无尾管高风压高速潜孔冲击器套筒组件及所应用的弹簧的制作方法

1.本发明创造属于潜孔冲击器技术领域，尤其是涉及一种无尾管高风压高速潜孔冲击器套筒组件及所应用的弹簧。


背景技术：

2.市面上的冲击器大部分采用风动式潜孔冲击器，这种冲击器主要是控制活塞的往复运动撞击锤头，以此来撞击岩层，达到钻孔目的，使用工况比较恶劣，而现有的高风压高速潜孔冲击器中所应用的弹簧，大多是在冲击器外筒中布置等外径圆柱型螺旋压缩弹簧，因使用空间限制，高径比一般都很大，弹簧在工作时，簧身容易发生明显弯曲，造成弹簧钢丝与冲击器外筒内壁接触摩擦，从而引起弹簧断裂，影响设备正常使用，拆卸更换弹簧，费时费力，影响施工进度。因此，有必要对高风压高速潜孔冲击器中的弹簧进行改进。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种无尾管高风压高速潜孔冲击器套筒组件及所应用的弹簧。
4.为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
5.无尾管高风压高速潜孔冲击器套筒组件，包括外筒及其内部安装的弹簧；所述弹簧的直径由中部向两端分别逐渐增大，其过渡圈外径比中间圈外径大2-5mm，过渡圈与外筒内壁间隙≤0.2mm，中间圈与外筒内壁间隙≥1.5mm。所述弹簧整体安装入外筒内部。
6.进一步，所述弹簧为非对称式结构，处于中间圈一侧工作圈的外径，均比处于中间圈另一侧相对应位置工作圈的外径大1-2mm。
7.进一步，所述弹簧两端的端面分别设有磨平部。
8.进一步，所述弹簧的钢丝直径由中间圈向过渡圈逐渐减小，更利于弹簧中部抵御形变，为冲击器提供更好的弹性作用力。
9.一种无尾管高风压高速潜孔冲击器用弹簧，包括弹簧本体，该弹簧本体的直径由中部向两端分别逐渐增大，其过渡圈外径比中间圈外径大2-5mm。通常，本弹簧整体安装入冲击器的外筒内使用。
10.进一步，所述弹簧的钢丝直径由中间圈向过渡圈逐渐减小。
11.进一步，所述弹簧两端的端面分别设有磨平部。
12.进一步，所述弹簧为非对称式结构，处于中间圈一侧工作圈的外径，均比处于中间圈另一侧相对应位置工作圈的外径大1-2mm。
13.相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
14.本发明创造中通过缩小弹簧中间圈外径，并控制弹簧两端与外筒之间的装配间隙，使弹簧弯曲后，也不会和冲击器外筒内壁干涉，这样就避免的摩擦导致的弹簧断裂。
附图说明
15.构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
16.图1为本发明创造的结构示意图；
17.图2为本发明创造实施例中弹簧的示意图；
18.图3为本发明创造实施例中设有防护结构的弹簧的示意图。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
22.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
23.无尾管高风压高速潜孔冲击器套筒组件，如图1和图2所示，包括外筒1及其内部安装的弹簧2；所述弹簧的直径由中部向两端分别逐渐增大，其过渡圈3外径比中间圈4外径大2-5mm，过渡圈与外筒内壁间隙≤0.2mm，中间圈与外筒内壁间隙≥1.5mm。为提高弹簧安装使用时的稳定性，上述弹簧两端的端面分别设有磨平部5。
24.在一个可选的是实施例中，除过渡圈外，其它工作圈(包括中间圈)与外筒内壁间隙均≥1.5mm，这样的结构设计，通过增加弹簧两过渡圈外径，使弹簧过渡圈与冲击器外筒内壁间隙小于0.2mm，弹簧过渡圈外径可形成限位，避免偶发性的弹簧主体部分(靠近中间圈的部分)与冲击器套筒内壁接触情况出现。使用时，上述弹簧整体安装入外筒内部。
25.弹簧在压缩过程中，即使中间圈外径有增大，加之弹簧主体部分发生c型弯曲，而本发明创造正是通过缩小弹簧中间圈外径，确保在弹簧外径增大以及发生一定量的c型弯曲的情况下，仍然可以保证弹簧不与冲击器套筒内壁发生接触。
26.在一个可选的实施例中，上述弹簧为非对称式结构，处于中间圈一侧工作圈的外径，均比处于中间圈另一侧相对称位置工作圈的外径大1-2mm。在保证弹簧正常工作的同时，有效增加了弹簧的稳定性。
27.在一个可选的实施例中，如图3所示，上述中间圈设有数个防护结构6，所述防护结构包括沿弹簧轴向凸出于中间圈的凸起，该凸起异于弹簧中心的一侧表面与中间圈表面弧度一致，且防护结构外表面突出于中间圈外壁，通常，防护结构外表面突出于中间圈外壁0.2-0.5mm。作为举例，防护结构可沿各圈外圆周均布设置，比如，以弹簧轴线中心为中心均布设置3-5个。
28.所设置的防护结构不妨碍弹簧正常伸缩，能有效加强弹簧的抗摩擦能力，即使是长期使用后，弹簧出现损耗及形变时(实际弹簧已到常规使用寿命期限，处于非正常工作状态)，不可避免的与外筒产生接触，由于通常是中间圈部分形变(位置偏移)量最大，则防护结构会先于弹簧的工作圈接触外筒，这样的结构设计，能有效保护弹簧主体结构，因此，所设置的防护结构使弹簧的抗磨损能力增强，进一步延长了弹簧的使用寿命。
29.在一个可选的实施例中，上述弹簧的钢丝直径由中间圈向过渡圈逐渐减小，更利于弹簧中部抵御形变，弹簧的各工作圈间形变同步性好，不会出现弹簧部分位置收缩较大，同时部分位置又收缩量较小的明显差异，能为冲击器提供更好的弹性作用力，工作稳定性好。
30.下面提供一种在以上套筒组件中使用的弹簧，包括弹簧本体，该弹簧本体的直径由中部向两端分别逐渐增大，其过渡圈外径比中间圈外径大2-5mm。弹簧的钢丝直径由中间圈向过渡圈逐渐减小。为提高弹簧安装使用时的稳定性，上述弹簧两端的端面分别设有磨平部。
31.上述弹簧为非对称式结构，处于中间圈一侧工作圈的外径，均比处于中间圈另一侧相对应位置工作圈的外径大1-2mm。在保证弹簧正常工作的同时，有效增加了弹簧的稳定性。
32.本发明创造中通过缩小弹簧中间圈外径，并控制弹簧两端与外筒之间的装配间隙，使弹簧弯曲后，也不会和冲击器外筒内壁干涉，这样就避免的摩擦导致的弹簧断裂。即使是长期使用后，弹簧出现损耗及形变，由于在弹簧上设置了防护结构，也能有效提高了弹簧的抗磨损能力，最大限度延长了弹簧使用寿命。
33.以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。