凿孔器.pdf

本实用新型涉及凿孔器，属凿岩机械气动工具。它公开了凿孔器的活塞设在外缸的内孔的中部，活塞与外缸活动连接，活塞的中心通孔的后端与配气座的前端活动连接，配气座的后端与弹簧座固定连接，活塞的前端通过钻头的后端的尾管与钻头活动连接。本实用新型采用外缸、活塞与配气座组成的配气结构和无内缸(无导向套)结构，外缸轴向尺寸可大大缩短，外缸壁厚可适当增加，从而提高其使用寿命；而且其结构简单，加工容易，制造和使用成本低，效率高。

1.  凿孔器，包括外缸、固定在外缸后端的后接头、弹簧座、设在后接头与弹簧座之间的阀芯、设在外缸内孔的后部的配气座、活塞、设在外缸前端的前接头、与前接头活动连接的钻头，其特征是活塞设在外缸的内孔的中部，活塞与外缸活动连接，活塞的中心通孔的后端与配气座的前端活动连接，配气座的后端与弹簧座固定连接，活塞的前端通过钻头的后端的尾管与钻头活动连接。

2.  根据权利要求1所述的凿孔器，其特征是后接头由过渡接头、压紧套、耐磨套和后接头主体组成，其中耐磨套可拆装的固定在后接头主体中部的外侧的两梯状凸台之间。

3.  根据权利要求1所述的凿孔器，其特征是所述活塞是圆柱形的，其轴向设有中心通孔，在活塞的前、后两段圆柱面上各设有前、后两段不相连通的轴向凹槽，前段圆柱面上的凹槽与活塞的前端面连通，在活塞的后段圆柱面上的凹槽内设有与中心通孔相通的径向通孔。

4.  根据权利要求3所述的凿孔器，其特征是所述活塞的后段圆柱体上设有与中心通孔相通的多个径向通孔，在活塞的后端面上设有多个相对应的与上述径向通孔的相连通的轴向通孔。

5.  根据权利要求4所述的凿孔器，其特征是外缸的内孔的中部的缸壁上设有一环形凹槽。

6.  根据权利要求5所述的凿孔器，其特征是配气座设有中心通孔，其后段的圆柱体的后端面设有一用于固定弹簧座的圆孔，圆柱体的前端面设有一环形凹槽，圆柱体的圆柱面上设有一环形凹槽；其前段为一管状结构，在管状结构的壁体的靠近前端面的位置对称地设有多个轴向槽。

7.  根据权利要求6所述的凿孔器，其特征是配气座的轴向槽的前端的靠近配气座前端面的中心孔处设有一直径尺寸小于中心通孔尺寸的轴向通孔。

8.  根据权利要求1或6所述的凿孔器，其特征是弹簧座的前段部与后段部分别设有轴向孔，在两轴向孔的孔底之间设有一轴向通孔，其中段部设有一环形凸台，在环形凸台与前段部的过渡部位的前端面设有多个与后段部的轴向孔连通的通孔。

凿孔器
技术领域
本实用新型涉及凿岩机械气动工具，特别是气动凿孔器。
背景技术
现有技术中的中、高压气动凿孔器多数采用有内缸的结构形式，其活塞、内缸、阀芯、配气座等安装在细长的外缸内，外缸后端安装有扳手扁位和连接钻杆螺纹的后接头，外缸前端安装有用螺纹连接的前接头。其工作原理是高压风经过钻杆进入凿孔器，通过外缸、配气座、内缸的配气作用，使活塞作往复运动打击钻头。作功后的废气从钻头前端排出，用于排渣。当钻头离开打击的岩层后，钻头向前伸出，高压风直接排出。冲击器工作一段时间后，由于零件的磨损，各零件之间的配合间隙越来越大，导致冲击器效率越来越低。外缸的壁厚由于磨损而越来越薄，最后导致断裂。活塞也因疲劳强度达到极限而出现断裂、崩口现象。前、后接头的外径也不断减小，因而需经常更换前、后接头来增加外缸的使用寿命。冲击器的内缸在加工制造时要求保证较高的圆柱度与表面光洁度，而且外缸与内缸的内孔加工属薄壁深孔加工，在热处理与机加工上有较大的难度。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单，效率高，使用寿命长，加工容易，制造与使用成本低的凿孔器。
本实用新型的技术解决方案是凿孔器的活塞设在外缸的内孔的中部，活塞与外缸活动连接，活塞的中心通孔的后端与配气座的前端活动连接，配气座的后端与弹簧座固定连接，活塞的前端通过钻头的后端的尾管与钻头活动连接。
以上所述的后接头可以由过渡接头、压紧套、耐磨套和后接头主体组成，其中耐磨套可拆装的固定在后接头主体中部的外侧的两梯状凸台之间。
本实用新型的活塞可以是圆柱形的，其轴向设有中心通孔，在活塞的前、后两段圆柱面上，各设有前、后两段不相连通的轴向凹槽，前段圆柱面上的凹槽与活塞的前端面连通，在活塞的后段圆柱面上的凹槽内设有与中心通孔相通的径向通孔。
以上所述的活塞的后段圆柱体上可以设有与中心通孔相通的多个径向通孔，在活塞的后端面上设有多个相对应的与上述径向通孔的相连通的轴向通孔。
本实用新型的外缸的内孔的中部的缸壁上可以只设有一环形凹槽。
本实用新型的配气座可以设有中心通孔，其后段的圆柱体的后端面设有一用于固定弹簧座的圆孔，圆柱体的前端面设有一环形凹槽，圆柱体的圆柱面上设有用于安装O型圈的环形凹槽；其前段为一管状结构，在管状结构的壁体的靠近前端面的位置对称地设有多个轴向槽。
以上所述的配气座的轴向槽的前端的靠近配气座前端面的中心孔处可以设有一直径尺寸小于中心通孔尺寸的轴向通孔。
本实用新型的弹簧座的前段部与后段部可以分别设有轴向孔，在两轴向孔的孔底之间设有一轴向通孔；其中段部设有一环形凸台，在环形凸台与前段部的过渡部位的前端面设有多个与后段部的轴向孔连通的通孔。
本实用新型的工作原理是，利用推进机构将凿孔器前端的钻头压紧在岩层上，打开气源开关，高压气源从钻杆进入凿孔器的后接头，通过阀芯、弹簧座进入配气座，从配气座的轴向槽出来，通过活塞的径向孔、轴向凹槽、外缸内孔的缸壁上的环形凹槽进入活塞的前端，活塞受到向后的作用力而向后运行。活塞向后运行到与外缸形成配合密封时，高压气源不再进入活塞的前端，活塞继续向后运动。活塞向后运行到其径向孔与配气座的轴向槽相通，这时高压气源从配气座的轴向槽出来进入活塞的径向通孔、轴向通孔进入活塞后端，活塞受到向前的作用力而向前做加速运动打击钻头。如此不断循环，活塞不断的作往复运动。当推进机构提起凿孔器时，钻头伸出，活塞同时也紧贴钻头的后端面，这时高压气源经过活塞的径向通孔、轴向通孔直接排出。本实用新型利用活塞的径向通孔、轴向通孔、轴向凹槽与配气座的轴向槽来代替内缸进行配气。这种配气结构使外缸可比常用结构缩短100mm左右，外缸的内孔的缸壁上只需开一道过气用环形凹槽。
本实用新型的优点是结构简单，制造成本低；外缸比常用结构缩短100mm左右，加工难度减低；而且由于采用无内缸(导向套)的结构，因而外缸的壁厚可增加2mm以上，大大提高了凿孔器的使用寿命；同时由于后接头采用了耐磨套，更换后接头时只需更换耐磨套，使用成本大大降低；另外，活塞的行程比现有凿孔器的活塞行程短，因而工作频率高，生产效率大大提高。
附图说明
图1为本实用新型的构造示意图；
图2为本实用新型的分解图；
图3为本实用新型的活塞的构造示意图；
图4为图3的左视图；
图5为图3中沿B-B的剖面图；
图6为图3中沿C-C的剖面图；
图7为图3中沿D-D的剖面图；
图8为本实用新型的配气座的构造示意图；
图9为本实用新型的后接头的构造示意图；
图10为本实用新型的弹簧座的构造示意图。
具体实施方式
根据图1、图2所示，本实用新型主要由后接头1、阀芯2、弹簧座3、配气座4、活塞5、外缸6、前接头7、钻头8组成。后接头1通过其前端的外螺纹与外缸6的后端的内螺纹连接。小矩形圈17安装在阀芯2后端的槽位里，小矩形圈17后端压在后接头1的轴向孔的底部。弹簧座3安装在外缸6的内孔内的后接头1的前端，大矩形圈14与弹簧座3后端外圆配合，后接头1通过垫圈15压紧大矩形圈14使弹簧座3、配气座4固定在外缸6后端。弹簧座3的前端的内孔内安装有压缩弹簧16。阀芯2的前端插装在弹簧座3的后端的内孔内，并顶在压缩弹簧16的后端面上。配气座4的后端的内孔与弹簧座3的前端安装连接。配气座4的前端安装活塞5，配气座4的前端间隙配合插装在活塞5后端的轴向孔内，配气座4前端内孔装有塞子12。活塞5的外圆与外缸6的内孔间隙配合连接。前接头7通过其后端的外螺纹与外缸6前端的内螺纹连接。钻头8通过其中部的外花键与前接头7后端的内花键连接，钻头8的轴向定位是通过两个半圆卡环9卡在前接头7定位，两个半圆卡环9上安装有卡环O型圈10。活塞5的前端通过其中心孔与钻头8后端固定安装的尾管11间隙配合进行连接。钻头8的尾管11与钻头8的后端内孔过盈配合连接。
根据图3、图4、图5、图6、图7所示，本实用新型的活塞5为一加工有中心通孔的圆柱体，在活塞5的前、后两段圆柱面上，各对称地加工有两条前、后两段不相连通的轴向凹槽501、502，前段圆柱面上的两条凹槽501与活塞5的前端面连通，后段圆柱面上的两条凹槽502不与活塞5的后端面连通。在活塞5的后段圆柱面上的两条凹槽之间的靠近后端面的位置加工有两个与中心通孔相通的径向通孔503、504。在活塞5的后段圆柱体的中部加工有与上述径向通孔503、504互成55°夹角的与中心通孔相通的四个径向通孔505。在活塞5的后端面上的同一圆周上加工有四个分别相对应的与上述四个径向通孔505相连通的轴向通孔506。
根据图8所示，本实用新型的配气座4加工有中心通孔，其后段为一圆柱体，在圆柱体的后端面加工有一用于安装弹簧座3的圆孔401。在圆柱体的前端面加工有一环形凹槽405。圆柱体的圆柱面上加工有一环形凹槽402，环形凹槽402内装有O型圈13。配气座4的前段为一管状结构，在管状结构的壁体的靠近前端面的位置对称地加工有四个与中心通孔连通的长形轴向槽403。在长形轴向槽403前端的靠近配气座4前端面的中心孔处加工有一直径尺寸小于中心通孔尺寸的轴向通孔404，该孔与塞子12过盈配合连接。
根据图9所示，本实用新型的后接头1由过渡接头18、压紧套19、耐磨套20、后接头主体21组成。后接头主体21前端部上加工有环形凹槽23，用于安装O型圈22。耐磨套20间隙配合安装在后接头主体21中部的外侧的两梯状凸台之间。过渡接头18通过其前端的锥形内螺纹与后接头主体21前端的锥形外螺纹连接，并通过压紧套19将耐磨套20压紧固定。后接头1在装配过程中，要保证耐磨套20压紧后接头主体21，并与外缸6留出一定的间隙，装配时采用加装垫片来确保。
根据图10所示，本实用新型的弹簧座3前段部与后段部分别加工有轴向孔301、302，在两轴向孔301、302的孔底之间加工有一轴向小通孔303。其中段部加工有一环形凸台，在环形凸台与前段部的过渡部位的前端面加工有两个与后段部的轴向孔连通的通孔304。