器前接头,其特征在于:所述过气孔(8)的数量至少为一个;

    6.根据权利要求5所述一种潜孔冲击器前接头,其特征在于:所述过气孔(8)的轴线与前接头本体(1)的轴线之间夹角(a)为锐角。

    7.一种潜孔冲击器,其特征在于,所述潜孔冲击器采用权利要求1-6任意一项所述的潜孔冲击器前接头;


    技术总结
    本技术提供了一种潜孔冲击器前接头和潜孔冲击器,前接头本体上设置有用于和外套管相配合的外螺纹连接段;前接头本体的内部设置有用于和钻头花键相配合的花键槽;钻头花键与花键槽之间形成间隙通道;前接头本体的腔体内部,并位于花键槽的内尾端加工有环形腔体;环形腔体与花键槽相连通;环形腔体与设置在前接头本体上的过气结构相连通,潜孔冲击器内部的部分高压气体流经间隙通道,再进入到换向腔体,并最终通过过气结构排放到前接头本体的外部。此前接头能够保证始终有高压气体流至前接头的花键槽与钻头花键构成的间隙通道内,高压气体及润滑油能持续的对钻头花键进行冷却和润滑,有效减少钻头花键断裂问题的产生。

    技术研发人员:龚康强,龚维,孙超
    受保护的技术使用者:湖北五环欧科制造技术有限公司
    技术研发日:20240329
    技术公布日:2024/10/24
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