專利名稱：：挖掘用鑿鉆錘及驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于在地層和巖石中進(jìn)行鑿巖和鉆孔操作的氣動錘及其驅(qū)動方法，更具體地，涉及這樣一種氣動鉆錘及其驅(qū)動方法，其中一些空氣通路被以均勻的間隔同心地設(shè)置在后錘頭(backhead)的中心軸線周圍，以一種中央和分散的方式(acentralanddistributedmanner)供給用于驅(qū)動該錘所需的壓縮空氣，把活塞延長到一定長度以便滿足該氣動鉆錘的作業(yè)條件，因此防止水回流現(xiàn)象，例如在鉆掘作業(yè)中地下水流入該鉆掘設(shè)備，活塞的對應(yīng)軸向部分的外徑被制作的各不相同以在活塞和活塞套之間形成可變空壓室，以便當(dāng)活塞由于壓縮空氣上升時其處于無負(fù)荷狀態(tài)并急速上升，而活塞由于多個可變空壓室共同施加的壓縮空氣急速下降時，活塞以強(qiáng)有力的擊打力擊打錘頭(buttonbit)，從而提高了鉆掘作業(yè)效率，節(jié)省了保養(yǎng)和維修鉆掘設(shè)備所需的時間和費用。
背景技術(shù)：
：作為用于地層和巖石鑿鉆的氣動錘的例子，在歐洲專利EPBl0336OIO或美國專利4，015，670中公開了下孔式氣動錘(down-on-theholehammer)。但上述專利的缺點是已知的下孔式氣動錘的活塞的幾何結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、其維修和保養(yǎng)非常困難并且機(jī)械故障頻繁發(fā)生，因此降低了作業(yè)效率。另外，當(dāng)活塞的底端打擊錘頭的砧部時，壓縮空氣的供給被切斷，因此妨礙了該錘的操作。與該傳統(tǒng)發(fā)明較為改進(jìn)的是于2001年6月25日公開的韓國公開專利特2001-52919號，發(fā)明名稱為"percussivedown-the-hole-rockdrillinghammer"。然而，該專利也有一些缺點，加壓空氣的供給僅通過活塞的中央通道的開口和進(jìn)氣管的出口來執(zhí)行，以便用于上升和下降，例如活塞的上升和下降運動，的壓縮空氣的功能沒有被有效的執(zhí)行，并且因為部件的阻力和密度的算術(shù)比例被施加到鉆錘上，所以在實際鑿鉆作業(yè)時鉆錘不具有防止地下水或泥漿回流的功能。而且，因為用來選擇性地堵住加壓空氣的單向閥由于頻繁的擊打容易被磨損或超過疲勞強(qiáng)度，由此遭受局部破裂或損壞，導(dǎo)致鑿鉆作業(yè)的頻繁停止。結(jié)果，作業(yè)效率降低并且鑿鉆設(shè)備不易維修和保養(yǎng)。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題因此，本發(fā)明被用以解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于在地層和巖石中進(jìn)行鑿巖和鉆孔操作的氣動錘及其驅(qū)動方法，其中使用壓縮空氣的活塞的上升和下降運動由于壓縮空氣的供給方案的新設(shè)計可以有效率地執(zhí)行；把活塞做成具有預(yù)定的長度以適合用于所要求的鑿鉆作業(yè)，從而防止由于水回流進(jìn)鑿鉆錘造成的鑿鉆錘的功能降低或損壞；通過另外形成可變壓縮空氣室，有效地改善了壓縮空氣的流動結(jié)構(gòu)，從而活塞的上升和下降可以順暢地進(jìn)行，因此提高了鑿鉆作業(yè)效率；并且就時間和經(jīng)濟(jì)方面而言，大大地改善了鑿鉆作業(yè)環(huán)境。技術(shù)方案上述目標(biāo)通過本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作原理來實現(xiàn)，其中壓縮空氣的供給結(jié)構(gòu)被創(chuàng)新地設(shè)計為中央供給方式以改善壓縮空氣的流動，從而使后錘頭的中央空間內(nèi)的壓縮空氣通過同心地設(shè)置在后錘頭內(nèi)的壓縮空氣通道分散，并且壓縮空氣被供應(yīng)至一些壓縮空氣室以產(chǎn)生活塞的上升和下降往返運動，壓縮空氣室由在活塞和活塞套之間界定的空間形成，其中設(shè)置以結(jié)構(gòu)和機(jī)械學(xué)為基礎(chǔ)計算出長度的活塞來防止水回流進(jìn)鑿鉆設(shè)備。根據(jù)應(yīng)用了該操作原理的本發(fā)明，在活塞和活塞套之間形成一些壓縮空氣室，使活塞能在輸入壓縮空氣的套內(nèi)被向上和向下往復(fù)移動，活塞的快速向上和向下運動是由壓縮空氣實現(xiàn)的，壓縮空氣由與這些壓縮空氣室相通的一些空氣通道輸入，因此更增強(qiáng)了擊打力。結(jié)合附圖，從下面詳細(xì)的描述中可對本發(fā)明的目的和優(yōu)點有更完全的理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，在組裝狀態(tài)的用于鑿巖的氣動錘的橫截面視圖；圖2是圖1的分解透視圖3是示出在圖1中后錘頭400的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖3(a)是后錘頭的主視圖，圖3(b)是圖3(a)的右側(cè)視圖，圖3(c)是沿圖3(b)的S-S'線所做的橫截面視圖；圖4是示出在圖1的活塞200的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖4(a)是活塞的主視圖，圖4(b)是圖4(a)的右側(cè)視圖，圖4(c)是圖4(a)的左側(cè)視圖，圖4(d)是沿圖4(b)的S-S，線所做的橫截面視圖；圖5是示出在圖1的導(dǎo)向體600的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖5(a)是導(dǎo)向體的主視圖，圖5(b)是圖5(a)的右側(cè)視圖，圖5(c)是沿圖5(b)的S-S'線所做的橫截面視圖；圖6是示出圖1中單向閥500的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；圖7是示出圖1中鑿鉆頭卡盤的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖7(a)是鑿鉆頭卡盤的主視圖，圖7(b)是圖7(a)的右側(cè)視圖，圖7(c)是沿圖7(b)的S-S'線所做的橫截面視圖，圖7(d)是沿圖7(a)的A-A，線所做的橫截面視圖；圖8(a)至圖8(d)是示出圖1中根據(jù)本發(fā)明用于鑿巖的氣動錘的順序驅(qū)動過程的橫截面視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，在組裝狀態(tài)的用于鑿巖的氣動錘的橫截面視圖；圖10是示出圖9中活塞20的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖10(a)是活塞的主視圖，圖10(b)是圖10(a)的俯視平面圖，圖10(c)是圖10(a)的仰視圖，圖10(d)是沿圖10(c)的3-3，線所做的橫截面視圖；圖11是示出密封支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖11(a)是當(dāng)分別從頂部、前面和底部觀察，構(gòu)成密封支撐環(huán)的半圓形件的視圖，圖11(b)是沿圖11(a)的8-8'線所做的橫截面視圖，圖11(c)是示出拉伸彈簧的結(jié)構(gòu)的視圖，圖ll(d)是示出密封支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖ll(a)的半圓形件被組裝成一對；圖12是示出圖9的導(dǎo)向體的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖12(a)是導(dǎo)向體的主視圖，圖12(b)是圖12(a)的俯視平面圖，圖12(c)是圖12(a)的仰視圖，圖12(d)是沿圖12(c)的6-6'線所做的橫截面視圖；圖13是示出圖9的連接件的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖13(a)是連接件的主視圖，圖13(b)是圖13(a)的仰視圖，圖13(c)是沿圖13(b)的7-7'線所做的橫截面視圖；圖14是示出圖9的后錘頭的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖14(a)是后錘頭的主視圖，圖14(b)是圖14(a)的仰視圖，圖14(c)是沿圖14(b)的4-4'線所做的橫截面視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，圖9的用于鑿巖的氣動錘的操作狀態(tài)的橫截面視圖，其中圖15(a)是示出在氣動錘的操作之前用于鑿鉆作業(yè)的壓縮氣體流向的視圖，圖15(b)是示出為了活塞的上升運動壓縮氣體流向的視圖，圖15(c)是示出為了活塞的下降運動壓縮氣體流向的視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，在組裝狀態(tài)的用于鑿巖的氣動錘的橫截面視圖17是圖16的分解透視圖；圖18是示出在圖16中活塞的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖18(a)是活塞的主視圖，圖18(b)是圖18(a)的右側(cè)視圖，圖18(c)是沿圖18(b)的S-S'線所做的橫截面視圖；圖19是示出圖16的后錘頭的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖19(a)是后錘頭的主視圖，圖19(b)是圖19(a)的右側(cè)視圖，圖19(c)是沿圖19(b)的S-S'線所做的橫截面視圖，圖19(d)是圖19(c)中A部分的放大視圖；圖20是示出圖16的連接件的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖20(a)是連接件的主視圖，圖20(b)是圖20(a)的右側(cè)視圖，圖20(c)是沿圖20(b)的S-S，線所做的橫截面視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，圖16的用于鑿巖的氣動錘的操作狀態(tài)的橫截面視圖，其中圖21(a)是示出在氣動錘的操作之前用于鑿鉆作業(yè)的壓縮氣體流向的視圖，圖21(b)是示出恰好在活塞的上升之前壓縮氣體流向的視圖，圖21(c)是示出活塞的上升之后位于停止點，用于擊打的壓縮氣體流向的視圖。具體實施方式現(xiàn)參照所附圖，給出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細(xì)解釋。如圖1所示，本發(fā)明的第一實施例由下列部件的具體形狀和結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。即，在氣動錘用于鑿巖的情況，其中活塞200擊打錘頭300的同時在圓柱形活塞套100內(nèi)做豎直往返運動，以便進(jìn)行鑿鉆作業(yè)，后錘頭400與活塞套100的上部螺紋接合，后錘頭具有用于壓縮空氣供給的中心孔410和用于在其中接收單向閥500的內(nèi)中空部420。導(dǎo)向體600依靠螺旋彈簧530與單向閥500的下端接合，并且被這樣構(gòu)造，以使其軸部610前進(jìn)至活塞200的內(nèi)孔210和從活塞200的內(nèi)孔210退回。與軸襯部110整體形成的卡盤120被放置在活塞套100的下端部的內(nèi)周上，因此防止了當(dāng)活塞和錘頭在活塞套中上升和下降時由于它們的軸向作用使活塞200和錘頭300受到震動，而且實現(xiàn)了壓縮空氣密封作用。根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)，用于鑿巖的氣動錘的驅(qū)動方法包括第一階段，在無負(fù)荷狀況下等待鑿鉆作業(yè)，即使當(dāng)氣動錘在鑿鉆位置被供給壓縮空氣時；第二階段，通過形成在活塞200和活塞套100之間的壓縮空氣通道膨脹一些可變壓縮空氣室，突然上升在活塞套中的活塞200;和第三階段，通過一些壓縮空氣通道向定位在頂點的活塞200供給壓縮空氣，以膨脹在活塞200和活塞套100之間的其它可變壓縮空氣室，由此突然下降活塞200。形成有軸襯部110的卡盤120與活塞套100的下端部的內(nèi)周螺紋接合，因此活塞套100中的活塞200在對應(yīng)于由卡盤120限定的長度范圍內(nèi)豎直地往返。此外，后錘頭400被形成為彈頭狀的結(jié)構(gòu)，其具有用于供應(yīng)壓縮空氣的中心孔410和內(nèi)中空部420。導(dǎo)向體600被以這樣的方式連接至后錘頭400的內(nèi)中空部420，其與后錘頭整體地或分離地接合。由螺旋彈簧530彈性支撐的單向閥500被安裝在導(dǎo)向體600的中心上部，以便開啟和關(guān)閉中心孔410和后錘頭400的內(nèi)中空部420。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，在組裝狀態(tài)的用于鑿巖的氣動錘的分解透視圖。參照圖2，示出了適合安裝在活塞套100的上端部的內(nèi)周上的后錘頭400、0型環(huán)450、單向閥500、銷子510、適合安裝在單向閥500的內(nèi)孔520的螺旋彈簧530，和在其外周表面形成有止動孔602的導(dǎo)向體600，它們以該順序被拆卸。在該例中，活塞200和卡盤120安裝至活塞套100的下端，并且示出由于與活塞200碰撞，錘頭300執(zhí)行鑿鉆作業(yè)。在圖2中未解釋附圖標(biāo)記，附圖標(biāo)記IIO標(biāo)注軸襯部，130標(biāo)注止動環(huán)，附圖標(biāo)記140標(biāo)注錘頭固定凹進(jìn)部，附圖標(biāo)記170標(biāo)注0型環(huán)，附圖標(biāo)記180標(biāo)注錘頭固定環(huán)，附圖標(biāo)記340標(biāo)注導(dǎo)向槽，和附圖標(biāo)記650標(biāo)注用于允許導(dǎo)向體600與后錘頭400接合的止動器。圖3是示出在圖1中后錘頭400的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖3(a)是后錘頭的主視圖，圖3(b)是圖3(a)的右側(cè)視圖，圖3(c)是沿圖3(b)的S-S'線所做的橫截面視圖。在圖3中，后錘頭400的上端部形成為中空圓柱形和截頭圓錐形，以使其能與現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)鉆管線(r。tatabledrillpipestring)(未示出)接合，旋轉(zhuǎn)鉆管線被供給有壓縮空氣。如圖3(c)所示，與后錘頭400的內(nèi)中空部420流體連通的空氣通道404在它的底端(圖的右側(cè))封閉，而其它的空氣通道406在它們的下端開啟，所以其能與形成在活塞套100和活塞200之間的一些壓縮空氣室220流體連通，這將在后面描述。一些空氣通路406被以均勻的間隔同心地設(shè)置在后錘頭的中心軸線周圍，它們處于這樣的形式，即由后錘頭的外周徑向向內(nèi)間隔設(shè)置(見圖3(b))。在該例中，在它們的下端開啟的一些空氣通道406和經(jīng)由出口414與中心孔422流體連通的一些空氣通道404被交替地同心設(shè)置。而且，后錘頭404的前端部分形成為截錐形，并且后錘頭400的中間部分的外周表面上形成螺紋，因此它們能通過螺紋接合方式，與形成在活塞套100的前端部分的內(nèi)周表面上的螺紋接合，這將在后面描述。圖中未解釋的附圖標(biāo)記402指銷孔。圖4是示出圖1的活塞200的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖4(a)是活塞的主視圖，圖4(b)是圖4(a)的右側(cè)視圖，圖4(c)是圖4(a)的左側(cè)視圖，圖4(d)是沿圖4(b)的S-S'線所做的橫截面視圖。圖4(a)中所示的活塞具有一定的外徑R和在其中貫通的中心孔210。在該例中，一些軸向部分具有大于中心軸的外徑R的外徑R1、R2、R3和R4，它們形成為彼此長度不同的形式。因此，如圖1中所示，活塞200被這樣設(shè)計，使得當(dāng)最小化一些具有不同外徑R1、R2、R3和R4的軸向部分與一些具有不同內(nèi)徑C1、C2和C3的軸向部分之間的摩擦阻力，和一些具有不同外徑R1、R2、R3和R4的軸向部分與后錘頭400的內(nèi)中空部420的內(nèi)壁、卡盤120的軸襯部IIO和活塞套IOO之間的接觸表面時，提供有效的密封作用，由此形成一些在活塞和活塞套之間的壓縮空氣室250。圖5是示出在圖1的導(dǎo)向體600的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖5(a)是導(dǎo)向體的主視圖，圖5(b)是圖5(a)的右側(cè)視圖，圖5(c)是沿圖5(b)的S-S'線所做的橫截面視圖。導(dǎo)向體600包括軸部610，其前進(jìn)至活塞200的內(nèi)孔210和從內(nèi)孔210退回，中間砧部620和形成在其上端部的單向閥接收部630，它們具有不同的外徑。另外，砧部620具有形成在其下部的沿周向延伸的外周邊緣部622和形成在其外周邊緣表面上的止動孔640。軸部610具有形成在其中的與單向閥接收部630的接收孔632流體連通的中心通孔612。軸部610還具有多個軸向地形成在其外周表面上的多個環(huán)形槽614，以使當(dāng)其前進(jìn)至活塞200的內(nèi)孔210和從內(nèi)孔210退回時，同時實現(xiàn)了最大化的密封作用和最小化的摩擦阻力。具體地，砧部620的沿周向延伸的外周邊緣部622與圖3后錘頭400的內(nèi)周邊緣部430以凹凸接合的關(guān)系接合。圖6是示出圖1中單向閥500的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；同現(xiàn)有技術(shù)的單向閥相比單向閥500具有下列特征。發(fā)明的單向閥500包括形成有中心孔520和位于該中心孔上方的內(nèi)中空部540的機(jī)座部542，和用彈性橡膠件560覆蓋的頭部544。具體地，頭部544包括具有斜面548的裙部546，斜面548在其上端部朝著其中心軸線向上傾斜。頭部544還包括支撐550，支撐550具有的直徑小于裙部546的直徑，并且被以這樣的形式水平地設(shè)置在裙部546的上方，其整體地與裙部間隔開一定距離，因此其具有鐵軌形的橫截面結(jié)構(gòu)。另外，蓋在支撐550上的彈性橡膠件560被形成為具有斜面552的輪廓，斜面552傾斜一與裙部546的斜面548相平行的角度，加強(qiáng)筋部554在其下端部沿周向形成為這樣的形式，從一斜面以一定的厚度(r)向外伸出，該斜面與彈性橡膠件560的斜面552和頭部544的斜面548相配。圖7是示出圖1中鑿鉆頭卡盤的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖7(a)是鑿鉆頭卡盤的主視圖，圖7(b)是圖7(a)的右側(cè)視圖，圖7(c)是沿圖7(b)的S-S，線所做的橫截面視圖，圖7(d)是沿圖7(a)的A-A，線所做的橫截面視圖。如圖7(a)所示，卡盤120包括軸襯部110和活塞套接觸部112。位于軸襯部110和活塞套接觸部112之間的卡盤120的中間部具有形成在其內(nèi)周表面上的錘頭固定環(huán)安裝槽140和形成在其內(nèi)周表面的壓縮空氣槽124(見圖7(c)、(d))。由如圖7(b)所示，卡盤120的活塞套接觸部112具有以這樣的形式形成在其內(nèi)周表面上的多個導(dǎo)向槽122，它們被以均勻的間隔彼此分開，因此這些導(dǎo)向槽122與多個圓周突起以凹凸接合的關(guān)系可滑動地接合，這些圓周突起交替地設(shè)置在錘頭300的相鄰的導(dǎo)向槽340之間。圖7(c)旨在更容易地示出錘頭固定環(huán)安裝槽140和一些壓縮空氣槽124的形成。如上面所述構(gòu)成本發(fā)明的各個部件在如圖2所示的一些位置上被相互組裝在一起，形成如圖1所示完成的鑿巖用氣動錘，并且在活塞套100和活塞200之間形成可變壓縮空氣室220和250，如在后面要描述的圖8的驅(qū)動過程?，F(xiàn)參照圖8,在下面描述根據(jù)如上面構(gòu)造的第一個實施例，本發(fā)明還未描述的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動過程。在圖8中，為了避免相同附圖標(biāo)記的混淆，如果必要會省去重復(fù)的附圖標(biāo)記。錘的驅(qū)動過程，其中本發(fā)明的氣動錘執(zhí)行旋轉(zhuǎn)、打擊和鑿鉆，與傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)相同。因此，用公知的方式產(chǎn)生鑿巖用氣動錘的旋轉(zhuǎn)力，所以將省去其解釋。關(guān)于本發(fā)明，鑿巖用氣動錘的旋轉(zhuǎn)力是這樣產(chǎn)生的，通過后錘頭400的中心孔410將壓縮空氣供給至活塞套的內(nèi)部，以下降活塞200，由此打擊錘頭300，這將在下面分階段描述。對于如圖8(d)所示組裝的氣動錘，活塞200和錘頭300在無負(fù)荷狀態(tài)下由它們自身的重量下降，在該例中，通過活塞的內(nèi)孔210將壓縮空氣(由很多點來表示)供給至氣動錘的內(nèi)部。該操作是氣動錘驅(qū)動過程的第一階段。第一階段對應(yīng)無負(fù)荷階段，其中即使己準(zhǔn)備好鑿鉆作業(yè)的氣動錘被供給壓縮空氣，其還等待該鑿鉆作業(yè)，但不會執(zhí)行。在該無負(fù)荷階段，通過后錘頭400的中心孔410供應(yīng)的壓縮空氣克服鄰接對著機(jī)座部400的單向閥500的壓力，并且壓縮空氣隨后沿著壓縮空氣通道，從空氣通道404經(jīng)由活塞的內(nèi)孔210至錘頭的排放孔，被以這樣的狀態(tài)排放到外部，其中活塞200和錘頭300下降并且由它們自身的重量位于最低位置，由此吹開在鑿鉆表面上的泥漿等雜物，而沒有擊打作用。氣動錘驅(qū)動過程的第二階段對應(yīng)其中活塞上升的階段。在該活塞上升階段，當(dāng)氣動錘下降直到其帶著旋轉(zhuǎn)力和所供給的用于鑿鉆作業(yè)的壓縮空氣到達(dá)鑿鉆表面時，如圖8(b)所示，錘頭300和活塞200被推進(jìn)活塞套100內(nèi)。此時，通過壓縮機(jī)被從外部供給至氣動錘的壓縮空氣被經(jīng)由后錘頭400的中心孔410和內(nèi)中空部420送至空氣通道404，并且因此其被經(jīng)由活塞的入口232供給至活塞200的出口234，活塞的入口232與空氣通道404的出口424流體連通。壓縮空氣在壓縮空氣室250中向上和向下膨脹，但活塞200鄰接對著錘頭300和錘頭300的下端部鄰接對著鑿鉆表面，所以其不再上升。結(jié)果，壓縮空氣在活塞200上升的方向上膨脹以繼續(xù)上升活塞200。因此，壓縮空氣通道延伸至由活塞套100的與外界隔絕的密封限定的壓縮空氣室250和活塞200的下端，以使供給至壓縮空氣室250的壓縮空氣膨脹這些壓縮空氣室的內(nèi)中空部，因此加速上升活塞200。此時，活塞的上升繼續(xù)進(jìn)行直到活塞的出口234被堵住，以中斷壓縮空氣至壓縮空氣室250的供應(yīng)，如圖8(b)和(c)所示。在活塞200的該上升操作期間，壓縮空氣室200中的空氣經(jīng)由后錘頭的空氣通道406通過內(nèi)孔422和活塞200的內(nèi)孔210，并且經(jīng)由錘頭300的排放控320被排放到外部，如圖8(c)中箭頭所示，因此活塞200的上升的阻止，即壓縮效果不發(fā)生，其中當(dāng)活塞200上升時，在壓縮空氣室220中的空氣被壓縮以抑制活塞200的上升。如圖8(c)所示，活塞200由于上升慣性上升至預(yù)定頂點，以使導(dǎo)向體600的軸部610裝進(jìn)活塞的內(nèi)孔210的上部，以堵住壓縮空氣室220中的壓縮空氣的供給通道。為了簡要地描述該操作，在該錘驅(qū)動過程的第二階段，錘頭下降用于鑿鉆作業(yè)，并且錘頭的底面與鑿鉆表面接觸。在該例中，當(dāng)錘頭下降時同時旋轉(zhuǎn)，錘頭300被放置在氣動錘的最低位置，而且活塞200被推入活塞套100內(nèi)。因此，壓縮空氣通道由中心孔410、空氣通道404和活塞的壓縮空氣室250形成。于是，活塞200由于壓縮空氣瞬間上升。錘驅(qū)動程序的第三階段是擊打階段，其中定位在頂點的活塞200下降。在第三階段，如第二階段，當(dāng)活塞沿著限定后錘頭400的內(nèi)孔430的后錘頭的內(nèi)壁表面，在具有其外徑R1、R2的部分上升，并且隨后具有在R、R2和R3之間的較小直徑的軸向部分(見圖4(a))到達(dá)空氣通道404的出口404時，壓縮空氣通過它們之間的間隙，即由于活塞200的不同外徑(R2和R)的差異形成的壓縮空氣孔，被引入壓縮空氣室220用于活塞的下降。因此，壓縮空氣室220中的空間被迅速膨脹，以產(chǎn)生膨脹力，由此下降活塞200。同時，壓縮空氣室220中的壓縮空氣允許壓力施加在活塞200的頂部表面上，從而提供了輔助活塞200的下降力的雙重?fù)舸蛄Α．?dāng)活塞200下降時，留在由活塞的底端、錘頭300的頂端和活塞套100的內(nèi)壁限定的空間中的壓縮空氣通過排放孔320排放到外部，如圖8(c)所示，因此其不能作用為用于阻止活塞200下降的壓縮力。艮口，錘驅(qū)動程序的第三階段是其中活塞200定位在頂點的狀態(tài)下，其在活塞套100中下降的階段。在該第三階段，壓縮空氣經(jīng)過后錘頭的中心孔410和空氣通道404被供給和壓縮于由在壓縮空氣室220和活塞200的頂部表面上的空間所限定的內(nèi)孔420，以使活塞200的底端擊打錘頭300的頂部表面，錘頭300將進(jìn)行鑿鉆作業(yè)。直到鑿鉆作業(yè)結(jié)束，反復(fù)進(jìn)行第二和第三階段以上升和下降活塞200。此時，鑿鉆作業(yè)由活塞的豎直擊打力和整個氣動錘的旋轉(zhuǎn)操作來實現(xiàn)。在該例中，如圖7所示，錘頭300在其形成有一些導(dǎo)向槽340的導(dǎo)向體部分上升和下降，這些導(dǎo)向槽340沿著與軸襯部110整體形成的卡盤120的一些導(dǎo)向槽122。但其被其止動臺階330停止于其外環(huán)槽310，因此錘頭300的上升和下降長度被錘頭止動環(huán)180限制于外環(huán)槽部分31的長度。同時，因為在上述連續(xù)鑿鉆作業(yè)期間，其中地下水等被引回進(jìn)活塞套內(nèi)的被稱為回流現(xiàn)象的發(fā)生，所以有可能回流水與泥漿一起堵塞活塞的摩擦表面和壓縮空氣室。為了防止該情況，要求活塞200的長度(L)應(yīng)設(shè)為大于基準(zhǔn)外徑(R)的長度的5.7倍(L/R=5.7)，并且設(shè)為大于具有最大外徑R3的部分的長度的3.2倍(L/R二3.2)。具體地，活塞200由一些具有不同外徑Rl、R2(=R1)、R3和R4的軸向部分形成，以使這些軸向部分與后錘頭400的內(nèi)中空部420的內(nèi)壁表面和活塞套100的內(nèi)壁表面緊密接觸。因此，防止了在活塞的上升和下降期間活塞的水平震動，由此輔助了活塞200的無間隙的向上線形運動。這樣結(jié)果是有效地改善了氣流的流動路線，從而提高了活塞的往返速度，由此提供了提高鑿鉆作業(yè)效率的效果。同時，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的氣動錘驅(qū)動方法主要要求形成一些壓縮空氣室，它們提供了活塞的迅速和強(qiáng)大的打擊力。為了提高鑿鉆作業(yè)效率，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以構(gòu)造如下的第二實施例(盡管本發(fā)明的第一實施例的構(gòu)造和第二實施例的構(gòu)造在本發(fā)明的相同范圍內(nèi)彼此相同，或使用了一些類似的部件，為了避免相同附圖標(biāo)記的混淆，對于相同的部件使用了不同的附圖標(biāo)記)。如圖9中所示，在根據(jù)本發(fā)明的第二實施例在組裝狀態(tài)的鑿巖用氣動錘中，首先，后錘頭40和活塞套10依靠連接件70接合在一起。其原因為連接件70由導(dǎo)向體機(jī)座部71和壓縮空氣槽72形成，所以在圖中導(dǎo)向體60從連接件70的頂部到底部就位，以防止由于在鑿鉆作業(yè)期間的振動而產(chǎn)生間隙。而且，從中心孔伸出的擊打?qū)虿墼跇?gòu)成活塞20的內(nèi)徑的內(nèi)孔21和活塞的外周之間形成。活塞具有第一室隔墻28和定位在第一室隔墻28的下面，突出地形成在其外周的第二室隔墻28'，和在第一室隔墻28的正下方，用于安裝密封支撐環(huán)的密封支撐環(huán)安裝槽29，其將被隨后描述。同時，錘頭30的中心孔31的上部形成有支撐槽32，其具有的直徑大于中心孔31的上部的直徑，以使中心棒90固定地與支撐槽接合。在活塞20下降的時間，中心棒90被裝進(jìn)活塞20的擊打?qū)虿?1'內(nèi)，從而引導(dǎo)活塞20在準(zhǔn)確的位置擊打錘頭30，來自活塞的內(nèi)孔21的壓縮空氣被經(jīng)由錘頭的中心孔31輸送，以使其與泥漿一起被迅速得排出。另外，活塞套IO具有形成在其中間部分的內(nèi)周表面，用于在其中安裝密封支撐環(huán)80的凹進(jìn)部11。密封支撐環(huán)80形成為由兩個對稱的半圓片構(gòu)成的圓環(huán)形狀，以便在氣缸內(nèi)作為活塞環(huán)工作。圖10為示出圖9的活塞20結(jié)構(gòu)的視圖?；钊?0具有在其中貫通的中心孔?；钊梢恍┚哂谢鶞?zhǔn)直徑R和具有不同于基準(zhǔn)直徑R的外徑R1、R2、R3和R4的不同的軸部組成。在該例中，在活塞20的內(nèi)孔21和該活塞的外周之間形成與入口22和出口23流體連通的增壓通道24，和與另一入口25和另一出口26流體連通的減壓通道27。附圖標(biāo)記19標(biāo)注通孔。圖11為示出接收和安裝在活塞套10的凹進(jìn)部11中的密封支撐環(huán)80結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖11(a)中所示，左半圓片81和右半圓片82相互接合形成圓環(huán)形支撐環(huán)80。在該例中，左和右半圓件81和82彼此以凹凸接合的關(guān)系在兩端接合，形成圓環(huán)形狀的環(huán)狀件(見中間的圖11(a)的上部和下部)。如圖11(b)中所示，密封支撐環(huán)80具有形成在其內(nèi)周表面的彈簧安裝槽83，用于在其中安裝拉伸彈簧84，如圖11(c)中所示。圖12是示出圖9的導(dǎo)向體的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖12(a)是導(dǎo)向體的主視圖，圖12(b)是圖12(a)的俯視平面圖，圖1.2(c)是圖12(a)的仰視圖，圖12(d)是沿圖12(c)的6-6'線所做的橫截面視圖。圖12中，導(dǎo)向體60具有形成在其中以構(gòu)成本體的彈簧機(jī)座部61，形成在其外周表面的壓縮空氣槽62，和在其外周表面上向外突出地形成的機(jī)座部63。而且，導(dǎo)向體具有多個在彈簧機(jī)座部61和其外周之間形成的壓縮空氣通道64，和從機(jī)座部63向下延伸至預(yù)定長度的中心軸棒65，并且中心軸棒65內(nèi)形成有中心孔66。具體的，如圖12(b)所示，多個壓縮空氣通道64被以均勻的間隔同心地設(shè)置在導(dǎo)向體的中心軸線的周圍。壓縮空氣通道在數(shù)量上不限制于所圖示的數(shù)量，而是根據(jù)鑿鉆設(shè)備的大小和作業(yè)目的不同地形成。圖13是示出圖9的連接件70的結(jié)構(gòu)的視圖。連接件70用作將如圖14中所示的后錘頭40與活塞套10接合。如圖13和14中所示，連接件70具有形成在其內(nèi)周表面的內(nèi)螺旋接合部73，允許與后錘頭40的外螺旋接合部41接合。如圖13(c)所示，該連接件具有這樣的結(jié)構(gòu)特征，其中多個壓縮空氣通道75、76被以均勻的間隔同心地設(shè)置在連接件的外周和連接件的中心孔78之間的連接件的中心軸線周圍。另外，如圖14(a)中所示，示出了后錘頭的主視圖，圖14(b)示出了圖14(a)的仰視圖，圖14(c)示出了沿圖14(b)的4-4，線所做的橫截面視圖，后錘頭40具有形成在其截圓錐上部的外周表面上的外接合部42，其中貫通的中心孔，和形成在其下部的外周表面上的外螺旋接合部41，用于允許連接件70的內(nèi)螺旋接合部73與其接合。圖9中，構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)的各個部件被相互組裝，首先，活塞20被以這樣的方式插入活塞套10內(nèi)，密封支撐環(huán)80在活塞20的第一室隔墻28和第二室隔墻28'之間定位，同時彈性地固定在活塞套的凹進(jìn)部11。而且，導(dǎo)向體60在這樣的狀態(tài)下被放置在圖13的連接件70的導(dǎo)向體機(jī)座部71上，由螺旋彈簧55彈性支撐的單向閥55固定在導(dǎo)向體60的彈簧機(jī)座部61上。當(dāng)連接件70的下部與活塞套10的上部螺紋接合時，單向閥50被構(gòu)造成使得彈頭狀前端部堵住后錘頭40的下部的中心孔43。但是，后錘頭40的中心孔43不總是被單向閥50堵住。螺旋彈簧55被設(shè)計成根據(jù)壓縮空氣的程度，適合一定的彈性力以開啟/關(guān)閉單向閥50。因此，如果壓縮空氣至小于預(yù)定的壓力，單向閥通過螺旋彈簧55的彈性力堵住后錘頭40的中心孔43。另一方面，如果壓縮空氣大于螺旋彈簧55的彈性力，則形成壓縮空氣通道以在其中供給壓縮空氣。同時，省略了其中錘頭30被安裝在活塞套10下部的結(jié)構(gòu)，因為其在圖1中被示出。下面將描述其中密封支撐環(huán)80被彈性地固定在活塞套10的凹進(jìn)部11中并且隨后被從活塞套10的凹進(jìn)部11移開的過程。艮P，在位于活塞20的下部的一些其它部件被首先移開之后，當(dāng)活塞20被向下推動時，第一室隔墻28向下推動密封支撐環(huán)80。此時，其中容納密封支撐環(huán)80的活塞套10的凹進(jìn)部11的橫截面，如圖9中由圓放大的部分，形成有斜槽12，從而密封支撐環(huán)80沿著該斜面向下滑動并且被強(qiáng)制移動至活塞20。結(jié)果，密封支撐環(huán)80被可滑動地固定在形成在活塞20的外周表面上的密封支撐環(huán)安裝槽29中，從而其與活塞20—起從活塞套10的下端排出。如上面的構(gòu)造，本發(fā)明第二實施例中的鑿鉆方法與本發(fā)明第一實施例中的方法相同。即，在第一階段，當(dāng)準(zhǔn)備鑿鉆作業(yè)時，如圖15(a)所示，活塞和錘頭下降并且通過它們自身的重量位于最低位置，因此盡管壓縮空氣被供應(yīng)至氣動錘，其仍在無負(fù)荷狀態(tài)。在第二階段中，由于其被供給了以鑿鉆地層/巖石為目的的旋轉(zhuǎn)和壓縮空氣，整個氣動錘下降直到其到達(dá)鑿鉆表面。接著，如圖15(b)所示，錘頭30和活塞20被推進(jìn)活塞套，同時形成在活塞20和活塞套10之間的由第一室隔墻28隔開的一些室13、14、15、16、17和18。同時，由壓縮機(jī)供給的壓縮空氣經(jīng)由后錘頭40的中心孔43被供應(yīng)至形成在連接件70內(nèi)的內(nèi)部壓力室79，同時擠壓單向閥50。此時，內(nèi)部壓力室79的壓縮空氣被供應(yīng)至形成在連接件70中的壓縮空氣通道75。在該例中，因為活塞20被放置在上升位置，在那里其入口22與壓縮空氣室79流體連通，壓縮空氣經(jīng)由增壓通道24和出口23被供應(yīng)至增壓室28a。增壓室28a為可變空間，該可變空間由形成在活塞套的內(nèi)周表面上的槽10a和在第二室隔墻壁28，和活塞20的下隔墻之間形成的空間來限定。因為高壓空氣繼續(xù)被引入增壓室28a，增壓室的空間向上膨脹推動活塞20。當(dāng)活塞20被向上推時，各個室13、14、15和16的體積減小，并且活塞20的內(nèi)部空氣被供應(yīng)至如在圖中左上部所示的與室13流體連通的連接件70的壓縮空氣通道76，因為壓縮空氣被通過活塞加壓室99排放至中心孔21、31，所以避免了其中壓縮空氣室的體積減小的壓縮現(xiàn)象。艮口，在活塞20上升時處于無負(fù)荷狀態(tài)，消除了空氣壓縮現(xiàn)象，所以活塞20能以非?？斓乃俣壬仙Ｈ欢?，盡管中間室17、18體積增加而形成負(fù)壓，通孔19阻止了負(fù)壓的產(chǎn)生。相反，也可以阻止其中由于中間室17、18體積縮小而壓力增大。在第三階段，活塞20到達(dá)活塞上升和下降長度的頂點位置后，其中活塞20的上升停止，其擊打錘頭30。換句話說，壓縮空氣被依次供應(yīng)至內(nèi)室79、壓縮空氣通道75、和上面的右室和左室14、13，并且同時，其通過活塞20的減壓室27，經(jīng)由出口26被供應(yīng)至下面的右室和左室16、15,從而產(chǎn)生用于瞬間下降活塞20的壓力。因此，活塞20以其迅速和強(qiáng)大的擊打力來擊打錘頭30。同樣，在本發(fā)明的第二實施例中，在活塞套和活塞之間還形成了一可變腔室，和通過結(jié)合一些形狀和結(jié)構(gòu)的部件制造的鑿鉆錘，其能形成用于向該可變腔室供應(yīng)壓縮空氣的壓縮空氣通道，以便通過活塞迅速和強(qiáng)大的擊打力來執(zhí)行鑿鉆作業(yè)。本發(fā)明的第一和第二實施例的結(jié)構(gòu)和操作是以大容量為基礎(chǔ)設(shè)計的，而本發(fā)明的第三個實施例提供了用于中小型鑿鉆作業(yè)的氣動錘。如圖16至21所示，根據(jù)本發(fā)明第三個實施例的氣動錘包括從外部向其供應(yīng)壓縮空氣的后錘頭40a，用于使后錘頭40a與活塞套10a接合的連接件70a，安裝在連接件70a中用于選擇性地中斷壓縮空氣供應(yīng)的單向閥50a，用于支撐單向閥50a的圓柱形導(dǎo)向體60a，適合于在活塞套10a和導(dǎo)向體60a內(nèi)上升和下降，并且具有在其中形成多個壓縮空氣通道的活塞20a，和被安裝成這樣形式的錘頭30a，通過活塞20a的下降擊打力和活塞套10a的旋轉(zhuǎn)力在活塞套10a內(nèi)上升和下降，用以執(zhí)行鑿鉆作業(yè)。圖17是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，用于鑿巖的氣動錘的分解透視圖；圖17中，后錘頭40a和活塞套10a依靠連接件70a彼此螺紋接合。位于后錘頭的壓縮空氣通道43a的下端并且被彈簧53a彈性支撐的單向閥50a由導(dǎo)向體60a的彈頭狀前端的內(nèi)周支撐(見圖16)，以便來自壓縮空氣通道43a的壓縮空氣向下推動彈簧53a來形成用于在其中供應(yīng)壓縮空氣的通道。圖17中未解釋的附圖標(biāo)記45a和71a標(biāo)注0型環(huán)，51a標(biāo)注銷子。另外，如圖18中所示，安裝在活塞套10a的中間部分的活塞20a包括一些具有不同外徑Rl、R2和R3的軸向部分，以便其能擊打錘頭30a。在活塞套10a的下端安裝有卡盤11a和用于活塞20a的止動環(huán)、用于錘頭30a的固定環(huán)17a、0型環(huán)21a，以使錘頭30a能沿著卡盤11a的內(nèi)周上升和下降。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的氣動錘的活塞20a結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖18(a)是活塞的主視圖，圖18(b)是圖18(a)的右側(cè)視圖，圖18(c)是沿圖18(b)的S-S'線所做的橫截面視圖?；钊?0a為包括一些具有不同外徑Rl、R2和R3的軸向部分的重量體?；钊?0a具有在其中形成為這種形式的壓縮空氣通道24a，壓縮空氣通道24a與入口22a和出口23a流體連通，在其中形成的與另一個入口25a流體連通的中心孔21a，和在其中形成的單獨的壓縮空氣通道27a。如圖18(b)所示，出口23a關(guān)于活塞的中心軸線在所有方向上成形，所以壓縮空氣通道24a成形為放射狀。圖19是示出圖16的后錘頭的結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖19(a)是后錘頭的主視圖，其中它的外觀為彈頭形，圖19(b)是圖19(a)的右側(cè)視圖，圖19(c)是沿圖19(b)的S-S'線所做的橫截面視圖，圖19(d)是圖19(c)中A部分的放大視圖。圖19中，后錘頭40a具有形成在其上部和下部的外周表面上的一些螺旋接合部分41a，41a，，以與其它一些部件接合，和形成在其中間部分的外周上的螺栓部49a。后錘頭40a具有在其中形成的中心孔43a用于通過其中供給壓縮空氣。而且，螺栓部49a具有在其中形成為這樣形式的部件組裝孔42a和旁通孔45a，以與中心孔43流體連通。閥44a被部件組裝孔42a中的彈簧48彈性地支撐并且被扣環(huán)46a鎖定。因此，在高深度的鑿鉆作業(yè)中，如果在僅用氣動錘中消耗的壓縮空氣處理泥漿是有限的情況時，壓縮空氣通過旁通孔45a被排放到外部，以有助于泥漿的處理和得到提高穿透率的效果。同時，在圖19中，螺栓部49a形成為六角形，但并不限制于此。而且，如圖19(c)中所示，其它一些部件可以沿著旁通孔45a形成在對稱位置或可以形成在螺栓部49a的各個六角形的角上。圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的氣動錘的連接件結(jié)構(gòu)的視圖，其中圖20(a)是連接件的主視圖，圖20(b)是圖20(a)的右側(cè)視圖，圖20(c)是沿圖20(b)的S-S，線所做的橫截面視圖。參照圖20，連接件70a包括在其上部的內(nèi)周表面上形成的內(nèi)螺旋接合部73a，以允許后錘頭40a的外螺旋接合部與其接合，和在其下部的外周表面上形成的外螺旋接合部74a，以允許活塞套10a的上端部與其接合。另外，連接件70a包括在其中形成的導(dǎo)向體構(gòu)件71a，和在導(dǎo)向體構(gòu)件71a和連接件70a的外周之間形成的壓縮空氣進(jìn)口77a，由此形成與在連接件70a和活塞套10a之間的壓縮空氣出口76a流體連通的壓縮空氣通道75a。圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的鑿鉆氣動錘的橫截面，在其上一些部件被相互組裝完成。圖16中，為了鑿鉆作業(yè)的目的，鑿鉆氣動錘被豎直定向。后錘頭40a與連接件70a接合，并且單向閥50a固定在連接件70a的導(dǎo)向體構(gòu)件71a中，其由彈簧53a彈性地支撐。壓縮空氣通道75以這種狀態(tài)形成在連接件70a和活塞套10a之間，連接件70a與活塞套螺紋接合。另外，連接件70a形成為圓柱形以在其下部形成壓縮空氣室56a。同時，可變壓縮空氣室260在活塞套10a和活塞20a之間形成，以便與活塞20a的壓縮空氣通道27a流體連通，和另一個可變壓縮空氣室270在活塞套10a和活塞20a之間形成，以便與活塞20a的另一個壓縮空氣通道24a流體連通。而且，活塞20a的壓縮空氣入口25a形成壓縮空氣通道，和由變化的活塞套10a的厚度形成的內(nèi)徑孔230?；钊?0a的中心孔21a形成為這種形式，其下部的直徑大于其上部的直徑，以允許安裝在錘頭30a上的軸90a能被安裝到那里。此外，用于活塞的止動環(huán)13a和用于錘頭的固定環(huán)17a被連同卡盤lla—起與錘頭30a無間隙地組裝，從而可以進(jìn)行由于活塞的上升和下降的擊打操作。另外，中心孔31a形成在錘頭中間，因此當(dāng)中心孔31a與活塞20a的中心孔21a流體連通時，壓縮空氣經(jīng)由排放孔32a被排放到外部，由此吹出泥漿。圖21中示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例鑿鉆氣動錘的驅(qū)動過程。該驅(qū)動過程與在第一和第二實施例中的驅(qū)動過程相同，在該驅(qū)動過程中活塞20a依靠壓縮空氣向下?lián)舸蝈N頭30a同時氣動錘旋轉(zhuǎn)。如圖21(a)中所示，在準(zhǔn)備好鑿鉆作業(yè)的錘中，活塞20a和錘頭30a由于自身重量下降。此時，壓縮空氣沿著如實箭頭所示的方向的排放通道流動。當(dāng)鑿鉆作業(yè)開始時，如圖5(b)中所示，錘頭30a的底端表面變?yōu)榕c鑿鉆表面緊密接觸(未示出)，同時整個錘旋轉(zhuǎn)下降，以便錘頭30a被插入活塞套10a內(nèi)。這種鑿鉆操作與其它實施例的鑿鉆操作也相同。為了鑿鉆作業(yè)的目的，被從外部供應(yīng)至氣動錘的壓縮空氣通過中心孔43a并且加壓單向閥50a。隨后，壓縮空氣被輸送至在連接件70a的導(dǎo)向體構(gòu)件71a和連接件70a之間形成的壓縮空氣入口77a。此時，壓縮空氣繼續(xù)被供給至活塞，直到其壓力超過支撐彈簧53a的彈性力。當(dāng)單向閥50a關(guān)閉，壓縮空氣的回流被阻止，因此單向閥50a能執(zhí)行在一個方向上供給壓縮空氣的功能。如圖21(b)所示，引入到后錘頭的壓縮空氣通過由活塞套10a的上部和導(dǎo)向體構(gòu)件71a的外周之間的空間限定的壓縮空氣通道75a，經(jīng)由連接件70a的壓縮空氣入口77a，并且隨后被供給至壓縮空氣出口76a，以經(jīng)過活塞20a的壓縮空氣通道24a被供給至壓縮空氣室270。壓縮空氣壓力的增加膨脹壓縮空氣室270，而在另一壓縮空氣室56a中的壓縮空氣依次經(jīng)由壓縮空氣通道27a、可變壓縮空氣室260、中心孔21a和中心孔31a被排放到外部。因此，防止了由于在錘中的剩余壓縮空氣使活塞20a的上升抑制。同樣地，如圖21(c)中所示，膨脹壓縮空氣室270的壓縮空氣繼續(xù)被供應(yīng)至活塞，直到活塞20a上升至頂點，以便壓縮空氣入口77a、壓縮空氣出口76a和壓縮空氣通道27a彼此流體連通。當(dāng)由于壓縮空氣的連續(xù)供應(yīng)壓力升高時，在導(dǎo)向體構(gòu)件71a中壓縮空氣室56a的區(qū)域突然增加，由此因為瞬時壓力突然下降活塞20a。這種由于活塞20a的上升和下降產(chǎn)生的活塞的連續(xù)擊打允許錘頭30a執(zhí)行鑿鉆作業(yè)。如上所述，本發(fā)明的第三實施例的氣動錘被設(shè)計得使活塞能通過壓縮空氣通道的轉(zhuǎn)換和壓縮空氣室的壓力變化而上升和下降。因此，減少了部件的數(shù)量，由于結(jié)構(gòu)簡單提高了鑿鉆作業(yè)效率，并且極大地減少了用于鑿鉆設(shè)備保養(yǎng)和維修所需的花費和時間。工業(yè)實用小生如上所述，鑿鉆作業(yè)所需的壓縮空氣通過以均勻的間隔同心地設(shè)置在后錘頭的中心軸線的一些空氣通道被供給至活塞，并且壓縮空氣在一些壓縮空氣室中膨脹，由此上升和下降活塞。本發(fā)明具有的優(yōu)點在于，通過很簡單的操作原理，極大地提高了鑿鉆作業(yè)效率，因此利于鑿鉆設(shè)備的保養(yǎng)和維修，并且節(jié)省了鑿鉆作業(yè)所需的時間和花費。具體地，傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的氣動錘有的缺點在于，當(dāng)活塞由于壓縮空氣下降時，壓縮空氣室被加壓以施加抑制活塞上升的負(fù)荷。然而，本發(fā)明具有的優(yōu)勢效果于，因為在上升活塞的時間，壓縮空氣被供應(yīng)至處于無負(fù)荷狀態(tài)下的錘，而沒有任何壓縮空氣室的壓力，活塞突然上升，而且它的擊打力由于在一些可變壓縮空氣室中的壓縮空氣的作用而增加，甚至是在活塞下降時。此外，活塞被設(shè)計得用來防止水的回流，使得第二室隔墻形成在活塞中，其內(nèi)中空部延伸至出口以形成增壓通道，由此執(zhí)行更迅速的活塞上升操作。另外，當(dāng)上升操作被轉(zhuǎn)換成下降操作時，壓縮空氣瞬時下降活塞，由此在活塞的迅速上升和下降時，得到增加的擊打力，以便進(jìn)一步地提高鑿鉆作業(yè)的速度。而且，根據(jù)作業(yè)規(guī)模，可以使用小容量或中大型容量的鑿鉆錘，由此提高鑿鉆作業(yè)效率和節(jié)省用于保養(yǎng)和維修鑿鉆設(shè)備所需的時間和花費。當(dāng)參照幾個特殊的實施例描述本發(fā)明時，該描述是本發(fā)明的舉例說明，而不能被解釋為限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行不同的修改而不背離由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的基本精神和范圍。權(quán)利要求1.一種用于鑿巖的氣動錘，其中活塞在旋轉(zhuǎn)下降的圓柱形活塞套中由壓縮空氣操作以擊打錘頭，以便進(jìn)行鑿鉆作業(yè)，所述氣動錘包括后錘頭，與所述活塞套的上部螺紋接合；導(dǎo)向體，配合在所述后錘頭的中心孔內(nèi)，所述導(dǎo)向體包括在其下部形成的軸部，中間砧部，和在其上端部形成的單向閥接收部，所述砧部具有在其下部形成的周向延伸的外周邊緣部和在其所述外周表面上形成的止動孔，所述軸部具有在其所述外周表面上軸向形成的多個圓環(huán)槽；單向閥，以這樣的方式被接受在所述導(dǎo)向體的所述單向閥接收部中，使得其被螺旋彈簧彈性地支撐；活塞，適于在所述活塞套中上升和下降，所述活塞包括形成在其中的中心孔和壓縮空氣通道，和一些具有基準(zhǔn)外徑R和不同外徑Rl、R2(=R1)、R3和R4的軸向部分;卡盤，適于引導(dǎo)所述活塞以防止所述活塞從所述活塞套中脫離，并且與軸襯部整體形成，所述卡盤具有形成在其中間軸部的內(nèi)周表面上的錘頭固定環(huán)安裝槽和多個形成在其下端部的內(nèi)周表面上的導(dǎo)向槽；錘頭，具有多個交替地設(shè)置在形成于其外周表面上的多個相鄰導(dǎo)向槽之間的周向突出部，以便與所述卡盤的一些導(dǎo)向槽可滑動地接合，所述錘頭具有形成在其外周表面上的外環(huán)槽和形成在其外環(huán)槽的上端的止動臺階，因此錘頭的上升和下降長度被限制于外環(huán)槽的長度；所述活塞套在其所述上端部與所述后錘頭螺紋接合，所述活塞套具有一些有不同內(nèi)徑C1、C2和C3的軸向部分；和可變壓縮空氣室，形成在所述活塞的所述外周和所述活塞套的所述內(nèi)周之間。2.如權(quán)利要求1所述的氣動錘，其中，所述后錘頭被構(gòu)造得使多個空氣通道與所述后錘頭的中心孔流體連通，所述多個空氣通道被以這樣的方式以均勻的間距同心地設(shè)置在所述后錘頭的中心軸線的周圍，即它們由所述后錘頭的外周徑向向內(nèi)間隔設(shè)置；所述多個空氣通道被構(gòu)造得，在下端開啟并且經(jīng)由入口與所述中心孔流體連通的空氣通道和在下端關(guān)閉并且經(jīng)由出口與所述中心孔流體連通的空氣通道被交替地同心設(shè)置。3.如權(quán)利要求1所述的氣動錘，其中，所述單向闊包括形成有中心孔和位于所述中心孔上方的內(nèi)中空部的機(jī)座部，和放置在所述機(jī)座部上并且覆蓋彈性橡膠件的頭部；所述頭部包括裙部，具有在其上端部和彈性橡膠件處朝著其中心軸線的斜面；所述彈性橡膠件形成的輪廓具有斜面，其傾斜與所述裙部的斜面相平行的角度；和加強(qiáng)筋部，以這種方式沿周向形成在其下端部，使其從一斜面以一定的厚度(r)向外伸出，該斜面與所述彈性橡膠件的斜面和所述頭部的所述斜面相配。4.如權(quán)利要求1所述的氣動錘，其中，所述活塞的長度(L)被設(shè)為大于基準(zhǔn)外徑(R)的5.7倍(L/R二5.7)，并且被設(shè)為大于所述最大外徑R3的3.2倍(L/R二3.2)，由此防止因為水回流進(jìn)所述錘頭的錯誤操作。5.—種驅(qū)動用于鑿巖的氣動錘的方法，其中活塞在旋轉(zhuǎn)下降的圓柱形活塞套中豎直往返以擊打錘頭，以便進(jìn)行所述鑿鉆作業(yè)，所述方法包括第一階段，在無負(fù)荷狀態(tài)中等待所述鑿鉆作業(yè)，甚至當(dāng)所述氣動錘在鑿鉆位置被供給壓縮空氣時；第二階段，形成壓縮空氣通道以膨脹形成在所述活塞和所述活塞套之間的可變壓縮空氣室，由此上升所述活塞套中的所述活塞；和第三階段，形成壓縮空氣通道以膨脹形成在所述活塞和所述活塞套之間的另外的可變壓縮空氣室，從而突然下降所述活塞，由此執(zhí)行所述鑿鉆作業(yè)。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，在第一階段包括的步驟中，通過后錘頭的中心孔供給的所述壓縮空氣克服單向閥的壓力，并且接著所述壓縮空氣沿著從空氣通道經(jīng)由所述活塞的中心孔至所述錘頭的排放孔延伸的壓縮空氣流道，在這樣的狀態(tài)中被排放到外部，即所述活塞和所述錘頭下降并且由于它們自身的重量位于最低位置；在第二階段包括的步驟中，當(dāng)所述活塞套下降同時旋轉(zhuǎn)用于鑿鉆作業(yè)，并且所述錘頭的底面變?yōu)榕c所述鑿鉆表面緊密接觸時，所述錘頭和所述活塞被推進(jìn)所述活塞套內(nèi)，并且所述壓縮空氣沿著由所述后錘頭的所述中心孔、所述空氣通道和所述活塞的增壓室形成的所述壓縮空氣流道被供給，由此突然上升活塞；和在第三階段包括的步驟中，在當(dāng)突然上升的所述活塞被定位在頂點的狀態(tài)中，所述壓縮空氣通過所述后錘頭的所述中心孔和所述空氣通道被供給和壓縮于由在所述壓縮空氣室和活塞頂面上的空間所限定的中心孔，因此所述活塞突然下降，使所述活塞的所述底端擊打所述錘頭的所述頂面。7.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括將從外部供給的壓縮空氣通過所述單向閥供給至所述活塞的所述中心孔的階段；所述活塞的所述中心孔中的所述壓縮空氣以中央和分散方式被選擇性地供應(yīng)至所述活塞的所述增壓室的階段；和在一些具有不同外徑的活塞軸向部分和活塞套內(nèi)壁之間形成壓縮空氣室的階段。8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括為了以中央和分散的方式通過其供應(yīng)壓縮空氣，圍繞所述后錘頭的所述中心孔，多個空氣通道被以均勻的間隔同心地圍繞所述后錘頭的中心軸線設(shè)置的階段；用于下降所述活塞的壓縮空氣室被形成得與所述的一些空氣通道流體連通的階段；用于上升所述活塞的壓縮空氣室被形成得選擇性地與所述的一些空氣通道流體連通，并且用于下降所述活塞的與所述壓縮空氣室流體連通的空氣通道和用于上升所述活塞的選擇性地與所述壓縮空氣室流體連通的空氣通道圍繞所述后錘頭的所述中心孔被交替地同心設(shè)置的階段；用于下降所述活塞的壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)被構(gòu)造得在所述壓縮空氣室和活塞頂面上作用的階段；和所述錘頭與卡盤接合，以使其能沿形成在所述卡盤的所述內(nèi)周表面上的一些導(dǎo)向槽滑動，由此執(zhí)行鑿鉆作業(yè)的上升和下降操作的階段。9.一種用于鑿巖的氣動錘，所述錘包括圓筒形活塞套，安裝在所述活塞套的上部的后錘頭，用于開啟/關(guān)閉在所述活塞套中的壓縮空氣通道的單向閥，用于支撐所述單向閥的導(dǎo)向體，適于在所述活塞套中由壓縮空氣上升和下降的活塞，和通過所述活塞的擊打來執(zhí)行鑿鉆作業(yè)的錘頭，其中，圓柱形連接件還被設(shè)置在所述活塞套和所述后錘頭之間以將所述活塞套與所述后錘頭接合，所述連接件在其中心形成有導(dǎo)向體機(jī)座部，所述導(dǎo)向體機(jī)座部具有形成在其中的貫通孔；連接件在其上部的內(nèi)周表面上形成有內(nèi)螺旋接合部，在其下部的外周表面上形成有外螺旋接合部，和圍繞其中心孔形成有多個壓縮空氣通道；和所述活塞套在其上部的內(nèi)周表面形成有用于與所述連接件的外螺旋接合部螺紋接合的內(nèi)螺旋接合部，在中心部的內(nèi)周表面上形成有凹進(jìn)部和從所述凹進(jìn)部向下延伸的傾斜凹槽，所述活塞形成為具有基準(zhǔn)外徑R和不同外徑R1、R2(=R1)、R3和R4的軸向部分的圓柱形結(jié)構(gòu)，并且具有形成在其中的中心孔和擊打?qū)虿?，增壓通道是以這樣的方式形成在所述活塞的所述中心孔和所述活塞的所述外周之間，使得與所述中心孔平行并且與入口和出口流體連通，第一和第二室隔墻和下隔墻形成在所述活塞的外周上，密封支撐環(huán)安裝槽形成在第一室隔墻的正下方，并且減壓通道以這樣的方式從第一室隔墻向內(nèi)形成，使得與入口和出口流體連通，和所述錘頭在其上部的所述內(nèi)周表面上形成有支撐槽，其具有的直徑稍大于所述錘頭的所述中心孔上部的直徑，以使中心棒被固定地與所述支撐槽接合；密封支撐環(huán)被安裝在所述活塞套的所述凹進(jìn)部中，其被形成為由兩個對稱的半圓形件構(gòu)成的圓環(huán)形，以便在缸內(nèi)用作活塞環(huán)，并且具有形成在其內(nèi)周表面上的彈簧安裝槽，用于在其中安裝拉伸彈簧；在上述的部件已經(jīng)被彼此接合后，可變壓縮空氣供應(yīng)通道由形成在所述活塞套和所述活塞之間的可變壓縮空氣室形成，活塞加壓室形成在所述活塞的所述上部和所述連接件的所述中心孔之間，和內(nèi)部壓力室形成在所述連接件的所述導(dǎo)向體機(jī)座部和所述連接件中的所述后錘頭下方的所述導(dǎo)向體機(jī)座部之間，以使所述活塞能在所述活塞套內(nèi)突然上升，并且所述鑿鉆作業(yè)通過當(dāng)所述活塞的突然下降，所述活塞對所述錘頭的重復(fù)打擊操作執(zhí)行。10.如權(quán)利要求9所述的氣動錘，其中，當(dāng)所述活塞和所述錘頭位于所述活塞套中的最低位置時，供給至所述可變壓縮空氣室的所述壓縮空氣被供給至依次由所述中心孔、所述內(nèi)部壓力室、所述壓縮空氣通道、所述活塞加壓室和所述中心孔形成的壓縮空氣流道；當(dāng)所述整個活塞套下降用于鑿鉆時，所述錘頭和所述活塞被向上推進(jìn)所述活塞套內(nèi)，并且所述壓縮空氣流道依次由所述中心孔、所述內(nèi)部壓力室、所述壓縮空氣通道、加壓通道和加壓室形成，以使所述增壓室的體積突然膨脹，由此瞬間上升所述活塞，而且當(dāng)所述活塞上升到達(dá)所述頂點時，依次由所述中心孔、所述內(nèi)部壓力室、所述壓縮空氣通道、所述活塞加壓室和所述可變壓縮空氣室形成的壓縮空氣流道處于這種狀態(tài)，所述活塞的所述中心孔被所述導(dǎo)向體的中心軸棒堵住，以使所述活塞由于所述活塞加壓室和所述可變壓縮空氣室的內(nèi)中空部的突然膨脹而突然下降，以擊打所述錘頭，由此執(zhí)行所述鑿鉆作業(yè)。11.如權(quán)利要求9所述的氣動錘，其中，所述活塞在其所述密封支撐環(huán)安裝槽上形成有與所述中心孔流體連通的貫通孔，因此在所述可變壓縮空氣室不會產(chǎn)生壓縮或負(fù)壓。12.如權(quán)利要求9所述的氣動錘，其中，所述傾斜凹槽形成在所述活塞套的凹進(jìn)部上，而且所述密封支撐環(huán)安裝槽形成在所述活塞的外周上，因此當(dāng)所述活塞與所述活塞套分離時，彈性支撐著的所述密封支撐環(huán)被從所述活塞卸下。13.—種用于鑿巖的氣動錘，所述錘包括從外部向其供應(yīng)壓縮空氣的后錘頭，用于將所述后錘頭與活塞套接合的連接件，安裝在所述連接件內(nèi)部、用于支撐單向閥和選擇性地中斷所述壓縮空氣供應(yīng)的圓柱形導(dǎo)向體，適于在與所述活塞套接合的所述導(dǎo)向體內(nèi)上升和下降、并且具有多個形成在其中的壓縮空氣通道的活塞，安裝在所述活塞的下部、用于通過所述活塞的旋轉(zhuǎn)力和擊打力執(zhí)行鑿鉆作業(yè)的鉆錘頭，其中，所述后錘頭與所述連接件的上部螺紋接合，所述連接件在其下部與所述活塞套的上部螺紋接合，所述活塞套的所述下部被形成為與卡盤螺紋接合的輪廓，錘頭固定環(huán)用于限制所述錘頭的前進(jìn)和后退范圍，并且所述卡盤被安裝在所述活塞套的下端部內(nèi)，所述活塞為重量體，包括一些具有不同外徑Rl、R2和R3的軸向部分，所述活塞具有以這種方式形成在其中的壓縮空氣通道，所述壓縮空氣通道與入口和出口流體連通，在其中形成的與另一個入口流體連通的中心孔，和在其中形成單獨的壓縮空氣通道，所述后錘頭具有形成在其所述上部和所述下部的所述外周表面上的一些螺旋接合部，以便與形成在其中間部的所述外周上的一些其它部件和螺栓部接合，所述后錘頭具有形成在其中的中心孔，用于通過其供給壓縮空氣；所述螺栓部，具有以這種方式形成在其中的部件組裝孔和旁通孔，使得與所述中心孔流體連通；和由在所述部件組裝孔中的彈簧彈性支撐并且由扣環(huán)固定的閥，所述連接件包括形成在其上部的內(nèi)周表面上的內(nèi)螺旋接合部用于允許所述后錘頭的外螺旋接合部與其接合，形成在其下部的外周表面上的外螺旋接合部用于允許所述活塞套的上端部與其接合，和形成在其中的導(dǎo)向體構(gòu)件；壓縮空氣入口形成在所述導(dǎo)向體構(gòu)件和所述連接件的所述外周之間，由此形成在所述導(dǎo)向體構(gòu)件和所述活塞套之間的壓縮空氣通道，從而在準(zhǔn)備鑿鉆作業(yè)的狀態(tài)下，壓縮空氣流道依次由所述后錘頭的所述中心孔、形成在所述導(dǎo)向體構(gòu)件和所述連接件之間的所述壓縮空氣入口、所述導(dǎo)向體的壓縮空氣通道、所述活塞的所述壓縮空氣通道、所述活塞的所述中心孔和所述錘頭的所述中心孔組成；在活塞上升的狀態(tài)下，所述壓縮空氣流道依次由所述后錘頭的所述中心孔，形成在所述導(dǎo)向體構(gòu)件和所述連接件之間的所述壓縮空氣入口，由在所述活塞套的上部和所述導(dǎo)向體的所述外周之間限定的空間形成的壓縮空氣通道，形成在所述導(dǎo)向體構(gòu)件和所述連接件之間的壓縮空氣出口，所述活塞的所述壓縮空氣通道和形成在所述活塞和活塞套之間的可變壓縮空氣室組成，并且在其它壓縮空氣室中的所述壓縮空氣經(jīng)過所述活塞的所述壓縮空氣通道、所述活塞的所述壓縮空氣室和所述錘頭的所述中心孔被排放到外部，由此在無負(fù)荷狀態(tài)下突然上升活塞；而在使所述活塞處于下降狀態(tài)下，所述壓縮空氣繼續(xù)被供給至所述活塞，直到形成在所述導(dǎo)向體構(gòu)件和所述連接件之間的所述壓縮空氣入口，形成在所述導(dǎo)向體構(gòu)件和所述連接件之間的所述壓縮空氣出口和所述活塞的所述壓縮空氣通道相互流體連通，和隨后在所述導(dǎo)向體構(gòu)件中的所述壓縮空氣室中的所述區(qū)域突然膨脹，由此由于瞬時壓力突然地下降所述活塞以擊打所述錘頭，因此允許所述錘頭執(zhí)行鑿鉆作業(yè)。14.如權(quán)利要求13所述的氣動錘，其中，所述活塞的所述出口形成在關(guān)于所述活塞的中心軸線的所有方向上。15.如權(quán)利要求13所述的氣動錘，其中，所述旁通孔、所述部件組裝孔和安裝在所述部件組裝孔中的一些部件形成在所述螺栓部的各個六角形的角上或在所述螺栓部的一些對稱的六角形的位置上。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于鑿巖的氣動錘，該錘包括圓柱形活塞套、安裝在該活塞套上部的后錘頭、用于開啟/關(guān)閉活塞套中的壓縮空氣通道、用于支撐單向閥的導(dǎo)向體、適于由活塞套中的壓縮空氣上升和下降的活塞，和用于通過活塞的擊打執(zhí)行鑿鉆作業(yè)的錘頭。該活塞被延伸到一定長度以符合氣動錘的作業(yè)條件，由此防止水回流現(xiàn)象，其中在鑿鉆作業(yè)期間地下水等被引入鑿鉆設(shè)備內(nèi)，一些壓縮空氣通道和可變壓縮空氣室形成在活塞和活塞套之間，以便當(dāng)活塞由于壓縮空氣上升時，其在無負(fù)荷狀態(tài)突然上升，并且活塞具有有基準(zhǔn)直徑和不同外徑的軸部，以便能制造具有多個形成在活塞套和活塞之間的可變壓縮空氣室的錘頭，以適合作業(yè)容量。在無負(fù)荷狀態(tài)中上升的活塞在突然下降時用其迅速和強(qiáng)大的擊打力擊打錘頭，該擊打力由從一些可變室供給的壓縮空氣產(chǎn)生，由此執(zhí)行鑿鉆作業(yè)。文檔編號E21B1/30GK101146978SQ200580047876公開日2008年3月19日申請日期2005年12月1日優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日發(fā)明者林秉德申請人:林秉德