一种新防脱结构组件及冲击器的制作方法

本申请涉及冲击器，特别是涉及一种新防脱结构组件及冲击器。

背景技术：

1、冲击器广泛应用于扩孔和钻孔作业领域；冲击器的钻头在凿岩开孔过程中，需要承受活塞高频的冲击力、卡钎套花键传递给钻头花键的旋转扭力，以及所凿孔底岩石、泥土、砂砾反作用于钻头的轴向力；同时，冲击器通常应用在地下作业，工况复杂，地下存在裂缝、夹杂、熔洞等各种情况，使得凿岩开孔作业时钻头受力更加复杂、恶劣，在各种力的作用下，现有冲击器作业时钻头易发生断裂，特别是经常会在钻头尾部发生断裂，断裂后的钻头头部脱落在孔洞内很难取出来，严重时造成孔洞报废；如果是矿山爆破，断体的冲击器钻头混在爆破后的矿石内，在后续破碎矿石时则易造成破碎机损坏，带来巨大的损失。因此，如何减轻钻头断裂的风险，以及钻头断裂后防止钻头头部脱落在凿岩的孔洞内成为研发的重点。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种新防脱结构组件及冲击器，本实用新型提供的技术方案如下：

2、一种新防脱结构组件，包括：钻头、卡钎套和防脱套；

3、所述钻头包括沿轴向依次设置的钻头头部、钻头肩部、钻头键槽连接部和钻头尾部；

4、所述卡钎套包括第一卡钎套部和第二卡钎套部；第一卡钎套部与第二卡钎套部之间具有限位台阶；第一卡钎套部用于与冲击器的外缸连接，第二卡钎套部用于与钻头连接；

5、所述钻头肩部设有第一挂台，钻头尾部设有第二挂台；所述第二卡钎套部设有第三挂台；

6、所述防脱套套设于卡钎套与钻头之间，防脱套的两头内孔均设有第四挂台，防脱套一头的挂台活动挂于所述第三挂台，防脱套另一头的挂台活动挂于所述第一挂台。

7、进一步地，第一挂台、第三挂台以及靠近第一挂台端防脱套的第四挂台均设有防脱螺纹。

8、进一步地，所述第一卡钎套部的外周壁设有连接用的螺纹，第一卡钎套部螺纹旋入冲击器的外缸，并锁紧固定于外缸端面；

9、所述卡钎套的内孔周壁设有连接用的花键结构，钻头插设于卡钎套内孔，卡钎套内孔与钻头键槽连接部花键配合连接。

10、进一步地，所述防脱套的外径大于冲击器外缸的外径，防脱套的外表面进行硬化处理。

11、进一步地，本申请的新防脱结构组件还包括卡环；所述卡环设置于冲击器外缸的内部，且位于所述第一卡钎套部的端面侧；所述钻头尾部的第二挂台穿过卡环设置。优选的，所述卡环为两块半圆形块结构组成，两块半圆形卡环套设于钻头尾部，位于第二挂台的内侧部。

12、进一步地，钻头尾部第二挂台至卡环间的活动行程a小于防脱套挂台至卡钎套挂台间的活动行程b。

13、本申请还提供一种冲击器，包括上述的新防脱结构组件；还包括：冲击器接头、外缸、逆止阀、配气座、内缸、衬套和活塞；

14、所述外缸一端安装所述冲击器接头，外缸的另一端安装所述钻头；

15、所述活塞活动安装于外缸体内，活塞在其前端与所述外缸、衬套形成有前腔，活塞在其后端与内缸、配气座形成有后腔；

16、所述冲击器接头与配气座之间设置有逆止阀，逆止阀的一端抵接封堵于冲击器接头的进气通道；

17、所述配气座的一端安装于内缸，配气座的另一端向活塞轴向延伸，与活塞内孔间隙活动配合；所述配气座和内缸设置有相互连通的配气通道，逆止阀用作控制冲击器接头进气通道的导通和关闭；

18、所述内缸布置于所述后腔，且内缸与外缸之间形成有连通所述配气通道的过渡气道；

19、所述内缸、外缸和活塞之间形成有活塞运动所用压缩气体的进气通道，活塞往复冲击运动时，所述进气通道交替连通所述前腔和所述后腔。

20、进一步地，配气座包括大径端连接杆段和小径端直杆段；大径端连接杆段安装于内缸；小径端直杆段与活塞内孔的轴向通道滑动套入；活塞往复冲击运动时，活塞后端的内孔与直杆段形成连接和脱开状态，以使得后腔通道处于关闭与打开状态。

21、进一步地，靠近所述钻头尾部一端的外缸内设有衬套，且钻头尾部插入至外缸内的所述衬套中；优选钻头尾端外圆小间隙配合插入至外缸内的所述衬套中。在活塞冲击钻头尾端进行凿岩时，能扶住钻头尾部，使尾部不会产生左右偏摆，保证钻孔的直线度，同时避免钻头受冲击时产生过大的偏载力，减轻钻头尾部断裂的风险。

22、有益效果：

23、本申请提供的一种新防脱结构组件，包括：钻头、卡钎套和防脱套；所述钻头包括沿轴向依次设置的钻头头部、钻头肩部、钻头键槽连接部和钻头尾部；所述卡钎套包括第一卡钎套部和第二卡钎套部；第一卡钎套部与第二卡钎套部之间具有限位台阶；第一卡钎套部用于与冲击器的外缸连接，第二卡钎套部用于与钻头连接；所述钻头肩部设有第一挂台，钻头尾部设有第二挂台；所述第二卡钎套部设有第三挂台；所述防脱套套设于卡钎套与钻头之间，防脱套的两头内孔均设有第四挂台，防脱套一头的挂台活动挂于所述第三挂台，防脱套另一头的挂台活动挂于所述第一挂台。本申请的新防脱结构组件，将防脱套具有的防脱活动行程设置于卡钎套，改变现有防脱活动行程设置于钻头的结构设置，致使新防脱结构组件中的钻头肩部长度有效缩短，节省了材料成本，降低了加工难度，同时钻头长度短，减小了钻进时孔底岩石、泥土、砂粒反作用钻头的偏载轴向力矩，从而减小了钻头尾部断裂的风险。另外，在冲击器凿岩扩孔过程中，冲击器提钻离开孔底时，钻头由于自身重力向孔底掉落，掉落到活动行程a的距离，钻头尾部的挂台将挂住卡环，保证钻头不与冲击器脱开；若发生钻头尾部断裂，冲击器卡环和钻头尾部的挂台将不能起到钻头的防脱作用，当钻头断体部分向下掉落至活动行程b的距离后，防脱套、卡钎套及钻头肩部的挂台能有效配合挂住钻头断体部分，从而起到防止钻头断体部分脱落孔底的作用。

24、在冲击器凿岩过程中，从孔底不断高速吹出的岩渣会磨蚀冲击器外缸，致使外缸变薄后损坏，从而降低冲击器的使用寿命；本申请具有新防脱结构组件的冲击器，由于在卡钎套外圆设置有防脱套，防脱套外径大于冲击器外径，且防脱套外表面进行了硬化处理，孔底吹出的岩渣先吹击防脱套后减缓冲击力，显著减小孔底吹出的岩渣对冲击器外缸的磨损，从而提高外缸的使用寿命。另外，防脱套内孔中靠近钻头头部一头的挂台设置防脱螺纹，另一头不设置防脱螺纹，卡钎套靠钻头端设置挂台，且挂台设置防脱螺纹；在新防脱结构组件装配中，先将卡钎套套入钻头尾部，再将防脱套套入卡钎套，当防脱套下端挂台与卡钎套挂台接触时，旋转防脱套，将挂台螺纹旋入卡钎套和钻头肩部挂台螺纹，直至防脱套挂台通过钻头肩部挂台，接着将卡环套入钻头尾部挂台处，最后将卡环、卡钎套、防脱套和钻头一起插入冲击器的外缸；各部件装配简单方便，同时防脱套只要一头挂台车螺纹，加工成本低且简单。

技术特征：

1.一种新防脱结构组件，其特征在于，包括：钻头、卡钎套和防脱套；

2.如权利要求1所述的新防脱结构组件，其特征在于，第一挂台、第三挂台以及靠近第一挂台端防脱套的第四挂台均设有防脱螺纹。

3.如权利要求1所述的新防脱结构组件，其特征在于，所述第一卡钎套部的外周壁设有连接用的螺纹，第一卡钎套部螺纹旋入冲击器的外缸，并锁紧固定于外缸端面；

4.如权利要求1所述的新防脱结构组件，其特征在于，所述防脱套的外径大于冲击器外缸的外径，防脱套的外表面进行硬化处理。

5.如权利要求1-4任意一项所述的新防脱结构组件，其特征在于，还包括卡环；所述卡环设置于冲击器外缸的内部，且位于所述第一卡钎套部的端面侧；所述钻头尾部的第二挂台穿过卡环设置。

6.如权利要求5所述的新防脱结构组件，其特征在于，钻头尾部第二挂台至卡环间的活动行程a小于防脱套挂台至卡钎套挂台间的活动行程b。

7.一种冲击器，其特征在于，包括如权利要求6所述的新防脱结构组件；还包括：冲击器接头、外缸、逆止阀、配气座、内缸、衬套和活塞；

8.如权利要求7所述的冲击器，其特征在于，配气座包括大径端连接杆段和小径端直杆段；大径端连接杆段安装于内缸；小径端直杆段与活塞内孔的轴向通道滑动套入，活塞往复冲击运动时，活塞后端的内孔与直杆段形成连接和脱开状态，以使得后腔通道处于关闭与打开状态。

9.如权利要求8所述的冲击器，其特征在于，靠近所述钻头尾部一端的外缸内设有衬套，且钻头尾端外圆间隙配合插入至外缸内的所述衬套中。

技术总结本申请涉及冲击器设备技术领域，具体为一种新防脱结构组件及冲击器，该防脱结构组件包括：钻头、卡钎套和防脱套；将防脱套具有的防脱活动行程设置于卡钎套，改变现有防脱活动行程设置于钻头的结构设置，致使新防脱结构组件中的钻头肩部长度有效缩短，节省材料成本，降低了加工难度，钻头长度短，减小了钻进时孔底岩石、泥土、砂粒反作用钻头的偏载轴向力矩，从而减小了钻头尾部断裂的风险；在冲击器凿岩开孔过程中，若发生钻头尾部断裂，冲击器卡环和钻头尾部的挂台不能起到钻头的防脱作用，当钻头断体部分向下掉落一段防脱活动行程的距离后，防脱套、卡钎套及钻头肩部的挂台能有效配合挂住钻头断体部分，起到防止钻头断体部分脱落孔底的作用。技术研发人员：杨日平,魏正军,杨湘龙受保护的技术使用者：长沙黑金刚实业有限公司技术研发日：20231218技术公布日：2024/7/11