CN111502577B - 一种取芯筒钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取芯筒钻，包括：筒体，所述筒体的顶端设有用于和旋挖机连接的斗顶总成，所述筒体的底部设有齿圈座；岩石芯截断机构，所述岩石芯截断机构包括取芯截齿和至少一块倾斜板，所述取芯截齿设置在所述筒体内壁的下部，所述倾斜板设置在所述筒体内壁的上部，所述倾斜板的斜面朝下本发明的取芯筒钻可以更加容易的将进入筒内的岩石芯折断，避免一些不易折断的岩石芯因为无法折断，不能从钻孔中取出的问题，同时可以防止岩石芯继续上升，顶坏筒体上端的头顶总成。

Description

一种取芯筒钻

技术领域

本发明涉及桩孔机械设备技术领域，特别是涉及一种取芯筒钻。

背景技术

图1和图2是目前常用的一种取芯筒钻，主要包括筒体100、斗顶总成200和齿圈110三部分，主要存在以下问题：

1、一般情况下，进入筒体100的岩石芯会因为筒体100自身的旋转、震动等运动下会断裂成多段，当岩石芯填满筒体100后，将筒体100从桩孔提出，再将筒体100中岩石芯卸去即可。但是在对一些比较硬的地质层进行桩孔的时候，成型的岩石芯的强度比较高，可能会出现进入筒体100内岩石芯无法断裂成多段的情况，导致岩石芯无法随筒体100被提出桩孔的情况。

2、筒体100外壁上设有三组5件条状耐磨条均匀分布焊接，耐磨条不是连续的，在钻取一些含有大量水分的地质层的时候，钻孔过程中会产生大量的泥水混合物，当泥水混合物在筒体100的外壁大量堆积的时候，会造成筒体100的底部与桩孔底部之间形成一个密封区间，导致筒体100难以从桩孔中提出。

3、为了节省物料，降低成本，目前的斗顶板210普遍采用非整圆，斗顶板210与筒体100的内壁焊接位置常常出现开裂的情况，导致斗顶板210与筒体100脱落。

4、连接方箱220和支撑筋板230都是直接焊接在斗顶板210的表面，焊接位置常常出现开裂。

5、连接方箱220一般由四块钢板拼合焊接而成，支撑筋板230呈45°的焊接在两块钢板的焊接位置，支撑筋板230与连接方箱220之间的焊缝经常出现开裂的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种取芯筒钻,能够将进入筒体内的岩石芯截断，避免进入筒体内的岩石芯因没有断裂而无法从桩孔中取出的问题。

本发明实施例所采用的技术方案是：一种取芯筒钻，包括：

筒体，所述筒体的顶端设有用于和旋挖机连接的斗顶总成，所述筒体的底部设有齿圈座；

岩石芯截断机构，所述岩石芯截断机构包括取芯截齿和至少一块倾斜板，所述取芯截齿设置在所述筒体内壁的下部，所述倾斜板设置在所述筒体内壁的上部，所述倾斜板的斜面朝下。

根据本发明实施例的取芯筒钻，至少具有如下有益效果：

1、在岩石芯进入筒体后，随着筒体的旋转，设置在筒体内壁的下部的取芯截齿会一直切割岩石芯的外壁，使岩石芯更加容易断裂成多段。

2、当岩石芯不断上升直至岩石芯的上端顶触到倾斜板的斜面时候，岩石芯受力出现倾斜，岩石芯在自身重力、筒体的旋转扭力及机械振动的多重作用下断裂成多段，从而断留在筒体内的岩石芯随着筒体被提出。

3、当岩石芯顶触到倾斜板的时候，筒体的震动会加强，操作手感受到这一强烈的震动后，会停止继续进行钻进，避免岩石芯继续上升，顶坏筒体上端的头顶总成。

根据本发明的一些实施例，所述筒体的外壁设有多道耐磨条，所述耐磨条呈螺旋状的设置在所述筒体的外壁上，且所述耐磨条从所述筒体的底部延伸至所述筒体的顶部。

根据本发明的一些实施例，所述斗顶总成包括斗顶板和连接方箱，所述斗顶板为圆板状，所述斗顶板沉设在所述筒体的内部，所述斗顶板的外缘和所述筒体的内壁焊接，所述连接方箱设置斗顶板上，所述连接方箱和所述斗顶板之间设有支撑筋板。

根据本发明的一些实施例，所述连接方箱和所述支撑筋板的下部均贯穿嵌设在所述斗顶板内，所述连接方箱和所述支撑筋板均与所述斗顶板焊接。

根据本发明的一些实施例，所述连接方箱包括箱体和加固框，所述箱体的周侧设有箱体通孔，所述箱体的上端面为平面，所述加固框套设在所述箱体周侧以用于加固所述箱体，所述加固框上端面为平面,且与所述箱体上端面平齐。

根据本发明的一些实施例，所述箱体由四块钢板焊接而成，所述支撑筋板垂直盖设在两所述钢板的焊接处，并焊接固定。

根据本发明的一些实施例，所述箱体通孔包括从所述箱体的一组相对面贯穿的第一销孔，且所述第一销孔竖向排列设置有多个。

根据本发明的一些实施例，所述箱体通孔还包括从所述箱体的另一组相对面贯穿的第二销孔。

根据本发明的一些实施例，所述筒体的下部设有多个观察孔。

根据本发明的一些实施例，所述筒体的上部设有出水孔。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为目前常用的一种取芯筒钻结构示意图；

图2是图1中斗顶总成部分结构示意图；

图3是本发明实施例取芯筒钻的结构示意图；

图4是图3中沿A-A方向的剖视图；

图5是图3中斗顶总成部分结构示意图；

图6是连接方箱的结构示意图(附加旋挖机钻杆部分结构示意图)；

图7是箱体由四块钢板拼合焊接的结构示意图。

附图标记：

筒体100、齿圈座110、观察孔120、出水孔130；

斗顶总成200、斗顶板210、连接方箱220、支撑筋板230、箱体221、加固框222、箱体通孔223、第一销孔2231、第二销孔2232；

取芯截齿310、倾斜板320；

耐磨条400；

连接头本体710、连接头帽体720、连接销孔730。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图3和图4所示，一种取芯筒钻，包括：筒体100，筒体100的顶端设有用于和旋挖机连接的斗顶总成200，筒体100的底部设有齿圈座110；

岩石芯截断机构，岩石芯截断机构包括取芯截齿310和至少一块倾斜板320，取芯截齿310设置在筒体100内壁的下部，倾斜板320设置在筒体100内壁的上部，倾斜板的斜面朝下。

在取芯筒钻进行钻孔的时候，随着齿圈座110不断的旋进，钻取的岩石芯进入筒体100内，随着筒体100的旋转，设置在筒体100内壁的下部的取芯截齿310会一直切割岩石芯的外壁，使在筒体100内岩石芯更加容易断裂成多段。

同时，随着筒内岩石芯不断的上升，岩石芯的上端会顶触到倾斜板320的斜面时候，岩石芯受力出现一定角度的倾斜，岩石芯在自身重力、筒体的旋转扭力及机械振动的多重作用下断裂成多段，从而断留在筒体内的岩石芯随着筒体被提出。需要说明的是，岩石芯只要有一定的倾斜角度即可。

另外，当岩石芯顶触到倾斜板320的时候，会引起筒体100的震动加强，操作手感受到震动加强后也可以设置检测器监测筒体的震动情况，会停止继续进行钻进，避免岩石芯继续上升，顶坏筒体100上端的头顶总成200。

根据本发明的一些实施例，筒体100的外壁设有多道耐磨条400，耐磨条400呈螺旋状的设置在筒体100的外壁上，且耐磨条400从筒体100的底部延伸至筒体100的顶部。

耐磨条400采用连续设置，从筒体100的底部延伸至筒体100的顶部，对筒体进行360度的防护。同时，在旋进过程中，耐磨条400可以将筒体100周围的淤泥等沉积物，卷起至筒体100的上部，避免筒体100的底部与钻孔的底部之间出现封闭区域，引起钻头难以从钻孔中提出的情况。

根据本发明的一些实施例，斗顶总成200包括斗顶板210和连接方箱220，斗顶板210为圆板状，斗顶板210沉设在筒体100的内部，斗顶板210的外缘和筒体100的内壁焊接，连接方箱220设置斗顶板上，连接方箱220和斗顶板210之间设有支撑筋板230。

斗顶板210为圆板状，外缘与筒体100的内壁焊接，从而增大了焊接面积，提高了斗顶板210与筒体100之间的受力强度。

根据本发明的一些实施例，如图5所示，连接方箱220和支撑筋板230的下部均贯穿嵌设在斗顶板210内，连接方箱220和支撑筋板230均与斗顶板210焊接。

连接方箱220和支撑筋板230的下部均贯穿嵌设在斗顶板210内，再通过焊接固定。相对于以往的连接方箱220和支撑筋板230直接焊接在斗顶板210的方式，大大提高了焊接的连接强度，使得连接方箱220可以承受更大的扭力。

根据本发明的一些实施例，如图6所示，连接方箱220包括箱体221和加固框222，箱体221内部中空且上方开口以供旋挖机钻杆匹配插入，周侧设有箱体通孔223，箱体221的上端面为平面，加固框222套设在箱体221周侧以用于加固箱体221，加固框222上端面为平面,且与箱体221上端面平齐。

加固框222套设在箱体221周侧以用于加固框222，加固框222上端面为平面且与箱体221上端面平齐。可以想到的是，在箱体221与加固框222装配完成后，箱体221上端面和加固框222上端面在同一水平面上，能共同承受连接头帽体720的压力，即增大了受压面积，从而避免箱体221的过度变形。

根据本发明的一些实施例，如图5和图7所示，箱体221由四块钢板焊接而成，支撑筋板230垂直盖设在两钢板的焊接处，并焊接固定。

箱体221一般由四块拼接，拼接处通过焊接固定，支撑筋板230垂直盖设焊接的位置，提高结构强度，减少钢板的焊接处出现开裂的可能，提高结构强度。

在本发明的一些实施例中，箱体通孔223包括从箱体221的一组相对面贯穿的第一销孔2231，且第一销孔2231竖向排列设置有多个。通过竖向排列设置有多个第一销孔2231，不同型号连接头，其销孔高度不同，选择合适的第一销孔2231，提高了适配性。

在本发明的一些实施例中，箱体通孔223还包括从箱体221的另一组相对面贯穿的第二销孔2232。可以想到的是，在其他实施例中，第二销孔2232也可以根据常用连接头规格设置为竖向排列的多个，或者设计为其他形式。

箱体通孔223为腰型孔，通过设置为腰型孔，有效减小使用过程中产生回转扭矩剪切力切断连接销轴，以增加销轴使用寿命，从而保证质量且降低成本。

在本发明的一些实施例中，筒体100的下部设有多个观察孔120。在本实施例中采用3个观测孔100，观测孔100可在钻取完成进行卸土过程中观测筒体100内是否清理干净

筒体100的上部设有出水孔130，将进入筒体100的水排出。

当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种取芯筒钻，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体的顶端设有用于和旋挖机连接的斗顶总成，所述筒体的底部设有齿圈座；

岩石芯截断机构，所述岩石芯截断机构包括取芯截齿和至少一块倾斜板，所述取芯截齿设置在所述筒体内壁的下部，所述倾斜板设置在所述筒体内壁的上部，所述倾斜板的斜面朝下，所述倾斜板靠近所述斗顶总成设置；

所述筒体的外壁设有多道耐磨条，所述耐磨条呈螺旋状的设置在所述筒体的外壁上，且所述耐磨条从所述筒体的底部延伸至所述筒体的顶部，所述耐磨条的下端靠近所述筒体的底部，所述耐磨条的上端靠近所述筒体的顶部。

2.根据权利要求1所述的取芯筒钻，其特征在于：所述斗顶总成包括斗顶板和连接方箱，所述斗顶板为圆板状，所述斗顶板沉设在所述筒体的内部，所述斗顶板的外缘和所述筒体的内壁焊接，所述连接方箱设置斗顶板上，所述连接方箱和所述斗顶板之间设有支撑筋板。

3.根据权利要求2所述的取芯筒钻，其特征在于：所述连接方箱和所述支撑筋板的下部均贯穿嵌设在所述斗顶板内，所述连接方箱和所述支撑筋板均与所述斗顶板焊接。

4.根据权利要求2或3所述的取芯筒钻，其特征在于：所述连接方箱包括箱体和加固框，所述箱体的周侧设有箱体通孔，所述箱体的上端面为平面，所述加固框套设在所述箱体周侧以用于加固所述箱体，所述加固框上端面为平面,且与所述箱体上端面平齐。

5.根据权利要求4所述的取芯筒钻，其特征在于：所述箱体由四块钢板焊接而成，所述支撑筋板垂直盖设在两所述钢板的焊接处，并焊接固定。

6.根据权利要求5所述的取芯筒钻，其特征在于：所述箱体通孔包括从所述箱体的一组相对面贯穿的第一销孔，且所述第一销孔竖向排列设置有多个。

7.根据权利要求5所述的取芯筒钻，其特征在于：所述箱体通孔还包括从所述箱体的另一组相对面贯穿的第二销孔。

8.根据权利要求1所述的取芯筒钻，其特征在于：所述筒体的下部设有多个观察孔。

9.根据权利要求1所述的取芯筒钻，其特征在于：所述筒体的上部设有出水孔。

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