低風(fēng)壓潛孔沖擊器同氣動沖擊鉆一樣,都屬于鑿巖工具,用途廣泛,因為沖擊器的接頭和接頭都是右旋螺紋,所以鉆進工作過程中,應(yīng)始終保持沖擊器右回旋。開孔時,應(yīng)采用小的沖擊和推進力,使鉆頭平穩(wěn)地進入巖層。推進力和鉆具重量匹配是很重要的,推進器的推力必須隨鉆具重量的變化而變化。沖低風(fēng)壓潛孔沖擊器通常采用的回轉(zhuǎn)速度一般為15—25rpm,轉(zhuǎn)速越快,鑿速也就越快,但在堅硬巖石中,轉(zhuǎn)速應(yīng)減小,以便保證鉆頭不過分磨損。因為堵塊和空穴都可能導(dǎo)致卡鉆,因此應(yīng)定期采用沖擊器強吹,定期清洗孔底。在接桿過程中,巖碴和各種雜質(zhì)會掉進沖擊器中,因此必須蓋好松開的鉆桿螺紋端部,確保鉆桿不粘巖碴和粉塵。沖擊器的合理潤滑永遠不能忽視,否則,會加速沖擊器的磨損甚至造成破壞。
該類低風(fēng)壓潛孔沖擊器設(shè)計有強吹風(fēng)系統(tǒng),可以將所有的高壓氣體都用于排渣;設(shè)計有調(diào)氣塞,可以根據(jù)巖石硬度、耐磨性,可鉆性不同調(diào)整排渣用氣量,以實現(xiàn)佳的排渣效果,從而達到高鉆進效率;結(jié)構(gòu)簡單,部件少,加上使用耐磨損的部件,沖擊器的工作時間更長;前接頭采用了多頭螺紋與外缸聯(lián)接,沖擊器拆卸鉆頭更容易。
換向閥是低風(fēng)壓潛孔沖擊器的重要組成部分,換向閥閥芯的運動速度和運動時間直接控制活塞運動的頻率,因此對換向閥的要求是:閥芯的響應(yīng)速度快,過渡時間短,過渡沖擊小,控制能量消耗少。閥芯運動行程越小,換向閥的運動頻率越高,但是閥芯的行程越短,則閥的開口量越小,低風(fēng)壓潛孔沖擊器油流經(jīng)過閥口時的壓力損失越大,可見閥芯的運動行程也不能太小。所以,在設(shè)計換向閥時,必須在保證閥芯動作快速性的前提下,使換向閥的能量損失小。換向閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括閥芯行程、開口處直徑和推閥油壓作用面積。開口處直徑的確定主要受結(jié)構(gòu)尺寸的限制,油液流經(jīng)閥口的壓降越小越好,而行程又不能太大,故閥芯直徑越大越好。按這一原則,低風(fēng)壓潛孔沖擊器應(yīng)先根據(jù)合理的整體結(jié)構(gòu)確定開口處直徑,然后可根據(jù)沖擊機構(gòu)的大瞬時流量平均值確定閥的開口量,以及油道、油槽尺寸。低風(fēng)壓潛孔沖擊器根據(jù)大開口量和密封長度可初步確定閥芯的行程。為了確定推閥油壓作用面積,可先根據(jù)開口處直徑、閥芯行程及必要的油槽與密封長度估算閥芯重量,設(shè)定閥芯換向時間系數(shù),根據(jù)已知的活塞運動時間,求出閥芯的一次運動時間,進而建立力的平衡方程式,求出閥芯兩端的推閥油壓作用面積。本文詳細地討論了低風(fēng)壓潛孔沖擊器的設(shè)計理論及換向閥各個參數(shù)的計算內(nèi)容,討論了各種主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與液壓沖擊機構(gòu)輸入?yún)?shù)間的關(guān)系以及各種動態(tài)影響因素,低風(fēng)壓潛孔沖擊器得出了主要零部件的設(shè)計準則。