CN106142227B - 一种取芯钻头、应用该钻头的年轮芯取芯电钻、取芯方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种取芯钻头，钻头为中空圆柱形钻头；钻头内设置有取芯机构；取芯机构包括一牵引杆、一倒钩；牵引杆的一端与倒钩的一端转动连接，另一端与一拉动手柄固定连接；在钻头壁体内，沿钻头轴线设置有用于容纳牵引杆的通孔；通孔靠近钻头钻进端向钻头轴线延伸出用于一容纳腔；容纳腔与钻头内腔连通；倒钩转动固定在容纳腔内；倒钩与牵引杆形成锐角夹角；在钻头壁上开设一与外界连通的控制孔；拉动手柄通过控制口伸出钻头外；拉动牵引杆时，牵引杆带动倒钩转动，使倒钩朝向钻头内腔的一端凸出钻头的内壁形成倒钩结构。通过牵引杆和倒钩的转动连接，以及拉动手柄与限位台阶的限位配合，使倒钩在容纳腔内收放自如。

Description

一种取芯钻头、应用该钻头的年轮芯取芯电钻、取芯方法

技术领域

本发明涉及一种电动工具技术领域，具体来说是一种取芯钻头、应用该钻头的年轮芯取芯电钻、取芯方法。

背景技术

为了研究野生树木的生长年限及生长特性，需在树干上水平钻取年轮芯。为了不影响树木的生长，一般只钻取树干半径长的年轮芯。现有技术中，一般采用手动旋转一圆形刀头钻进，钻进过程中，由于完全采用人力将钻芯工件旋入树干内部，不仅耗时耗力，而且长时间的旋动过程中，用力不均容易造成年轮芯断裂，且最后取芯需采用其他辅助工具完成。整个取芯过程耗时长，耗力大，且最终取出的年轮芯质量不高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中年轮芯的采取工具较原始，且钻芯和取芯不能一气呵成的缺陷，提供一种取芯钻头、应用该钻头的年轮芯取芯电钻、取芯方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种取芯钻头，所述钻头为中空圆柱形钻头；所述钻头内设置有取芯机构；所述取芯机构包括一牵引杆、一倒钩；所述牵引杆的一端与所述倒钩的一端转动连接，另一端与一拉动手柄固定连接；

在所述钻头壁体内，沿所述钻头轴线设置有用于容纳所述牵引杆的通孔；所述通孔靠近所述钻头钻进端向所述钻头轴线延伸出用于一容纳腔；所述容纳腔与所述钻头内腔连通；所述倒钩转动固定在所述容纳腔内；所述倒钩自与所述牵引杆连接的一端至处于所述钻头内腔的一端朝向远离所述钻头钻进端倾斜；所述倒钩与所述牵引杆形成锐角夹角；

所述通孔远离所述钻头钻进端的一端，在所述钻头壁上开设一与外界连通的控制孔；所述拉动手柄通过控制口伸出所述钻头外；自由状态下，所述倒钩朝向所述钻头内腔的面不高于所述容纳腔；拉动所述牵引杆时，牵引杆带动所述倒钩转动，使所述倒钩朝向所述钻头内腔的一端凸出所述钻头的内壁形成倒钩结构。

优选的，所述控制孔具有一限位台阶；所述限位台阶的台阶面朝向所述钻头远离钻进端的一端；拉动所述拉动手柄使所述拉动手柄现位于所述限位台阶上，实现倒钩伸出所述钻头内壁。

优选的，所述限位台阶上还设置一用于限位所拉动手柄的限位凹槽。

优选的，所述通孔宽度大于所述牵引杆的宽度。

优选的，所述通孔与所述容纳腔的交角处留有供所述倒钩转动的空间。

优选的，在所述钻头上设置有4个取芯机构。

优选的，相邻两个所述取芯机构的牵引杆与所述钻头轴线形成的扇形交角为30°。

本发明还提供一种年轮芯取芯电钻，包括便于取芯的钻头；所述便于取芯的钻头为上述任一技术方案所述的钻头；在所述钻头的外表面沿其轴线设置有刻度尺。

优选的，所述刻度尺自所述钻头的钻进端向其另一端逐渐增大。

本发明还提供一种年轮芯的取芯方法，采用上述的年轮芯取芯电钻来取芯；包括以下步骤：

1)采用直尺测量待取芯树干的直径或半径，以确定钻进深度；

2)检查钻头，确保每根牵引杆处于自由状态，即倒钩收纳于容纳腔内；

3)使钻头对准钻进点，启动电钻进行钻进；

4)钻进过程中，观察钻头上的刻度尺，当达到事先测定好的钻进深度时，即可停止钻进；

5)拉动拉动手柄，使手柄限位于限位凹槽内，确保倒钩伸出容纳腔，形成倒钩结构；

6)将钻头具有倒钩的一侧紧贴于年轮芯，并向外拉动，取出年轮芯；

7)放松牵引杆，使倒钩收纳于容纳腔内，将钻头的钻进端向下，让年轮芯从钻头内落下。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.在钻头上设置取芯机构，使钻芯和取芯合二为一，操作简单便捷；

2.通过牵引杆和倒钩的转动连接，以及拉动手柄与限位台阶的限位配合，使倒钩在容纳腔内收放自如；

3.在钻头上设置4个取芯机构，且相邻两个间隔30°，即4个倒钩作用于年轮芯的半个圆周上，年轮芯的另外半个圆周表面不被倒钩破坏，保证了后期打磨面的完整性。

4.将本发明提供的钻头应用在电钻上，是钻进时间短，避免钻进角度发生偏斜，且节约大量人力。

附图说明

图1为本发明实施例1中钻头的轴向剖面结构示意图；

图2为图1中倒钩伸出容纳腔的结构示意图；

图3为本发明实施例1中控制孔的俯视结构示意图；

图4为图3中拉动手柄处于限位凹槽中的结构示意图；

图5为实施例1中钻头径向剖面示意图；

图6为实施例2中钻头外表面结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

实施例1

一种取芯钻头1，钻头1为中空圆柱形钻头1。本发明提供的钻头1内设置有取芯机构。取芯机构包括一牵引杆21、一倒钩22；牵引杆21的一端与倒钩22的一端转动连接，另一端与一拉动手柄23固定连接。

取芯机构与钻头1融为一体，具体为：

在钻头1壁体内，沿钻头1轴线设置有用于容纳牵引杆21的通孔11，通孔11靠近钻头1钻进端向钻头1轴线延伸出用于一容纳腔12；容纳腔12与钻头1内腔连通；倒钩22转动固定在容纳腔12内；倒钩22自与牵引杆连接的一端至处于钻头1内腔的一端朝向远离钻头1钻进端倾斜，即倒钩22与牵引杆形成锐角夹角。通孔11远离钻头1钻进端的一端，在钻头1壁上开设一与外界连通的控制孔13。拉动手柄23通过控制口伸出钻头1外。自由状态下，倒钩22朝向钻头1内腔的面不高于容纳腔12，拉动手柄23后，牵引杆在通孔11内抽动，并带动倒钩22转动，使倒钩22朝向钻头1内腔的一端凸出钻头1的内壁形成倒钩22结构。

为了便于固定拉动手柄23，本发明在控制孔13上设置一限位台阶131。限位台阶131的台阶面朝向钻头1远离钻进端的一端，更优的，还可以在台阶上设置一限位凹槽1311。拉动拉动手柄23使拉动手柄23现位于限位台阶131上的限位凹槽1311内，实现倒钩22伸出钻头1内壁并不会回到容纳腔12内。

为了使牵引杆可以在通孔11内作小范围的水平方向的摆动，本发明将通孔11宽度设计为略大于牵引杆的宽度。同时，为了倒钩22有转动的空间，本发明将通孔11与容纳腔12的交角设计成倒角，给倒钩22留有足够的转动空间。

倒钩22转动固定在容纳腔12内，具体结构为：在倒钩22的中间或靠近中间的钩体上设置一转轴221，转轴221的两端转动固定在容纳腔12的两侧壁上，转轴221的轴线垂直于钻头1轴线且与钻头1轴线处于两个相互垂直的平面内。且转轴221与牵引杆21和倒钩22之间的转轴平行。

为了使取芯更加顺利，本发明在钻头1上设置有4个取芯机构，且相邻两个取芯机构的牵引杆与钻头1轴线形成的扇形交角为30°，即4个取芯机构处于年轮芯的半个圆周范围内，以确保年轮芯至少保留半个圆周不被倒钩22破坏，保证后期打磨面的完整性。

实施例2

一种年轮芯取芯电钻，包括便于取芯的钻头1；便于取芯的钻头1为上述实施例1中的钻头1。

为了便于控制钻进深度，尽可能少的破坏树干结构，本发明还在在钻头1的外表面沿其轴线设置有刻度尺14。刻度尺14的刻度自钻头1的钻进端向其另一端逐渐增大。

由于树木结构较软，用于年轮芯取芯的钻头1的强度远远低于用于对混凝土墙体钻孔的钻头。所以，即使在钻头壁上开设通孔11，钻头1的强度也可以满足钻取年轮芯的强度要求。且牵引杆的尺寸可以设计为金属细杆，那么通孔11的尺寸也是非常小的。

实施例3

一种年轮芯的取芯方法，采用上述实施例3中的年轮芯取芯电钻来取芯。包括以下步骤：

步骤1.采用直尺测量待取芯树干的直径或半径，以确定钻进深度；

步骤2.检查钻头1，确保每根牵引杆处于自由状态，即倒钩22收纳于容纳腔12内；

步骤3.使钻头1对准钻进点，启动电钻进行钻进；

步骤4.钻进过程中，观察钻头1上的刻度尺14，当达到事先测定好的钻进深度时，即可停止钻进；

步骤5.拉动拉动手柄23，使手柄限位于限位凹槽1311内，确保倒钩22伸出容纳腔12，形成倒钩22结构；

步骤6.将钻头1具有倒钩22的一侧紧贴于年轮芯，并向外拉动，取出年轮芯；

步骤7.放松牵引杆，使倒钩22收纳于容纳腔12内，将钻头1的钻进端向下，让年轮芯从钻头1内落下。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种取芯钻头，其特征在于：所述钻头为中空圆柱形钻头；所述钻头内设置有取芯机构；所述取芯机构包括一牵引杆、一倒钩；所述牵引杆的一端与所述倒钩的一端转动连接，另一端与一拉动手柄固定连接；

在所述钻头壁体内，沿所述钻头轴线设置有用于容纳所述牵引杆的通孔；所述通孔靠近所述钻头钻进端向所述钻头轴线延伸出一容纳腔；所述容纳腔与所述钻头内腔连通；所述倒钩转动固定在所述容纳腔内；所述倒钩自与所述牵引杆连接的一端至处于所述钻头内腔的一端朝向远离所述钻头钻进端倾斜；所述倒钩与所述牵引杆形成锐角夹角；

所述通孔远离所述钻头钻进端的一端，在所述钻头壁上开设一与外界连通的控制孔；所述拉动手柄通过控制口伸出所述钻头外；自由状态下，所述倒钩朝向所述钻头内腔的面不高于所述容纳腔；拉动所述牵引杆时，牵引杆带动所述倒钩转动，使所述倒钩朝向所述钻头内腔的一端凸出所述钻头的内壁形成倒钩结构；所述控制孔具有一限位台阶；所述限位台阶的台阶面朝向所述钻头远离钻进端的一端；拉动所述拉动手柄使所述拉动手柄限位于所述限位台阶上，实现倒钩伸出所述钻头内壁；所述通孔宽度大于所述牵引杆的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种取芯钻头，其特征在于：所述限位台阶上还设置一用于限位所述拉动手柄的限位凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种取芯钻头，其特征在于：所述通孔与所述容纳腔的交角处留有供所述倒钩转动的空间。

4.根据权利要求1所述的一种取芯钻头，其特征在于：在所述钻头上设置有4个取芯机构。

5.根据权利要求4所述的一种取芯钻头，其特征在于：相邻两个所述取芯机构的牵引杆与所述钻头轴线形成的扇形交角为30°。

6.一种年轮芯取芯电钻，其特征在于：包括便于取芯的钻头；所述便于取芯的钻头为上述权利要求1至5任一项 所述的钻头；在所述钻头的外表面沿其轴线设置有刻度尺。

7.根据权利要求6所述的一种年轮芯取芯电钻，其特征在于：所述刻度尺自所述钻头的钻进端向其另一端逐渐增大。

8.一种年轮芯的取芯方法，其特征在于：采用上述权利要求6或7所述的年轮芯取芯电钻来取芯；包括以下步骤：

1)采用直尺测量待取芯树干的直径或半径，以确定钻进深度；

2)检查钻头，确保每根牵引杆处于自由状态，即倒钩收纳于容纳腔内；

3)使钻头对准钻进点，启动电钻进行钻进；

4)钻进过程中，观察钻头上的刻度尺，当达到事先测定好的钻进深度时，即可停止钻进；

5)拉动拉动手柄，使手柄限位于限位凹槽内，确保倒钩伸出容纳腔，形成倒钩结构；

6)将钻头具有倒钩的一侧紧贴于年轮芯，并向外拉动，取出年轮芯；

7)放松牵引杆，使倒钩收纳于容纳腔内，将钻头的钻进端向下，让年轮芯从钻头内落下。