CN109915024A - 一种勘探钻头及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质勘探设备领域，具体涉及一种勘探钻头及其制造工艺，包括有钻尖、钻身、盖板、电源、控制器和红外摄像头，钻尖、钻身和盖板自下而上顺序连接，钻尖为圆锥形状，钻身为圆筒形状，盖板为圆盘形状，钻尖、钻身和盖板内部形成一个空腔，电源、控制器和红外摄像头安装在该空腔的内部，电源和红外摄像头均与控制器电连接；钻尖顶端设置有竖直向上延伸的内连接环，钻身的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环上的外连接环，内连接环和外连接环螺纹配合，内连接环上还设置有水平贯穿内连接环下半部分的多个探头孔；该钻头的钻尖和钻身可轻易分离、合拢，并且合拢后连接紧固、结构合理，密封性良好。

Description

一种勘探钻头及其制造工艺

技术领域

本发明涉及地质勘探设备领域，具体涉及一种勘探钻头及其制造工艺。

背景技术

钻探是地质勘探工作中的一项重要技术手段。用钻机从地表向下钻进，在地层中形成圆柱形钻孔，以鉴别和划分地层。可从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样、土样进行分析研究，用以测定岩石和土层的物理、力学性质和指标，提供设计需要。所用钻机主要分为回转式与冲击式两种。

钻探是利用探铲取土样观察地下遗存的调查方法。它的优点是能直接深入地下取样观察，直观准确地取得一定地点的文化堆积资料，它比发掘省工，破坏性小，能在短时间内了解较大面积的地下情况。适用于具体了解遗址堆积分布范围、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形状和布局等。

地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动，是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作，钻机是地质勘探过程中必要的设备，所以钻头也是必不可少。

钻头是钻井设备的主要组成部分，其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋转钻头是目前石油行业普遍使用的钻头，在机械的带动下旋转钻头会产生旋转，从而带动整个钻头产生向心运动，并通过侵削、研磨使岩石发生裂痕并破碎，起到向下钻探的作用。

钻头主要分为取芯系列和非取芯系列：

1、取芯系列：复合片钻头、菠萝钻头、肋骨钻头、刃型钻头、热压钻头和电镀钻头等；

2、非取芯系列：刮刀钻头、三翼内凹钻头、四翼内凹钻头和锚杆钻头等；

中国专利CN208518610U公开了一种地质勘探用钻头，包括固定套筒，所述固定套筒的顶部固定连接有连接轴，所述固定套筒的右侧固定连接有喷水装置，所述喷水装置的底部连通有喷水管，所述喷水管的一端贯穿固定套筒并延伸至固定套筒的内部。该实用新型通过固定套筒的设置，不仅可以为钻杆提供活动空间，还能对钻杆的顶部进行保护，通过喷水装置和喷水管的设置，可以在不拆卸钻杆的情况下对钻杆进行清洗和降温，通过弹簧和挡板的设置，为钻杆提供缓冲，保护了钻头，通过刀套和金刚石复合片钻头的设置，使得钻机能够轻松地面对许多坚硬地质，同时解决了传统地质勘探用钻头使用效果较差，容易造成钻头损坏的问题。

中国专利CN106677709B公开了一种带红外摄像头的地质勘探钻头，包括钻头本体与固定在钻头本体中心轴部位的钻杆，其特征在于，所述的钻头本体包括锥尖、钻身，和钻盖，所述的钻身内部成中空腔室，所述的中空腔室内安装有设有推杆的伸缩装置，所述的锥尖与所述的推杆固定连接，所述的伸缩装置为液压装置；所述的中空腔室内还安装有红外摄像头、蓝牙装置及电源，所述的液压装置、蓝牙装置与红外摄像头分别与电源装置形成回路并受控于外面的摇控开关；所述的红外线摄像头采集的信号通过蓝牙装置发送到外部处理器中。本发明具有操作简单，易携带，功能强的特点。

该专利公开的地质勘探钻头具有以下缺陷：

1、蓝牙传输距离有限，钻头位于地下较深位置时，用户无法通过蓝牙与钻头上的蓝牙装置取得连接；

2、内置电池的电力较小，无法驱动液压泵这样的设备启动；

3、锥尖与钻身之间缺乏可靠的连接机构，钻头扭矩极大，仅凭推杆连接锥尖和钻身会导致钻头工作时推杆断裂；

4、当锥尖和钻身分离时，尘土会进入到防渗垫片和锥尖之间，导致锥尖和钻身复位后无法贴合；

针对现有技术的不足，需要一种新型钻头，该钻头的锥尖和钻身之间连接可靠，易于分离，并且密封性良好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种勘探钻头及其制造工艺，该钻头的钻尖和钻身可轻易分离、合拢，并且合拢后连接紧固、结构合理，密封性良好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种勘探钻头，包括有钻尖、钻身、盖板、电源、控制器和红外摄像头，钻尖、钻身和盖板自下而上顺序连接，钻尖为圆锥形状，钻身为圆筒形状，盖板为圆盘形状，钻尖、钻身和盖板内部形成一个空腔，电源、控制器和红外摄像头安装在该空腔的内部，电源和红外摄像头均与控制器电连接；

盖板与钻身的顶端固定连接，盖板的顶端设置有安装柱，钻尖顶端设置有竖直向上延伸的内连接环，内连接环的内壁与钻身的内壁在同一个圆柱面上，钻身的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环上的外连接环，外连接环的外壁与钻尖的外壁在同一个圆柱面上；

内连接环外壁的上半部分设置有外螺纹，外连接环内壁的上半部分设置有内螺纹，外螺纹和内螺纹螺纹配合，内连接环上还设置有水平贯穿内连接环下半部分的多个探头孔，红外摄像头的工作方向与探头孔的轴线重合。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，内连接环的高度和外连接环的高度相等，外螺纹的高度和内螺纹的高度相等，外螺纹的高度小于内连接环高度的一半。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，钻身的底端设置有螺旋向下延伸的螺旋切刀，钻尖的顶端设置有与螺旋切刀吻合的螺旋槽，螺旋切刀的螺距与内螺纹的螺距相等，螺旋切刀的螺旋旋转角度为360度。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，钻身的中端设置有自钻身的内壁径向向内延伸的限位环，钻尖还包括有设置于限位环上方的止动环，止动环通过连接柱和钻尖固定连接，工作状态下，探头孔暴露在外，此时止动环的底面和限位环的顶面抵接。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，还包括有伸缩机构，伸缩机构包括有滑槽和滑块，滑槽水平设置并且固定安装在钻尖的顶面，滑块与滑槽滑动连接，滑槽内设置有驱动滑块朝向探头孔方向移动的弹簧，滑块顶端设置有第一斜块，第一斜块朝上并且朝向探头孔方向倾斜，钻身还包括有自限位环的底端竖直向下延伸的驱动环，驱动环底端设置有与第一斜块贴合的第二斜块，红外摄像头固定安装在滑块上；

伸缩机构还包括有清洁环，清洁环套设在红外摄像头的外侧，清洁环与探头孔滑动配合，工作状态下，红外摄像头伸出到探头孔的外侧，此时清洁环与内连接环的外圆柱面相切。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，还包括有冷却水管路，冷却水管路包括有第一水管和第二水管，第一水管竖直贯穿盖板和止动环，钻尖内部设置有自钻尖的顶端中心延伸至钻尖工作面的分支管路，第二水管连通第一水管和分支管路。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，电源包括有安装板、电池和水力发电机，钻身上设置有自钻身的内壁径向向内延伸的圆环台阶，安装板固定安装在圆环台阶上，电池和控制器固定安装在安装板上；

电池和水力发电机电连接，水力发电机和控制器电连接，第一水管和第二水管通过水力发电机连通。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，电源还包括有接触开关，安装板设置在止动环的上方，接触开关设置在限位环和安装板之间，接触开关固定安装在限位环上，接触开关的工作端竖直向上设置；

电池通过接触开关和控制器电连接，工作状态下，钻尖和钻身合拢，此时安装板抵接在接触开关的工作端。

作为一种勘探钻头的一种优选方案，控制器包括有微处理器、录像模块、存储模块和蓝牙模块。

一种勘探钻头的制造工艺，包括有以下步骤：

步骤一、将钻尖、钻身和盖板铸造成型；

步骤二、绞出外螺纹和内螺纹，并钻出探头孔；

步骤三、试装配钻尖和钻身，检测钻尖和钻身能否合拢；

步骤三、分离钻尖和钻身，将红外摄像头、伸缩机构和第二水管固定安装在钻尖上；

步骤四、装配钻尖和钻身，将水力发电机固定安装在第二水管上，将第一水管固定安装在水力发电机上，然后将止动环固定安装在连接柱上；

步骤五、将接触开关固定安装在限位环上，然后将安装板固定安装在圆环台阶上，接着将电池和控制器固定安装在安装板上；

步骤六、连通水力发电机和电池之间的电路，连通电池和接触开关之间的电路，连通接触开关和控制器之间的电路，连通控制器和红外摄像头之间的电路；

步骤七、将盖板固定安装在钻身上。

本发明的有益效果：

钻头通过安装柱与钻杆固定连接，钻杆驱动钻头旋转，钻头正转时，钻尖和钻身通过外螺纹和内螺纹紧固连接，此时探头孔被外连接环隐藏在内部，钻尖和钻身合拢后对土石进行钻探；

电池向控制器供电，控制器向红外摄像头供电并控制红外摄像头工作，用户通过蓝牙与控制器连接并取得红外摄像头拍摄的画面；

需要进行红外探测时，钻杆反转，钻头抵接在岩石上无法转动，钻身相对于钻尖旋转，在外螺纹和内螺纹的作用下，钻身螺旋向上移动，使得探头孔暴露在外，红外摄像头通过伸缩机构弹出到探头孔之外，然后红外摄像头拍摄周围的原位土层图像信息并传输到控制器中储存；

钻杆重新正转，即可使得钻身螺旋向下移动并再次与钻尖螺纹连接，钻尖和钻身合拢后继续向下钻探，当钻身螺旋向下移动时，螺旋切刀也随之螺旋向下移动，螺旋切刀的端部沿着内连接环的表面螺旋向下前进，从而将内连接环表面的土石刮去，当螺旋切刀和螺旋槽合拢时，钻尖和钻身之间的土石即被清理完毕；

重复上述步骤从而采集不同深度的地质信息；

钻尖钻探时可以通过冷却水冷却，冷却水依次通过第一水管、水力发电机、第二水管和分支管路对钻尖的工作面进行冷却，冷却水经过水力发电机时驱动水力发电机发电，水力发电机给电池充电。

1、该钻头可以储存红外摄像头拍摄的画面，从而解决蓝牙传输距离短的问题；

2、钻尖和钻身通过螺纹连接，连接紧固、结实；

3、钻尖和钻身合拢时钻尖和钻身的间隙中进入的土石被螺旋切刀刮去；

4、探头孔中进入的土石被清洁环刮去；

5、钻尖和钻身通过钻杆反转分离，无需内部动力；

6、水力发电机可以对电池充电，解决了频繁拆解钻头给电池充电的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的剖视图；

图2是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的正视图；

图3是图1的A处局部放大图；

图4是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的立体剖视图；

图5是图4的B处局部放大图；

图6是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的钻尖和钻身剖视图；

图7是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的立体分解图；

图8是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的进一步立体分解图；

图9是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的内部结构俯视图；

图10是本发明实施例所述的一种勘探钻头及其制造工艺的钻身立体图；

图中：

1、钻尖；1a、内连接环；1a1、外螺纹；1a2、探头孔；1b、螺旋槽；1c、止动环；1c1、连接柱；1d、分支管路；2、钻身；2a、外连接环；2a1、内螺纹；2b、螺旋切刀；2c、限位环；2d、驱动环；2d1、第二斜块；2e、圆环台阶；3、盖板；3a、安装柱；4、电源；4a、安装板；4b、电池；4c、水力发电机；4d、接触开关；5、控制器；6、红外摄像头；7、伸缩机构；7a、滑槽；7b、滑块；7b1、第一斜块；7c、弹簧；7d、清洁环；8、冷却水管路；8a、第一水管；8b、第二水管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图10所示的一种勘探钻头及其制造工艺，包括有钻尖1、钻身2、盖板3、电源4、控制器5和红外摄像头6，钻尖1、钻身2和盖板3自下而上顺序连接，钻尖1为圆锥形状，钻身2为圆筒形状，盖板3为圆盘形状，钻尖1、钻身2和盖板3内部形成一个空腔，电源4、控制器5和红外摄像头6安装在该空腔的内部，电源4和红外摄像头6均与控制器5电连接；

盖板3与钻身2的顶端固定连接，盖板3的顶端设置有安装柱3a，钻尖1顶端设置有竖直向上延伸的内连接环1a，内连接环1a的内壁与钻身2的内壁在同一个圆柱面上，钻身2的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环1a上的外连接环2a，外连接环2a的外壁与钻尖1的外壁在同一个圆柱面上；

内连接环1a外壁的上半部分设置有外螺纹1a1，外连接环2a内壁的上半部分设置有内螺纹2a1，外螺纹1a1和内螺纹2a1螺纹配合，内连接环1a上还设置有水平贯穿内连接环1a下半部分的多个探头孔1a2，红外摄像头6的工作方向与探头孔1a2的轴线重合。

该钻头通过安装柱3a与钻杆固定连接，钻杆驱动钻头旋转，钻头正转时，钻尖1和钻身2通过外螺纹1a1和内螺纹2a1紧固连接，此时探头孔1a2被外连接环2a隐藏在内部；

电源4用于向控制器5供电，控制器5向红外摄像头6供电并控制红外摄像头6工作；

当需要进行红外探测时，钻杆反转，钻头抵接在岩石上无法转动，从而使得钻身2相对于钻尖1旋转，在外螺纹1a1和内螺纹2a1的作用下，钻身2螺旋向上移动，从而使得探头孔1a2暴露在外，红外摄像头6通过探头孔1a2拍摄周围的原位土层图像信息并传输到控制器5中；

钻杆重新正转，即可使得钻身2螺旋向下移动并再次与钻尖1螺纹连接，然后继续向下钻探，从而采集不同深度的地质信息。

内连接环1a的高度和外连接环2a的高度相等，外螺纹1a1的高度和内螺纹2a1的高度相等，外螺纹1a1的高度小于内连接环1a高度的一半。

外螺纹1a1的高度小于内连接环1a高度的一半，可以推断出内螺纹2a1的高度小于外连接环2a的一半，从而使得钻尖1和钻身2分离从而暴露出探头孔1a2时，外螺纹1a1始终被外连接环2a遮挡，内螺纹2a1始终被内连接环1a遮挡，从而使得钻尖1和钻身2分离时土石不会进入到外螺纹1a1和内螺纹2a1中。

钻身2的底端设置有螺旋向下延伸的螺旋切刀2b，钻尖1的顶端设置有与螺旋切刀2b吻合的螺旋槽1b，螺旋切刀2b的螺距与内螺纹2a1的螺距相等，螺旋切刀2b的螺旋旋转角度为360度。

当钻尖1和钻身2分离时，土石会进入到钻尖1和钻身2之间的缝隙里，造成钻尖1和钻身2无法合拢，所以钻尖1和钻身2重新合拢时需要清理掉这部分土石；当钻身2螺旋向下移动时，螺旋切刀2b也随之螺旋向下移动，螺旋切刀2b的端部沿着内连接环1a的表面螺旋向下前进，从而将内连接环1a表面的土石刮去，当螺旋切刀2b和螺旋槽1b合拢时，钻尖1和钻身2之间的土石即被清理完毕。

钻身2的中端设置有自钻身2的内壁径向向内延伸的限位环2c，钻尖1还包括有设置于限位环2c上方的止动环1c，止动环1c通过连接柱1c1和钻尖1固定连接，工作状态下，探头孔1a2暴露在外，此时止动环1c的底面和限位环2c的顶面抵接。

钻杆驱动盖板3反转带动钻身2反转时，钻身2螺旋向上移动使得探头孔1a2暴露在外，若钻身2转数过多则会与钻尖1彻底分离，导致钻尖1掉落在勘探孔底，为了避免这个情况发生，当钻身2螺旋向上移动并使得探头孔1a2暴露在外时，止动环1c和限位环2c即抵接在一起，从而阻止钻身2继续远离钻尖1移动。

还包括有伸缩机构7，伸缩机构7包括有滑槽7a和滑块7b，滑槽7a水平设置并且固定安装在钻尖1的顶面，滑块7b与滑槽7a滑动连接，滑槽7a内设置有驱动滑块7b朝向探头孔1a2方向移动的弹簧7c，滑块7b顶端设置有第一斜块7b1，第一斜块7b1朝上并且朝向探头孔1a2方向倾斜，钻身2还包括有自限位环2c的底端竖直向下延伸的驱动环2d，驱动环2d底端设置有与第一斜块7b1贴合的第二斜块2d1，红外摄像头6固定安装在滑块7b上；

伸缩机构7还包括有清洁环7d，清洁环7d套设在红外摄像头6的外侧，清洁环7d与探头孔1a2滑动配合，工作状态下，红外摄像头6伸出到探头孔1a2的外侧，此时清洁环7d与内连接环1a的外圆柱面相切。

当钻身2螺旋向下移动时，驱动环2d也螺旋向下移动，驱动环2d通过第二斜块2d1和第一斜块7b1驱动滑块7b向着远离探头孔1a2的方向移动，滑块7b克服弹簧7c的回弹力沿着滑槽7a滑动，从而带动红外摄像头6向着远离探头孔1a2的方向移动并收入到钻尖1内部；

当钻身2螺旋向上移动时，驱动环2d也螺旋向上移动，弹簧7c回弹驱动滑块7b沿着滑槽7a向着靠近探头孔1a2的方向移动，从而带动红外摄像头6伸出到探头孔1a2的外侧并对土石进行拍摄。

当钻尖1和钻身2分离时，为了避免探头孔1a2中进入土石，当红外摄像头6向外伸出到探头孔1a2外侧时，清洁环7d也随之向外移动，从而将探头孔1a2中进入的土石推出去。

还包括有冷却水管路8，冷却水管路8包括有第一水管8a和第二水管8b，第一水管8a竖直贯穿盖板3和止动环1c，钻尖1内部设置有自钻尖1的顶端中心延伸至钻尖1工作面的分支管路1d，第二水管8b连通第一水管8a和分支管路1d。

冷却水依次通过第一水管8a、第二水管8b和分支管路1d流动到钻尖1的工作面，从而对钻尖1进行冷却。

电源4包括有安装板4a、电池4b和水力发电机4c，钻身2上设置有自钻身2的内壁径向向内延伸的圆环台阶2e，安装板4a固定安装在圆环台阶2e上，电池4b和控制器5固定安装在安装板4a上；

电池4b和水力发电机4c电连接，水力发电机4c和控制器5电连接，第一水管8a和第二水管8b通过水力发电机4c连通。

安装板4a用于固定承载电池4b和控制器5，冷却水从第一水管8a流入到第二水管8b时经过水力发电机4c，水力发电机4c在水力作用下发电并给电池4b充电，从而使得电池4b得以给控制器5供电，水力发电机4c可以减少拆解钻头给电池4b充电的次数。

电源4还包括有接触开关4d，安装板4a设置在止动环1c的上方，接触开关4d设置在限位环2c和安装板4a之间，接触开关4d固定安装在限位环2c上，接触开关4d的工作端竖直向上设置；

电池4b通过接触开关4d和控制器5电连接，工作状态下，钻尖1和钻身2合拢，此时安装板4a抵接在接触开关4d的工作端。

钻尖1和钻身2合拢时，安装板4a抵接在接触开关4d的工作端，接触开关4d断开电路，从而使得红外摄像头6不工作时，控制器5和红外摄像头6不再消耗电池4b中储存的电力。

控制器5包括有微处理器、录像模块、存储模块和蓝牙模块。

接触开关4d接通电路之后，微处理器通过录像模块将红外摄像头6拍摄的画面传输到存储模块中储存，用户需要调用画面时通过蓝牙连接蓝牙模块，然后微处理器从存储模块中调取画面并通过蓝牙传输到用户设备中。

一种勘探钻头的制造工艺，包括有以下步骤：

步骤一、将钻尖1、钻身2和盖板3铸造成型；

步骤二、绞出外螺纹1a1和内螺纹2a1，并钻出探头孔1a2；

步骤三、试装配钻尖1和钻身2，检测钻尖1和钻身2能否合拢；

步骤三、分离钻尖1和钻身2，将红外摄像头6、伸缩机构7和第二水管8b固定安装在钻尖1上；

步骤四、装配钻尖1和钻身2，将水力发电机4c固定安装在第二水管8b上，将第一水管8a固定安装在水力发电机4c上，然后将止动环1c固定安装在连接柱1c1上；

步骤五、将接触开关4d固定安装在限位环2c上，然后将安装板4a固定安装在圆环台阶2e上，接着将电池4b和控制器5固定安装在安装板4a上；

步骤六、连通水力发电机4c和电池4b之间的电路，连通电池4b和接触开关4d之间的电路，连通接触开关4d和控制器5之间的电路，连通控制器5和红外摄像头6之间的电路；

步骤七、将盖板3固定安装在钻身2上。

本发明的工作原理：

钻头通过安装柱3a与钻杆固定连接，钻杆驱动钻头旋转，钻头正转时，钻尖1和钻身2通过外螺纹1a1和内螺纹2a1紧固连接，此时探头孔1a2被外连接环2a隐藏在内部，钻尖1和钻身2合拢后对土石进行钻探；

电池4b向控制器5供电，控制器5向红外摄像头6供电并控制红外摄像头6工作，用户通过蓝牙与控制器5连接并取得红外摄像头6拍摄的画面；

需要进行红外探测时，钻杆反转，钻头抵接在岩石上无法转动，钻身2相对于钻尖1旋转，在外螺纹1a1和内螺纹2a1的作用下，钻身2螺旋向上移动，使得探头孔1a2暴露在外，红外摄像头6通过伸缩机构7弹出到探头孔1a2之外，然后红外摄像头6拍摄周围的原位土层图像信息并传输到控制器5中储存；

钻杆重新正转，即可使得钻身2螺旋向下移动并再次与钻尖1螺纹连接，钻尖1和钻身2合拢后继续向下钻探，当钻身2螺旋向下移动时，螺旋切刀2b也随之螺旋向下移动，螺旋切刀2b的端部沿着内连接环1a的表面螺旋向下前进，从而将内连接环1a表面的土石刮去，当螺旋切刀2b和螺旋槽1b合拢时，钻尖1和钻身2之间的土石即被清理完毕；

重复上述步骤从而采集不同深度的地质信息；

钻尖1钻探时可以通过冷却水冷却，冷却水依次通过第一水管8a、水力发电机4c、第二水管8b和分支管路1d对钻尖1的工作面进行冷却，冷却水经过水力发电机4c时驱动水力发电机4c发电，水力发电机4c给电池4b充电。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1.一种勘探钻头，其特征在于，包括有钻尖(1)、钻身(2)、盖板(3)、电源(4)、控制器(5)和红外摄像头(6)，钻尖(1)、钻身(2)和盖板(3)自下而上顺序连接，钻尖(1)为圆锥形状，钻身(2)为圆筒形状，盖板(3)为圆盘形状，钻尖(1)、钻身(2)和盖板(3)内部形成一个空腔，电源(4)、控制器(5)和红外摄像头(6)安装在该空腔的内部，电源(4)和红外摄像头(6)均与控制器(5)电连接；

盖板(3)与钻身(2)的顶端固定连接，盖板(3)的顶端设置有安装柱(3a)，钻尖(1)顶端设置有竖直向上延伸的内连接环(1a)，内连接环(1a)的内壁与钻身(2)的内壁在同一个圆柱面上，钻身(2)的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环(1a)上的外连接环(2a)，外连接环(2a)的外壁与钻尖(1)的外壁在同一个圆柱面上；

内连接环(1a)外壁的上半部分设置有外螺纹(1a1)，外连接环(2a)内壁的上半部分设置有内螺纹(2a1)，外螺纹(1a1)和内螺纹(2a1)螺纹配合，内连接环(1a)上还设置有水平贯穿内连接环(1a)下半部分的多个探头孔(1a2)，红外摄像头(6)的工作方向与探头孔(1a2)的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，内连接环(1a)的高度和外连接环(2a)的高度相等，外螺纹(1a1)的高度和内螺纹(2a1)的高度相等，外螺纹(1a1)的高度小于内连接环(1a)高度的一半。

3.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，钻身(2)的底端设置有螺旋向下延伸的螺旋切刀(2b)，钻尖(1)的顶端设置有与螺旋切刀(2b)吻合的螺旋槽(1b)，螺旋切刀(2b)的螺距与内螺纹(2a1)的螺距相等，螺旋切刀(2b)的螺旋旋转角度为360度。

4.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，钻身(2)的中端设置有自钻身(2)的内壁径向向内延伸的限位环(2c)，钻尖(1)还包括有设置于限位环(2c)上方的止动环(1c)，止动环(1c)通过连接柱(1c1)和钻尖(1)固定连接，工作状态下，探头孔(1a2)暴露在外，此时止动环(1c)的底面和限位环(2c)的顶面抵接。

5.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，还包括有伸缩机构(7)，伸缩机构(7)包括有滑槽(7a)和滑块(7b)，滑槽(7a)水平设置并且固定安装在钻尖(1)的顶面，滑块(7b)与滑槽(7a)滑动连接，滑槽(7a)内设置有驱动滑块(7b)朝向探头孔(1a2)方向移动的弹簧(7c)，滑块(7b)顶端设置有第一斜块(7b1)，第一斜块(7b1)朝上并且朝向探头孔(1a2)方向倾斜，钻身(2)还包括有自限位环(2c)的底端竖直向下延伸的驱动环(2d)，驱动环(2d)底端设置有与第一斜块(7b1)贴合的第二斜块(2d1)，红外摄像头(6)固定安装在滑块(7b)上；

伸缩机构(7)还包括有清洁环(7d)，清洁环(7d)套设在红外摄像头(6)的外侧，清洁环(7d)与探头孔(1a2)滑动配合，工作状态下，红外摄像头(6)伸出到探头孔(1a2)的外侧，此时清洁环(7d)与内连接环(1a)的外圆柱面相切。

6.根据权利要求4所述的一种勘探钻头，其特征在于，还包括有冷却水管路(8)，冷却水管路(8)包括有第一水管(8a)和第二水管(8b)，第一水管(8a)竖直贯穿盖板(3)和止动环(1c)，钻尖(1)内部设置有自钻尖(1)的顶端中心延伸至钻尖(1)工作面的分支管路(1d)，第二水管(8b)连通第一水管(8a)和分支管路(1d)。

7.根据权利要求6所述的一种勘探钻头，其特征在于，电源(4)包括有安装板(4a)、电池(4b)和水力发电机(4c)，钻身(2)上设置有自钻身(2)的内壁径向向内延伸的圆环台阶(2e)，安装板(4a)固定安装在圆环台阶(2e)上，电池(4b)和控制器(5)固定安装在安装板(4a)上；

电池(4b)和水力发电机(4c)电连接，水力发电机(4c)和控制器(5)电连接，第一水管(8a)和第二水管(8b)通过水力发电机(4c)连通。

8.根据权利要求7所述的一种勘探钻头，其特征在于，电源(4)还包括有接触开关(4d)，安装板(4a)设置在止动环(1c)的上方，接触开关(4d)设置在限位环(2c)和安装板(4a)之间，接触开关(4d)固定安装在限位环(2c)上，接触开关(4d)的工作端竖直向上设置；

电池(4b)通过接触开关(4d)和控制器(5)电连接，工作状态下，钻尖(1)和钻身(2)合拢，此时安装板(4a)抵接在接触开关(4d)的工作端。

9.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，控制器(5)包括有微处理器、录像模块、存储模块和蓝牙模块。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种勘探钻头的制造工艺，其特征在于，包括有以下步骤：

步骤一、将钻尖(1)、钻身(2)和盖板(3)铸造成型；

步骤二、绞出外螺纹(1a1)和内螺纹(2a1)，并钻出探头孔(1a2)；

步骤三、试装配钻尖(1)和钻身(2)，检测钻尖(1)和钻身(2)能否合拢；

步骤三、分离钻尖(1)和钻身(2)，将红外摄像头(6)、伸缩机构(7)和第二水管(8b)固定安装在钻尖(1)上；

步骤四、装配钻尖(1)和钻身(2)，将水力发电机(4c)固定安装在第二水管(8b)上，将第一水管(8a)固定安装在水力发电机(4c)上，然后将止动环(1c)固定安装在连接柱(1c1)上；

步骤五、将接触开关(4d)固定安装在限位环(2c)上，然后将安装板(4a)固定安装在圆环台阶(2e)上，接着将电池(4b)和控制器(5)固定安装在安装板(4a)上；

步骤六、连通水力发电机(4c)和电池(4b)之间的电路，连通电池(4b)和接触开关(4d)之间的电路，连通接触开关(4d)和控制器(5)之间的电路，连通控制器(5)和红外摄像头(6)之间的电路；

步骤七、将盖板(3)固定安装在钻身(2)上。