CN114878227B - 一种用于地质勘探的岩心钻取装置 - Google Patents

一种用于地质勘探的岩心钻取装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于地质勘探的岩心钻取装置,涉及到地质勘探钻取设备技术领域,包括支撑组件、起升组件、钻取组件和辅助组件,所述支撑组件的上表面设置有起升组件,所述起升组件的一侧设置有钻取组件,所述起升组件的外侧底端设置有辅助组件。本发明通过设置支撑组件、起升组件、钻取组件和辅助组件,支撑组件可以实现装置的移动和放置定位,起升组件可以带动钻取组件上下运动,从而方便了钻杆钻入地面,钻取组件可以将钻杆钻入地面,并完成取样,辅助组件可以对钻杆进行辅助定位,从而方便了钻杆的拼接,使得岩心钻取的效率得到提升,方便了地质勘探工作的进行。

Description

一种用于地质勘探的岩心钻取装置
技术领域
本发明涉及地质勘探钻取设备技术领域,特别涉及一种用于地质勘探的岩心钻取装置。
背景技术
“地质勘探”即是通过各种手段、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。取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来,这种成块的岩石叫做岩心,通过它可以测定岩石的各种性质,直观地研究地下构造和岩石沉积环境,了解其中的流体性质等。在矿产勘探和开发过程中,需要按地质设计的地层层位和深度,开展钻进工作,向井内下入取心工具,钻取出的岩石样品。岩心是了解地下地层和含矿特征最直观、最实际的资料。
现有技术中采用钻机和钻杆配合实现地质岩心的取样,但是,采用钻机和钻杆进行岩心钻取时,需要先将钻机固定在取样区域上方,而钻取完成后,需要将钻机移开才能将钻杆和岩心样本取出,而钻机的固定和移动较为麻烦,而且,由于岩心取样需要使用多根钻杆进行拼接,每次拼接钻杆时,需要对钻杆进行校准,拼接效率较低;且现有技术中采用钻井液对钻头冷却位置不全面,冷却效果差,导致钻头寿命下降。因此,发明一种用于地质勘探的岩心钻取装置来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于地质勘探的岩心钻取装置,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:一种用于地质勘探的岩心钻取装置,包括支撑组件、起升组件、钻取组件和辅助组件,所述支撑组件的上表面设置有起升组件,所述起升组件的一侧设置有钻取组件,所述起升组件的外侧底端设置有辅助组件;
所述钻取组件包括钻机,所述钻机的输出轴固定连接有连接座,所述连接座的底端固定连接有连接块,所述连接块的底端固定连接有连接管,所述连接管的外侧贯穿开设有多个呈环形阵列分布的条形槽;所述连接管的底端固定连接有传动座,所述传动座的下表面中部开设有圆形槽,所述圆形槽的内壁开设有多个呈环形阵列分布的定位槽,所述传动座的下方设置有钻杆,所述钻杆的顶端固定连接有插座,所述插座的中部开设有拼接槽;
所述钻杆的底端固定连接有插管,所述插管能通过螺纹与拼接槽固定连接,所述插座的外侧固定连接有多个与定位槽相适配的定位管;所述定位管顶端插接连接有限位块,所述限位块的底端通过弹簧与定位管的底端活动连接,所述限位块的顶端一侧设置为弧形面,所述钻杆的底端开设有多个与限位块相适配的限位槽,所述定位管的外侧中部贯穿开设有连通槽,所述限位块的外侧底端固定连接有调节块,所述调节块与连通槽贯穿连接;
所述钻杆内壁沿轴向设有与所述限位槽相一一对应的导液槽,所述导液槽延伸到所述插管的端部且导液槽的下端部通过导流孔与限位槽相连通,钻井液能从导液槽到达插管端部连接的钻头处,也能从导液槽经导流孔到达限位槽处,对所述钻头进行多位置冷却。
优选的,所述支撑组件包括支撑架,所述支撑架的上表面开设有两个对称分布的插槽,所述插槽设置为“凸”形结构,所述支撑架的一侧中部镶嵌有螺纹套,所述支撑架远离螺纹套的一端固定连接有倾斜结构的支撑板,所述支撑板的两端均贯穿开设有螺孔。
优选的,所述螺孔的内部插接连接有螺杆,所述螺杆的底端固定连接有支撑座,所述支撑座的底端固定连接有支撑块,所述支撑块设置为锥形结构,所述支撑架远离支撑板的一端固定连接有两个对称分布的支腿。
优选的,所述支腿的外侧底端设置有行走轮,所述支撑架的上表面一端固定连接有牵引架,所述牵引架的内侧顶端固定连接有牵引杆。
优选的,所述起升组件包括活动板,所述活动板的下表面两端均固定连接有滑块,所述滑块位于插槽内,所述滑块的一侧固定连接有贴合板,所述贴合板与支撑架的内壁相贴合,所述活动板的下表面中部固定连接有起升电机。
优选的,所述起升电机的输出轴固定连接有起升丝杆,所述活动板的上表面中部固定连接有起升架;所述起升丝杆的顶端通过轴承与起升架的顶端内壁活动连接,所述活动板的下侧中部通过轴承活动连接有螺纹杆,所述螺纹杆与螺纹套贯穿连接。
优选的,所述钻取组件包括活动架,所述活动架的外侧底端固定连接有两个对称分布的安装架,所述安装架的上表面通过螺栓固定连接有所述钻机;所述活动架的中部镶嵌有丝杆套,所述起升丝杆与丝杆套贯穿连接。
优选的,所述活动架的两侧中部均开设有凹槽,所述起升架位于凹槽内,所述凹槽的槽底中部开设有方形槽,所述方形槽的内部设置有滚轮,所述滚轮与起升架的内壁相贴合。
优选的,所述连接管的外侧套接连接有活动套,所述活动套的两端均通过密封轴承与连接管的两端活动连接,所述活动套的外侧中部固定连接有旋转接头,所述钻机的外侧中部固定连接有增压泵,所述增压泵的输出端固定连接有输液管,所述输液管的一端与旋转接头固定连接。
优选的,辅助组件,所述辅助组件包括定位座,所述定位座与起升架的外侧底端固定连接,所述定位座的两端均通过销轴活动连接有活动臂,所述活动臂设置为“L”形结构,所述活动臂的一端通过销轴活动连接有弧形块,所述弧形块的一端通过销轴活动连接有夹板,所述夹板设置为弧形结构,所述夹板和弧形块的一端均设置有卡座,两个所述活动臂相互靠近的一侧固定连接有连接导杆。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过设置支撑组件、起升组件、钻取组件和辅助组件,支撑组件可以实现装置的移动和放置定位,起升组件可以带动钻取组件上下运动,从而方便了钻杆钻入地面,钻取组件可以将钻杆钻入地面,并完成取样,辅助组件可以对钻杆进行辅助定位,从而方便了钻杆的拼接,使得岩心钻取的效率得到提升,方便了地质勘探工作的进行。
2、本发明通过设置支撑组件和起升组件,支撑组件包括支撑架,支撑架的一侧中部设置有螺纹套,起升组件的底端设置有螺纹杆,螺纹杆和螺纹套配合,可以实现对起升组件位置的调整,当钻探工作完成后,水平调整起升组件的位置,即可在不移动装置的情况下实现对钻杆和样本的取出,方便了装置的使用。
3、本发明通过设置钻杆,钻杆的顶端设置有插座,钻杆的底端设置有插管,插管通过螺纹与插座中部的拼接槽连接,从而可以实现相邻两个钻杆之间的快速拼接,通过在插座的外侧设置定位管,定位管内设置有限位块,钻杆的底端开设有限位槽,限位块与限位槽配合,可以将相邻两个钻杆之间的位置固定,从而可以保证装置钻探的稳定性。
4、本发明通过设置辅助组件,辅助组件上的弧形板和夹板配合,可以对钻杆的位置进行定位,从而可以在拼接钻杆之间对钻杆进行定位,节省了钻杆拼接时定位的时间,提升了岩心取样的效率。
5、本发明通过使导液槽与限位槽相一一对应,以保证通过钻井液能从导液槽到达插管端部连接的钻头处,对钻头的端部工作面进行冷却;还能使钻井液能从导液槽经导流孔到达限位槽处,从另一位置对钻头进行冷却,上述两种冷却方式的结合,实现了对钻头进行多位置冷却,增加热交换面积,进而提高钻井液对钻头的冷却效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的支撑组件结构示意图。
图3为本发明的支撑组件结构侧面示意图。
图4为本发明的起升组件结构示意图。
图5为本发明的钻取组件结构示意图。
图6为本发明的活动架结构示意图。
图7为本发明的钻机结构示意图。
图8为本发明的连接管结构示意图。
图9为本发明的连接套结构示意图。
图10为本发明的插座结构示意图。
图11为本发明的插管结构示意图。
图12为本发明的辅助组件结构示意图。
图13为本发明的支撑座结构示意图。
图14为本发明的钻杆剖视结构示意图。
图15为本发明的钻杆径向剖视后的导液槽分布示意图。
图中:1、支撑组件;2、起升组件;3、钻取组件;4、辅助组件;101、支撑架;102、插槽;103、螺纹套;104、支撑板;105、螺孔;106、螺杆;107、支撑座;108、支撑块;109、支腿;110、行走轮;111、牵引架;112、牵引杆;201、活动板;202、滑块;203、贴合板;204、起升电机;205、起升丝杆;206、起升架;207、螺纹杆;301、活动架;302、丝杆套;303、凹槽;304、方形槽;305、滚轮;306、安装架;307、钻机;308、连接座;309、连接块;310、连接管;311、条形槽;312、传动座;313、活动套;314、密封轴承;315、旋转接头;316、增压泵;317、输液管;318、圆形槽;319、定位槽;320、钻杆;321、插座;322、拼接槽;323、插管;324、定位管;325、限位块;326、限位槽;327、连通槽;328、调节块;329、导液槽;330、导流孔;331、钻头;332、岩心;401、定位座;402、活动臂;403、弧形块;404、夹板;405、卡座;406、连接导杆。
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。
第一实施例
如图1至图13所示,一种用于地质勘探的岩心钻取装置,包括支撑组件1、起升组件2、钻取组件3和辅助组件4,支撑组件1的上表面中部设置有起升组件2,起升组件2与支撑组件1滑动连接,以根据使用需求调节起升组件2在支撑组件1上的位置。起升组件2的一侧设置有钻取组件3,钻取组件3能沿着起升组件2上下移动,以根据使用需求调节钻取组件3的高度。起升组件2的外侧底端设置有辅助组件4。
支撑组件1,支撑组件1包括支撑架101,支撑架101的上表面开设有两个对称分布的插槽102,插槽102设置为“凸”形结构,支撑架101的一侧中部镶嵌有螺纹套103,支撑架101远离螺纹套103的一端固定连接有倾斜结构的支撑板104,支撑板104的两端均贯穿开设有螺孔105,螺孔105的内部插接连接有螺杆106,螺杆106的底端固定连接有支撑座107,支撑座107的底端固定连接有支撑块108,支撑块108设置为锥形钻头结构,支撑架101远离支撑板104的一端固定连接有两个对称分布的支腿109,支腿109的外侧底端设置有行走轮110,支撑架101的上表面一端固定连接有牵引架111,牵引架111的内侧顶端固定连接有牵引杆112。
起升组件2,起升组件2包括活动板201,活动板201的下表面两端均固定连接有滑块202,滑块202位于插槽102内,滑块202的一侧固定连接有贴合板203,贴合板203与支撑架101的内壁相贴合,活动板201的下表面中部固定连接有起升电机204,起升电机204的输出轴固定连接有起升丝杆205,活动板201的上表面中部固定连接有起升架206,起升丝杆205的顶端通过轴承与起升架206的顶端内壁活动连接,活动板201的下侧中部通过轴承活动连接有螺纹杆207,螺纹杆207与螺纹套103贯穿连接。
钻取组件3,钻取组件3包括活动架301,活动架301的中部镶嵌有丝杆套302,起升丝杆205与丝杆套302贯穿连接,活动架301的两侧中部均开设有凹槽303,起升架206位于凹槽303内,凹槽303的槽底中部开设有方形槽304,方形槽304的内部设置有滚轮305,滚轮305与起升架206的内壁相贴合,活动架301的外侧底端固定连接有两个对称分布的安装架306,安装架306的上表面通过螺栓固定连接有钻机307,钻机307的输出轴固定连接有连接座308,连接座308的底端固定连接有连接块309。
具体的,连接块309的底端固定连接有连接管310,连接管310的外侧贯穿开设有多个呈环形阵列分布的条形槽311,连接管310的底端固定连接有传动座312,连接管310的外侧套接连接有活动套313,活动套313的两端均通过密封轴承314与连接管310的两端活动连接,密封轴承314在不影响钻机307带动相关部件转动的同时,能对供入的钻井液起到密封作用,保证供入的钻井液达到冷却位置。活动套313的外侧中部固定连接有旋转接头315,钻机307的外侧中部固定连接有增压泵316,增压泵316的输出端固定连接有输液管317,输液管317的一端与旋转接头315固定连接,输液管317输入的液体可以通过条形槽311进入钻杆内部,在钻取岩心时对钻杆320起到冷却作用。传动座312的下表面中部开设有圆形槽318,圆形槽318的内壁开设有多个呈环形阵列分布的定位槽319。
更为具体的,传动座312的下方设置有钻杆320;钻杆320的顶端固定连接有插座321,插座321的中部开设有拼接槽322,钻杆320的底端固定连接有插管323,插管323能通过螺纹与相邻的钻杆320的拼接槽322通过螺纹相连接,以实现两根相邻钻杆320的连接,实现钻杆320的加长,以满足钻取不同深度岩心的需求。插座321的外侧固定连接有多个与定位槽319相适配的定位管324,定位管324顶端插接连接有限位块325,限位块325的底端通过弹簧与定位管324的底端活动连接,限位块325的顶端一侧设置为弧形面,钻杆320的底端开设有多个与限位块325相适配的限位槽326,当限位块325插入限位槽326内后,两者能形成密封连接。定位管324的外侧中部贯穿开设有连通槽327,限位块325的外侧底端固定连接有调节块328,调节块328与连通槽327贯穿连接。当只使用一根钻杆320钻取岩心时,可直接把钻杆320上端部的定位管324插入到定位槽319中且定位管324与定位槽319相密封连接,进而实现钻杆320和传动座312的连接;然后使该钻杆320下端的插管323与钻头331相连接;工作时钻机307通过传动座312带动钻杆320转动,钻杆320通过插管323带动钻头331钻取岩心332。而当单根钻杆320长度不够,需要续接钻杆320时,先从已安装的钻杆320的插管323上拆下钻头331,使需要续接的钻杆320的上端的拼接槽322与已安装的钻杆320的下端的插管323螺纹连接,然后转动下方的钻杆320,使下方钻杆320的上端的拼接槽322逐步通过螺纹与上方钻杆320下端的插管323相连接;在拼接槽322与插管323螺纹连接的过程中,当限位块325与限位槽326相接触时且拼接槽322与插管323未连接至最紧固位置时,由于限位块325顶端设置为弧形面,且在限位块325的底端弹簧的作用下,弹簧被压缩能使限位块325从限位槽326内退出,保证正常继续转动下方钻杆320。继续转动下方钻杆320,直至拼接槽322与插管323螺纹连接至最紧固位置时,限位块325在弹簧的作用下卡入限位槽326中且不再退出,保证接槽322与插管323连接的紧固性,也方便了操作人员的操作。重复上述操作,能实现多根钻杆320的连接,进而满足不同深度岩心的钻取需求。通过拼接槽322和插管323螺纹连接以及限位块325和限位槽326的限位连接,能提高相邻两个钻杆320的连接强度,提高钻杆320钻取岩心的稳定性。由于设置有多个调节块328,为了同步操作多个调节块328以使得多个调节块328同时从限位槽326中退出,从而实现快速拆分两个钻杆320,在调节块328上设有连接环,连接环能用于多个调节块328之间的连接,如此通过连接环同步带动多个调节块328运动,使得拆分两个钻杆320更加便捷。
辅助组件4,辅助组件4包括定位座401,定位座401与起升架206的外侧底端固定连接,定位座401的两端均通过销轴活动连接有活动臂402,活动臂402设置为“L”形结构,活动臂402的一端通过销轴活动连接有弧形块403;其中弧形块403设有两个,且每个弧形块403的一端通过销轴活动连接有夹板404,夹板404设置为弧形结构,夹板404和弧形块403的一端均设置有卡座405且夹板404和弧形块403通过卡座405相连接,两个活动臂402相互靠近的一侧固定连接有连接导杆406,连接导杆406的设置方便了工作人员调整活动臂402的位置。在需要连接两根相邻的钻杆320时,通过下方卡座405分开夹板404和弧形块403,然后把钻杆320放入两者之间,然后通过卡座405使夹板404和弧形块403夹持住下方的钻杆320,然后通过转动连接导杆406把下方的钻杆320带动到上方的钻杆320下方,再通过上方的卡座405、夹板404和弧形块403夹持住上方的钻杆320,由于上方的夹板404、弧形块403在连接后和下方的夹板404、弧形块403在连接后相同心,因此保证了上部被夹持的钻杆320能和下方被夹持的钻杆320相同心,如此便于工作人员快速、精准的连接上方钻杆320和下方钻杆320。
在使用本装置钻取岩心时,通过支撑架101和行走轮110将装置移动至岩心钻取区域,调整支撑架101的角度,使得支撑板104与地面贴合,转动螺杆106,螺杆106和螺孔105配合,使得螺杆106带动支撑座107运动,支撑座107带动支撑块108运动,使得支撑块108钻入岩层表面中并固定,此时支撑组件1的位置被固定,装置完成固定。
调整起升组件2的位置,转动螺纹杆207,螺纹杆207与螺纹套103配合,使得活动板201水平滑动,活动板201带动起升架206水平滑动,起升架206带动钻取组件3运动,直至钻取组件3运动至钻取位置上方。
通过钻取组件3对岩心进行钻取时,启动钻机307,钻机307带动连接座308转动,连接座308带动连接块309转动,连接块309带动连接管310转动,进而带动传动座312转动,传动座312带动钻杆320转动,启动起升电机204,起升电机204带动起升丝杆205转动,起升丝杆205与丝杆套302配合,使得活动架301向下运动,进而使得钻杆320钻入地面,同时,增压泵316将钻井液通过输液管317注入活动套313内,活动套313内的钻井液通过条形槽311进入连接管310内,而后进入钻杆320内进而对钻杆320及钻头331进行冷却。
当钻取不同深度岩心时,需要拼接钻杆320,先从已安装的钻杆320的插管323上拆下钻头331,使需要续接的钻杆320的上端的拼接槽322与已安装的钻杆320的插管323螺纹连接,然后转动下方的钻杆320,使下方钻杆320的上端的拼接槽322逐步通过螺纹与上方钻杆320下端的插管323相连接;继续转动下方钻杆320,直至拼接槽322与插管323螺纹连接至最坚固位置时,限位块325在弹簧的作用下卡入限位槽326中且不再退出,保证拼接槽322与插管323连接的紧固性。重复上述操作,能实现多根钻杆320的连接,在拆除相邻的两根钻杆320时,扳动调节块328上的连接环,使得调节块328带动限位块325运动,进而使得限位块325与限位槽326分离,从而使得插管323与插座321之间的限位解除,此时反向转动钻杆320,即可实现钻杆320的拆除分离。
第二实施例
在岩心实际的钻取工作中,往往钻取不同硬度的岩层。在钻取硬度较大的岩层时,高速转动的钻头会急剧升温,如果钻头不能得到大量钻井液的快速降温,将会影响钻头的寿命;而传统的钻取装置,在钻头钻取岩心后,岩心进入钻杆内部,供入的钻井液往往只能通过岩心外表面与钻杆内壁之间较小的间隙达到钻头处,即使供入具有压力的钻井液,由于流动钻井液的间隙太小而导致用于冷却钻头的钻井液供入量较小,往往不能及时有效的对急剧升温的钻头进行快速冷却而影响钻头的寿命;因此针对上述问题,对钻杆320的结构上进行了进一步改进。
如图14至图15所示,钻杆320内壁沿轴向设有与限位槽326相一一对应的导液槽329;导液槽329延伸到插管323的端部且导液槽329的下端部通过导流孔330与限位槽326相连通。具体的,导液槽329与限位槽326相一一对应,一方面导液槽329上端延伸到拼接槽322的下部,导液槽329的下端延伸到插管323的下端部,在完成相邻两个钻杆320的连接后,两个钻杆320内壁上的对应的导液槽329能够连通且能延伸到最下端的插管323下端部,以保证通过钻井液能从导液槽329到达插管323端部连接的钻头331处,对钻头331的端部工作面进行冷却;另一方面导液槽329下端部能通过导流孔330与限位槽326相连通,保证供入的钻井液能从导液槽329经导流孔330到达限位槽326处,从另一位置对钻头进行冷却,上述两种冷却方式的结合,实现了对钻头331进行多位置冷却,增加热交换面积,进而提高钻井液对钻头331的冷却效果。
更为重要的是,通过导液槽329的设置,能增大钻井液的流量,能短时间带走钻头产生的大量热量,实现快速对急剧升温的钻头快速降温,保证了钻头331的寿命。
尤其地,使导液槽329通过导流孔330与限位槽326相连通,在使限位槽326起到对限位块325的限位以加强相邻两个钻杆320连接强度作用的基础上,能通过导液槽329、导流孔330、限位槽326为钻头提供多位置冷却,增加热交换面积,进而提高钻头331的冷却效果;而且导液槽329、导流孔330、限位槽326三者的结合,能供入大流量钻井液,在钻头331钻取硬度较大岩心而急剧升温时,能起到快速降温的效果,以保证钻头331的使用寿命,这是本发明的重要发明点之一。
第三实施例
在上述实施例的基础上,由于通过对钻井液供入路径的改进,能通过导液槽329、导流孔330、限位槽326向钻头处形成流通大流量液体的路径。在钻头331钻取岩心332出现卡钻情况时,能通过增压泵316供入高压脉动的水流,高压脉动的水流通过导液槽329、导流孔330、限位槽326能对钻头331处产生冲击力,在冲击力的反作用力作用下,能对钻头331、钻杆320产生反向推动力,利于脱钻。上述功能相对于传统的岩心钻取装置(供入的钻井液往往只能通过岩心外表面与钻杆内壁之间较小的间隙达到钻头处,无法产生冲击力的反作用力),能大大提高本装置的全面性能。
第四实施例
在钻取完岩心后,由于传统的钻杆岩心和钻杆的内壁间隙比较小,往往无法从间隙处夹持岩心以从钻杆内部取出岩心,只能通过从钻杆端部挤压,或敲打振动以取出岩心,不利于岩心的取出。而本装置利用导液槽329能利于岩心332的取出。
如图14所示,岩心332往往位于钻杆320内部。当需要取出岩心332时,可以借助夹具插入钻杆320内壁的导液槽329中,使夹具通过导液槽329对岩心332夹持并往外拉出,方便工作人员取出岩心332,这也是导液槽329的另外一个重要的作用。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于,包括支撑组件(1)、起升组件(2)、钻取组件(3)和辅助组件(4),所述支撑组件(1)的上表面设置有起升组件(2),所述起升组件(2)的一侧设置有钻取组件(3),所述起升组件(2)的外侧底端设置有辅助组件(4);
所述钻取组件(3)包括钻机(307),所述钻机(307)的输出轴固定连接有连接座(308),所述连接座(308)的底端固定连接有连接块(309),所述连接块(309)的底端固定连接有连接管(310),所述连接管(310)的外侧贯穿开设有多个呈环形阵列分布的条形槽(311);所述连接管(310)的底端固定连接有传动座(312),所述传动座(312)的下表面中部开设有圆形槽(318),所述圆形槽(318)的内壁开设有多个呈环形阵列分布的定位槽(319),所述传动座(312)的下方设置有钻杆(320),所述钻杆(320)的顶端固定连接有插座(321),所述插座(321)的中部开设有拼接槽(322);
所述钻杆(320)的底端固定连接有插管(323),所述插管(323)能通过螺纹与拼接槽(322)固定连接,所述插座(321)的外侧固定连接有多个与定位槽(319)相适配的定位管(324);所述定位管(324)顶端插接连接有限位块(325),所述限位块(325)的底端通过弹簧与定位管(324)的底端活动连接,所述限位块(325)的顶端一侧设置为弧形面,所述钻杆(320)的底端开设有多个与限位块(325)相适配的限位槽(326),所述定位管(324)的外侧中部贯穿开设有连通槽(327),所述限位块(325)的外侧底端固定连接有调节块(328),所述调节块(328)与连通槽(327)贯穿连接;
所述钻杆(320)内壁沿轴向设有与所述限位槽(326)相一一对应的导液槽(329),所述导液槽(329)延伸到所述插管(323)的端部且导液槽(329)的下端部通过导流孔(330)与限位槽(326)相连通,钻井液能从导液槽(329)到达插管(323)端部连接的钻头(331)处,也能从导液槽(329)经导流孔(330)到达限位槽(326)处,对所述钻头(331)进行多位置冷却。
2.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述支撑组件(1)包括支撑架(101),所述支撑架(101)的上表面开设有两个对称分布的插槽(102),所述插槽(102)设置为“凸”形结构,所述支撑架(101)的一侧中部镶嵌有螺纹套(103),所述支撑架(101)远离螺纹套(103)的一端固定连接有倾斜结构的支撑板(104),所述支撑板(104)的两端均贯穿开设有螺孔(105)。
3.根据权利要求2所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述螺孔(105)的内部插接连接有螺杆(106),所述螺杆(106)的底端固定连接有支撑座(107),所述支撑座(107)的底端固定连接有支撑块(108),所述支撑块(108)设置为锥形结构,所述支撑架(101)远离支撑板(104)的一端固定连接有两个对称分布的支腿(109)。
4.根据权利要求3所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述支腿(109)的外侧底端设置有行走轮(110),所述支撑架(101)的上表面一端固定连接有牵引架(111),所述牵引架(111)的内侧顶端固定连接有牵引杆(112)。
5.根据权利要求4所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述起升组件(2)包括活动板(201),所述活动板(201)的下表面两端均固定连接有滑块(202),所述滑块(202)位于插槽(102)内,所述滑块(202)的一侧固定连接有贴合板(203),所述贴合板(203)与支撑架(101)的内壁相贴合,所述活动板(201)的下表面中部固定连接有起升电机(204)。
6.根据权利要求5所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述起升电机(204)的输出轴固定连接有起升丝杆(205),所述活动板(201)的上表面中部固定连接有起升架(206);所述起升丝杆(205)的顶端通过轴承与起升架(206)的顶端内壁活动连接,所述活动板(201)的下侧中部通过轴承活动连接有螺纹杆(207),所述螺纹杆(207)与螺纹套(103)贯穿连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述钻取组件(3)包括活动架(301),所述活动架(301)的外侧底端固定连接有两个对称分布的安装架(306),所述安装架(306)的上表面通过螺栓固定连接有所述钻机(307);所述活动架(301)的中部镶嵌有丝杆套(302),所述起升丝杆(205)与丝杆套(302)贯穿连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述活动架(301)的两侧中部均开设有凹槽(303),所述起升架(206)位于凹槽(303)内,所述凹槽(303)的槽底中部开设有方形槽(304),所述方形槽(304)的内部设置有滚轮(305),所述滚轮(305)与起升架(206)的内壁相贴合。
9.根据权利要求8所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述连接管(310)的外侧套接连接有活动套(313),所述活动套(313)的两端均通过密封轴承(314)与连接管(310)的两端活动连接,所述活动套(313)的外侧中部固定连接有旋转接头(315),所述钻机(307)的外侧中部固定连接有增压泵(316),所述增压泵(316)的输出端固定连接有输液管(317),所述输液管(317)的一端与旋转接头(315)固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种用于地质勘探的岩心钻取装置,其特征在于:所述辅助组件(4)包括定位座(401),所述定位座(401)与起升架(206)的外侧底端固定连接,所述定位座(401)的两端均通过销轴活动连接有活动臂(402),所述活动臂(402)设置为“L”形结构,所述活动臂(402)的一端通过销轴活动连接有弧形块(403),所述弧形块(403)的一端通过销轴活动连接有夹板(404),所述夹板(404)设置为弧形结构,所述夹板(404)和弧形块(403)的一端均设置有卡座(405),两个所述活动臂(402)相互靠近的一侧固定连接有连接导杆(406)。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115478847B (zh) * 2022-09-26 2024-05-07 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队(山东省第一地质矿产勘查院) 一种可均匀采样的智能型煤矿类地质勘探装置
CN115655067B (zh) * 2022-12-27 2023-03-17 兰州城市学院 一种石油地质勘测用距离测量装置
CN115853424B (zh) * 2023-02-20 2023-05-05 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队(山东省第五地质矿产勘查院) 一种用于地质勘探的钻孔设备
CN118130157B (zh) * 2024-05-10 2024-08-09 克拉玛依大越华烁石油科技有限公司 储层岩石湿性ct图像扫描用多相数字岩心的重采样机构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750233A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 中国科学院沈阳自动化研究所 月面采样器
CN102220841A (zh) * 2011-05-23 2011-10-19 中国地质大学(武汉) 一种海底取样钻机
AU2011235922A1 (en) * 2011-10-10 2013-05-02 Ph Farming Australia Pty Ltd Soil sampling device
CN103806908A (zh) * 2014-01-23 2014-05-21 黑龙江科技大学 一种钻探取样装置和使用方法
CN104034552A (zh) * 2014-06-26 2014-09-10 中国地质大学(武汉) 一种超声辅助岩石取样装置及方法
CN109736735A (zh) * 2018-12-20 2019-05-10 中国地质调查局成都地质调查中心 便携式松散易碎岩层原位样品采集装置
CN114135225A (zh) * 2021-12-03 2022-03-04 山东华鉴工程检测有限公司 桩基取芯机
CN216517785U (zh) * 2022-01-11 2022-05-13 贾海伟 一种水文工程地质勘查用小型钻探工具

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750233A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 中国科学院沈阳自动化研究所 月面采样器
CN102220841A (zh) * 2011-05-23 2011-10-19 中国地质大学(武汉) 一种海底取样钻机
AU2011235922A1 (en) * 2011-10-10 2013-05-02 Ph Farming Australia Pty Ltd Soil sampling device
CN103806908A (zh) * 2014-01-23 2014-05-21 黑龙江科技大学 一种钻探取样装置和使用方法
CN104034552A (zh) * 2014-06-26 2014-09-10 中国地质大学(武汉) 一种超声辅助岩石取样装置及方法
CN109736735A (zh) * 2018-12-20 2019-05-10 中国地质调查局成都地质调查中心 便携式松散易碎岩层原位样品采集装置
CN114135225A (zh) * 2021-12-03 2022-03-04 山东华鉴工程检测有限公司 桩基取芯机
CN216517785U (zh) * 2022-01-11 2022-05-13 贾海伟 一种水文工程地质勘查用小型钻探工具

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