CN114837591A - 一种地质勘探用岩心提取钻具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地质勘探用岩心提取钻具，包括动力件，所述动力件的下方安装有钻杆，结合完毕后，则使用者将动力件启动，从而使得动力件带动空心杆转动，这样使得螺纹套三转动带动螺纹套一转动移位，则使得环形切刀开始转动移位切割钻杆内的岩心，从而使得内部岩心样品能够有效地与钻杆内壁分离，这样有效地避免以往使用者采用通过重锤敲击提取筒，使得内腔中的岩心从提取筒下端掉出；这样容易导致内部岩心断裂的现象，如果岩心不完整，就会导致岩层厚度、岩层构造等性质都不能准确测定，进而影响了地质分析结果，从而该装置方便使用者取出内部岩心，这样有效地提高了该装置使用时的便携性。

Description

一种地质勘探用岩心提取钻具

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种地质勘探用岩心提取钻具。

背景技术

现有的地质勘探用岩心提取钻具在进行钻探时，勘探人员先需要建立深冰芯钻塔架，当将深冰芯钻塔架拼接完毕后，再将深冰芯钻机送入深冰芯钻探先导孔，导孔完毕后，勘探人员在进行初次钻探实验，钻探后，勘探人员则需要反复调试反扭装置的松紧度达到最佳状态，然后再反复完善孔底参数，反复微调，从而使得钻机最终达到了理想钻进状态，调整完毕后，在进行最终的取样钻探工作，钻取完毕后，再将钻机被徐徐提起，钻塔被慢慢放平，然后再将内部岩心取出，但是使用者采用通过重锤敲击提取筒，使得内腔中的岩心从提取筒下端掉出；这样容易导致内部岩心断裂的现象，如果岩心不完整，就会导致岩层厚度、岩层构造等性质都不能准确测定，进而影响了地质分析结果。为此，我们提出一种地质勘探用岩心提取钻具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质勘探用岩心提取钻具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质勘探用岩心提取钻具，包括动力件，所述动力件的下方安装有钻杆，所述钻杆与动力件之间设置有对钻杆安装定位的安装组件，所述钻杆的底端固定连接有钻头，所述钻杆内设置有将钻杆与内部岩心样本分离的切除组件。

优选的，所述安装组件包括在钻杆外侧螺旋连接的对接头一，所述对接头一的顶端固定安装有安装座，所述对接头一与钻杆之间螺旋连接有螺栓，所述螺栓上螺旋连接有螺母，所述对接头一与动力件之间设置有对对接头一安装锁位的锁位组件。

优选的，所述锁位组件包括在安装座上多个转动连接的齿轮，所述齿轮内均螺旋连接有螺纹杆一。

优选的，所述动力件上开设有与螺纹杆一相配合的定位孔，所述螺纹杆一的另一端均固定安装有连接板，所述连接板上均固定连接有伸缩杆一，所述伸缩杆一内均滑动连接有伸缩杆二，所述伸缩杆二的另一端均与安装座相连。

优选的，所述齿轮的外侧啮合连接有齿环，所述齿环转动连接在安装座上。

优选的，所述钻头上设置有对钻头内岩心切断的截断组件，所述截断组件包括在钻头上开设的多个环形阵列排布的凹槽，所述凹槽内均转动连接有转动杆，所述转动杆的外侧均固定安装有弧形切刀，所述弧形切刀与钻头之间设置有活动连接在转动杆上的扭簧。

优选的，所述凹槽内均固定安装有两个相同大小的导杆，所述导杆上均滑动连接有顶块。

优选的，所述切除组件包括在钻杆内壁开设的内槽，所述内槽内螺旋连接的螺纹套一，所述螺纹套一的底端固定安装有环形切刀。

优选的，所述螺纹套一内螺旋连接有螺纹套二，所述螺纹套二的顶端固定安装有空心杆，所述空心杆转动连接在钻杆的内壁上。

优选的，所述空心杆转动连接在钻杆的内壁上，所述空心杆顶部外壁设置有螺纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明，当使用者使用该岩心提取钻具钻取岩心后，其中钻杆此时处于有岩心的状态，从而使得环形切刀被顶紧，因此使用者可以将螺纹套三转动与空心杆结合，结合完毕后，则使用者将动力件启动，从而使得动力件带动空心杆转动，这样使得螺纹套三转动带动螺纹套一转动移位，则使得环形切刀开始转动移位切割钻杆内的岩心，从而使得内部岩心样品能够有效地与钻杆内壁分离，这样有效地避免以往使用者采用通过重锤敲击提取筒，使得内腔中的岩心从提取筒下端掉出；这样容易导致内部岩心断裂的现象，如果岩心不完整，就会导致岩层厚度、岩层构造等性质都不能准确测定，进而影响了地质分析结果，从而该装置方便使用者取出内部岩心，这样有效地提高了该装置使用时的便携性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1部分爆炸结构示意图；

图3为本发明图2钻头处部分剖视结构示意图；

图4为本发明图2钻杆处部分剖视结构示意图；

图5为本发明图2动力件处部分爆炸结构示意图；

图6为本发明图5锁位组件处部分结构示意图；

图7为本发明实施例二部分剖视结构示意图；

图8为本发明图7部分爆炸剖视结构示意图；

图9为本发明图8螺纹套三处部分结构示意图；

图10为本发明钻杆与钻杆之间拼接部分结构示意图。

图中：1-动力件；2-钻杆；3-安装组件；31-安装座；32-对接头一；33-螺栓；34-螺母；4-钻头；5-截断组件；51-弧形切刀；52-转动杆；53-扭簧；54-导杆；55-顶块；6- 切除组件；61-螺纹套一；62-环形切刀；63-空心杆；64-螺纹套二；7-锁位组件；71-齿轮；72-螺纹杆一；73-连接板；74-伸缩杆一；75-伸缩杆二；76-齿环；8-对接组件；81- 螺纹杆二；82-拧头；83-侧杆；84-活动架；85-导向块；86-螺纹套三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种地质勘探用岩心提取钻具，包括动力件1，动力件1的下方安装有钻杆2，钻杆2与动力件1之间设置有对钻杆2安装定位的安装组件3，钻杆2的底端固定连接有钻头4，钻杆2内设置有将钻杆2与内部岩心样本分离的切除组件6，当使用者使用该地质勘探用岩心提取钻具时，则可以安装组件3中的对接头一32与钻杆2之间螺旋固定，固定完毕后，则可以通过螺栓33、螺母34加固连接处，加固完毕后，然后将安装座31转动与动力件1之间固定，固定完毕后，则使得安装座31上的螺纹杆一72与动力件1上的定位孔对齐，然后使用者可以将齿环76转动，这样使得齿轮71转动带动螺纹杆一72移位与定位孔结合卡位，卡合完毕后，然后使用者可以将动力件1启动，这样使得钻杆2转动开始取样动作，当取样完毕后，则可以将钻杆2反转退出，其中钻头4上设置有顶块55，顶块 55的外侧设置有防滑块，防滑块采用弧形三角形设计，当钻头4取样转动时，顶块55弧边与钻孔接触，从而减少摩擦力，当钻头4取样完毕后，则使得钻头4反转，从而使得顶块55直角边与钻孔接触接触，这样使得摩擦力增大，则使得顶块55开始移动，其中弧形切刀51采用弧形设计，当顶块55移动一定位置时，则开始挤压弧形切刀51的外边，这样使得弧形切刀51切边突出，这样使得弧形切刀51移位对样品底端连接处开始截断，则避免以往样品退出时，样品底端与外部岩体连接影响钻杆2退出的现象，从而保证了该装置使用时稳定性。

安装组件3包括在钻杆2外侧螺旋连接的对接头一32，对接头一32的顶端固定安装有安装座31，对接头一32与钻杆2之间螺旋连接有螺栓33，螺栓33上螺旋连接有螺母34，对接头一32与动力件1之间设置有对对接头一32安装锁位的锁位组件7，其中动力件1由电机与转动台组成，且电机的四周均安装有绳环，这样方便使用者对该装置取样时的定位，其中转动台与电机的输出轴相连，当安装座31与动力件1连接时，则可以将安装座31与转动台相连，然后通过转动台转动，带动安装座31、钻杆2转动，从而实现了钻杆2带动钻头4转动取样动作，其中通过螺栓33与螺母34对连接处加固，从而有效地避免后期钻杆2取样完毕退出反转时，钻杆2与动力件1之间出现松脱的情况。

锁位组件7包括在安装座31上多个转动连接的齿轮71，齿轮71内均螺旋连接有螺纹杆一72，其中齿轮71通过连接柱与安装座31之间转动连接，且连接柱为空心状，这样使得螺纹杆一72在其内部能够有效地活动，其中齿轮71的安装轴孔预设有螺纹，这样齿轮 71通过齿环76转动时，从而有效地带动螺纹杆一72移位与定位孔之间卡合，且通过多组卡合，这样使得安装座31对位后能够有效地定位，从而避免安装座31的松脱，其中安装座31与动力件1之间螺旋固定，且固定后，螺纹杆一72位置与定位孔位置相对齐。

动力件1上开设有与螺纹杆一72相配合的定位孔，螺纹杆一72的另一端均固定安装有连接板73，连接板73上均固定连接有伸缩杆一74，伸缩杆一74内均滑动连接有伸缩杆二75，伸缩杆二75的另一端均与安装座31相连，其中通过伸缩杆一74、伸缩杆二75，这样使得齿环76转动带动齿轮71转动时，从而使得螺纹杆一72能够有效地移位，这样有效地保证了螺纹杆一72移位时的稳定性，且在拆除安装座31时，通过伸缩杆一74、伸缩杆二75能够有效地将螺纹杆一72移出后定位，从而避免螺纹杆一72与安装座31出现脱离的现象，则保证了该装置在使用时的稳定性。

齿轮71的外侧啮合连接有齿环76，齿环76转动连接在安装座31上，其中齿环76通过轴承转动在安装座31的外侧壁上，且齿环76与齿轮71采用斜齿纹啮合，这样使得使用者转动齿环76时，从而使得齿环76有效地带动齿轮71转动。

钻头4上设置有对钻头4内岩心切断的截断组件5，截断组件5包括在钻头4上开设的多个环形阵列排布的凹槽，凹槽内均转动连接有转动杆52，转动杆52的外侧均固定安装有弧形切刀51，弧形切刀51与钻头4之间设置有活动连接在转动杆52上的扭簧53，其中弧形切刀51采用上大下小的弧形设计，且切头部分突出，这样使得顶块55移位带动弧形切刀51转动时，从而使得弧形切刀51的切口处与内部样品接触，这样开始对内部样品边缘进行切割，然后通过钻头4退出的反转力，从而实现了内部样品与外壁岩心之间的快速断分，这样方便使用者对该装置的取出，其中通过扭簧53，这样使得弧形切刀51切断内部岩心，且钻杆2脱离钻孔后，则使得弧形切刀51能够有效地复位内置，从而避免弧形切刀51阻挡内部岩心后期的取出，且弧形切刀51内置复位，且能够方便使用者下次使用。

凹槽内均固定安装有两个相同大小的导杆54，导杆54上均滑动连接有顶块55，其中导杆54采用由内向外的距离设计，这样使得顶块55通过反转移动时，逐渐向外部突出，再通过防滑块，从而实现了对弧形切刀51的顶出，这样使得弧形切刀51可以对内部岩心进行截断。

切除组件6包括在钻杆2内壁开设的内槽，内槽内螺旋连接的螺纹套一61，螺纹套一 61的底端固定安装有环形切刀62，其中环形切刀62与螺纹套一61为一体，螺纹套一61的内外均预设螺纹，分别与钻杆2、螺纹套二64之间螺旋连接，这样使得螺纹套二64转动时，从而有效地带动螺纹套一61转动，这样使得环形切刀62开始转动移位，这样实现了对内部岩心与钻杆2内壁之间的切分，从而方便使用者将内部岩心的取出，其中环形切刀62与螺纹套一61采用钻杆2开设内槽的隐藏式设计，这样避免对岩心钻取时的影响，且方便后期环形切刀62与螺纹套一61转动复位时，实现了岩心与环形切刀62、螺纹套一 61的快速脱离。

螺纹套一61内螺旋连接有螺纹套二64，螺纹套二64的顶端固定安装有空心杆63，空心杆63转动连接在钻杆2的内壁上，其中螺纹套二64采用空心杆63定位在钻杆2内，这样使得空心杆63转动带动螺纹套二64转动时，螺纹套二64的位置一定，从而保证了空心杆63与动力件1之间的连接，这样有效地避免了空心杆63脱落，从而无法实现螺纹套二64转动的现象。

空心杆63转动连接在钻杆2的内壁上，空心杆63顶部外壁设置有螺纹，其中空心杆63顶部预设有与螺纹套三86相配合的螺纹，且空心杆63顶部与钻杆2内壁之间预留空槽，这样使得使用者需要将空心杆63与外部动力件1对接时，从而可以将空心杆63与螺纹套三86之间快速结合定位，这样使得使用者后期启动外部动力件1时，从而带动空心杆63 有效地转动，这样使得环形切刀62有效地移位转动。

实施例2：

如图7-9所示，在本实施例二中，其它结构不变，本发明提供了另一种动力件1与钻杆2的连接结构形式，该结构包括对接组件8、螺纹杆二81、拧头82、侧杆83、活动架 84、导向块85、螺纹套三86，其中对接组件8包括在动力件1底端转动连接的螺纹杆二 81，螺纹杆二81的底端固定安装有拧头82，螺纹杆二81的外侧设置有多个安装在动力件 1底端的侧杆83，螺纹杆二81上螺旋连接有活动架84，活动架84上固定安装有多个相同大小的导向块85，导向块85均滑动连接在对应的侧杆83上，活动架84的外侧固定连接有螺纹套三86。当使用者使用该岩心提取钻具钻取岩心后，则可以将该装置的钻杆2固定在外部支撑装置上，固定完毕后，先将钻杆2与对接头一32分离，然后再将安装座31与动力件1分离，这样使得安装座31与动力件1有效地分离，当安装座31分离后，则使用者可以将拧头82拧动，这样使得螺纹杆二81转动，从而使得活动架84带动螺纹套三86 移位，当移位至最低点后，则可以将螺纹套三86对准空心杆63的顶端，其中钻杆2此时处于有岩心的状态，从而使得环形切刀62被顶紧，因此使用者可以将螺纹套三86转动与空心杆63结合，结合完毕后，则使用者将动力件1启动，从而使得动力件1带动空心杆 63转动，这样使得螺纹套三86转动带动螺纹套一61转动移位，这样使得环形切刀62开始转动移位切割钻杆2内的岩心，从而使得内部岩心样品能够有效地与钻杆2内壁分离，这样有效地避免以往使用者采用通过重锤敲击提取筒，使得内腔中的岩心从提取筒下端掉出；这样容易导致内部岩心断裂的现象，如果岩心不完整，就会导致岩层厚度、岩层构造等性质都不能准确测定，进而影响了地质分析结果，从而该装置方便使用者取出内部岩心，这样有效地提高了该装置使用时的便携性。在本实施例二中，为了该地质勘探用岩心提取钻具对接时更加稳定，上述活动架84通过多组导向块85滑动在对应的侧杆83上，从而避免了活动架84在移动时能够避免偏位，则使得动力件1与空心杆63之间能够有效地对接。

实施例3：

如图10所示，在本实施例三中，其它结构不变，本发明提供了另一种钻杆2连接结构形式，其中钻杆2的底端内壁预设有螺纹，该螺纹与钻杆2顶端突出螺纹相一致，当钻杆2需要对接延长时，则可以将钻杆2的底端与对接的钻杆2螺旋连接定位，定位完毕后，钻杆2下方预设的螺纹槽与钻杆2顶端螺纹槽相对齐，然后使用者再通过外部螺丝将其进行固定，这样使得钻杆2与钻杆2之间快速对接加固，且加固后的螺丝采用隐藏式设计，这样有效的避免钻杆2对接后的使用，这样有效的提高了该装置使用时的稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种地质勘探用岩心提取钻具，包括动力件(1)，所述动力件(1)的下方安装有钻杆(2)，其特征在于：所述钻杆(2)与动力件(1)之间设置有对钻杆(2)安装定位的安装组件(3)，所述钻杆(2)的底端固定连接有钻头(4)，所述钻杆(2)内设置有将钻杆(2)与内部岩心样本分离的切除组件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述安装组件(3)包括在钻杆(2)外侧螺旋连接的对接头一(32)，所述对接头一(32)的顶端固定安装有安装座(31)，所述对接头一(32)与钻杆(2)之间螺旋连接有螺栓(33)，所述螺栓(33)上螺旋连接有螺母(34)，所述对接头一(32)与动力件(1)之间设置有对对接头一(32)安装锁位的锁位组件(7)。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述锁位组件(7)包括在安装座(31)上多个转动连接的齿轮(71)，所述齿轮(71)内均螺旋连接有螺纹杆一(72)。

4.根据权利要求1所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述动力件(1)上开设有与螺纹杆一(72)相配合的定位孔，所述螺纹杆一(72)的另一端均固定安装有连接板(73)，所述连接板(73)上均固定连接有伸缩杆一(74)，所述伸缩杆一(74)内均滑动连接有伸缩杆二(75)，所述伸缩杆二(75)的另一端均与安装座(31)相连。

5.根据权利要求3所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述齿轮(71)的外侧啮合连接有齿环(76)，所述齿环(76)转动连接在安装座(31)上。

6.根据权利要求1所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述钻头(4)上设置有对钻头(4)内岩心切断的截断组件(5)，所述截断组件(5)包括在钻头(4)上开设的多个环形阵列排布的凹槽，所述凹槽内均转动连接有转动杆(52)，所述转动杆(52)的外侧均固定安装有弧形切刀(51)，所述弧形切刀(51)与钻头(4)之间设置有活动连接在转动杆(52)上的扭簧(53)。

7.根据权利要求6所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述凹槽内均固定安装有两个相同大小的导杆(54)，所述导杆(54)上均滑动连接有顶块(55)。

8.根据权利要求1所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述切除组件(6)包括在钻杆(2)内壁开设的内槽，所述内槽内螺旋连接的螺纹套一(61)，所述螺纹套一(61)的底端固定安装有环形切刀(62)。

9.根据权利要求8所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述螺纹套一(61)内螺旋连接有螺纹套二(64)，所述螺纹套二(64)的顶端固定安装有空心杆(63)，所述空心杆(63)转动连接在钻杆(2)的内壁上。

10.根据权利要求9所述的一种地质勘探用岩心提取钻具，其特征在于：所述空心杆(63)转动连接在钻杆(2)的内壁上，所述空心杆(63)顶部外壁设置有螺纹。

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