CN117365304B - 一种地质勘探用钻头 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种地质勘探用钻头，涉及地质勘探用具的技术领域，其包括钻筒，所述钻筒的内壁上开设有多条滑槽，所述滑槽沿所述钻筒的长度方向设置，多条所述滑槽围绕所述钻筒的轴线等距设置，所述滑槽内滑动连接有钻齿，所述钻齿在所述滑槽内仅能沿所述滑槽的开设方向滑动，所述钻筒的一端安装有用于将所述钻筒固定在钻机上的固定机构，所述钻齿远离所述固定机构的一端置于所述钻筒外，所述滑槽内设有用于带动所述钻齿在所述滑槽内滑动的驱动机构。本申请具有提高地质勘探用钻头的使用寿命的效果。
Description
技术领域
本申请涉及地质勘探用具的技术领域，尤其是涉及一种地质勘探用钻头。
背景技术
地质勘探是一种通过各种手段和方法对地质进行勘查及探测的统称，地质勘探的主要目的是获取地下蕴藏的矿产资源信息，例如煤、石油和天然气 等储量，或者获取地质资料，例如岩层构造、水文和地貌等情况。
地质勘探中使用最为广泛的手段是钻探，即通过钻探设备进行钻孔，从而直观的获取地层的剖面情况或者矿产资源蕴藏情况。
其中，地质勘探用钻头是钻探设备较为重要的部件之一，传统的钻头总成结构简单，钻头的钻齿在使用中易于磨损，且钻头的钻齿磨损后需要将整个钻头进行拆卸和更换，由此使钻头的使用寿命较短。
发明内容
为了提高地质勘探用钻头的使用寿命，本申请提供一种地质勘探用钻头。
本申请提供的一种地质勘探用钻头采用如下的技术方案：
一种地质勘探用钻头，包括钻筒，所述钻筒的内壁上开设有多条滑槽，所述滑槽沿所述钻筒的长度方向设置，多条所述滑槽围绕所述钻筒的轴线等距设置，所述滑槽内滑动连接有钻齿，所述钻齿在所述滑槽内仅能沿所述滑槽的开设方向滑动，所述钻筒的一端安装有用于将所述钻筒固定在钻机上的固定机构，所述钻齿远离所述固定机构的一端置于所述钻筒外，所述滑槽内设有用于带动所述钻齿在所述滑槽内滑动的驱动机构。
通过采用上述技术方案，当钻头的钻齿磨损后，可通过驱动机构带动钻齿沿滑槽向钻筒的外部进行滑动，由此使钻齿置于钻筒外的长度保持在砖钻头的合适工作范围内，由此钻齿磨损后，不需要对整个钻头进行更换，只需通过驱动机构改变钻齿置于钻筒外的长度即可，由此提高了钻头的使用寿命。
可选的，所述固定机构包括固接在钻机输出轴上的固定环，所述钻筒与所述固定环同轴设置且所述钻筒的一端滑动连接在所述固定环内，所述固定机构还包括用于带动所述钻筒进行往复运动的回转组件。
通过采用上述技术方案，可通过回转组件带动钻筒沿固定环的轴线方向做往复运动，由此钻筒在对地面进行掘进的过程中，可对使钻头对地面进行高频冲击，由此提高钻头的掘进效率。
可选的，所述固定环的内壁上开设有多个凹槽，所述凹槽沿平行于所述固定环的轴线方向设置，所述钻筒的外壁上固接有滑块，所述滑块与所述凹槽一一对应且所述滑块滑动连接在所述凹槽内。
通过采用上述技术方案，可通过滑槽和滑块限制钻筒端部在固定环内的滑动方向，提高钻筒在固定环内滑动的稳定性。
可选的，所述回转组件包括套设在所述钻筒外的回转筒，所述回转筒上固接有若干用于限制所述回转筒进行转动的配重块，所述回转筒的内壁上开设有回转槽，所述钻筒的外壁上固接有驱动块，所述驱动块滑动连接在所述回转槽内，当所述钻筒转动时，所述钻筒沿所述钻筒的轴线方向做往复运动。
通过采用上述技术方案，可通过配重块对回转筒进行固定，由此限制回转筒的转动，随后当钻筒进行转动时，驱动块可在回转槽内进行滑动，由此驱动块可带动钻筒沿回转筒的轴线方向做往复运动。
可选的，所述驱动机构包括转动连接在所述滑槽内的从动齿轮，所述从动齿轮的轴线处穿设并螺纹连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆滑动连接在所述滑槽内，所述驱动螺杆的一端与所述钻齿的一端固接，所述钻筒内安装有用于驱动所述从动齿轮进行转动的传动组件。
通过采用上述技术方案，可通过传动组件带动从动齿轮进行转动，由此使与从动齿轮螺纹连接的驱动螺杆沿驱动齿轮的轴线移动，由此使驱动螺杆沿滑槽进行滑动，进而带动钻齿在滑槽内进行移动。
可选的，所述传动组件包括转动连接在所述钻筒侧壁上的驱动柱，所述驱动柱的一端置于所述钻筒内部，所述驱动柱置于所述钻筒内部的一端固接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮上啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的轴线与所述钻筒的轴线重合，所述第二锥齿轮的下方设有安装盘，所述安装盘与所述第二锥齿轮之间设有连接柱，所述连接柱的一端与所述第二锥齿轮的中心处固接，所述连接柱的另一端与所述安装盘的中心处转动连接，所述安装盘上下方设有用于支撑所述安装盘的支撑组件，所述安装盘的中心处转动连接有驱动齿轮，所述连接柱穿过所述驱动齿轮并与所述驱动齿轮固接，所述驱动齿轮的四周啮合有多个主动齿轮，所述主动齿轮转动连接在所述安装盘上，所述主动齿轮与所述从动齿轮一一对应并啮合。
通过采用上述技术方案，可通过外部的驱动工具带动驱动柱进行转动，由此使驱动柱带动第一齿轮进行转动，进而使与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮进行转动，随后在连接柱的作用下带动驱动齿轮进行转动，由此与驱动齿轮啮合的多个主动齿轮会进行转动，随后主动齿轮可带动与主动齿轮啮合的从动齿轮进行转动，进而通过转动驱动柱可使钻齿沿滑槽向钻筒外部一侧移动。
可选的，所述支撑组件包括固接在所述钻筒内的隔板，所述隔板上固接有支撑柱，所述支撑柱与所述安装盘固接。
通过采用上述技术方案，隔板可对钻筒内的土质和烟尘进行隔绝同时隔板可通过支撑柱对安装盘进行支撑。
可选的，所述驱动柱置于所述钻筒外一端的端部固接有驱动螺母。
通过采用上述技术方案，可通过使用电动扳手和套头的工具对驱动螺母进行转动，由此使驱动螺母带动驱动柱进行转动，由此便于对驱动柱进行转动。
可选的，所述钻筒的弧形侧壁上开设有用于观察所述传动组件的观察窗。
通过采用上述技术方案，可通过观察窗观察钻筒内部传动组件的传动情况，由此便于及时对传动组件进行及时的调节。
可选的，所述配重块上螺纹连接有用于提高所述回转筒稳定性的定位柱。
通过采用上述技术方案，当回转筒晃动时，可通过转动定位柱，使定位柱插接入地面中，提高配置块对回转筒的固定效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.可通过驱动组件带动钻齿沿滑槽向钻筒的外部进行滑动，由此使钻齿置于钻筒外的长度保持在砖钻头的合适工作范围内，由此钻齿磨损后，不需要对整个钻头进行更换，提高了钻头的使用寿命；
2.可通过外部的驱动工具带动驱动柱进行转动，由此使驱动柱带动第一齿轮进行转动，进而使与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮进行转动，随后在连接柱的作用下带动驱动齿轮进行转动，由此与驱动齿轮啮合的多个主动齿轮会进行转动，随后主动齿轮可带动与主动齿轮啮合的从动齿轮进行转动，进而通过转动驱动柱可使钻齿沿滑槽向钻筒外部一侧移动；
3.可通过配重块对回转筒进行固定，由此限制回转筒的转动，随后当钻筒进行转动时，驱动块可在回转槽内进行滑动，由此驱动块可带动钻筒沿回转筒的轴线方向做往复运动。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图；
图2是本申请实施例驱动组件的结构示意图；
图3是本申请实施例的传动组件的结构示意图；
图4是本申请实施例的滑块的结构示意图；
图5是本申请实施例的凹槽的结构示意图；
图6是本申请实施例的回转槽的结构示意图。
图中，1、钻筒；11、滑槽；12、滑块；2、钻齿；3、固定机构；31、固定环；311、凹槽；32、回转组件；321、回转筒；322、回转槽；323、配重块；324、驱动块；4、驱动机构；41、从动齿轮；42、驱动螺杆；43、传动组件；431、驱动柱；432、第一锥齿轮；433、第二锥齿轮；434、安装盘；435、连接柱；436、驱动齿轮；437、主动齿轮；44、支撑组件；441、支撑柱；442、隔板；5、驱动螺母；6、观察窗；7、定位柱；8、电动伸缩杆。
具体实施方式
以下结合附图1-附图6，对本申请作进一步详细说明。
本申请的实施例为：一种地质勘探用钻头，参照图1，包括钻筒1，钻筒1的内侧壁上开设有多条滑槽11，滑槽11沿钻筒1的长度方向设置，滑槽11的围绕钻筒1的轴线等距设置。滑槽11内滑动连接有钻齿2且钻齿2仅能沿滑槽11滑动，钻齿2的一端置于钻筒1外部，钻筒1内设有用于带动钻齿2在滑槽11内进行滑动的驱动机构4。
参照图1、图2和图3，驱动机构4包括传动组件43，传动组件43包括驱动柱431，驱动柱431转动连接在钻筒1的侧壁上，且驱动柱431的一端置于钻筒1外，驱动柱431的另一端置于钻筒1内并固定连接有第一锥齿轮432，第一锥齿轮432与驱动柱431同轴设置，第一锥齿轮432一侧设有第二锥齿轮433，第二锥齿轮433与第一锥齿轮432相啮合且第二锥齿轮433与钻筒1同轴设置。第二锥齿轮433远离第一锥齿轮432一侧设有连接柱435，连接柱435的一端与第二锥齿轮433固定连接，连接柱435的另一端转动连接有安装盘434，安装盘434与钻筒1同轴设置，安装盘434远离连接柱435的一侧设有用于支撑安装盘434的支撑组件44。
支撑组件44包括固定连接在钻筒1内侧壁上的隔板442，隔板442与安装盘434之间设有支撑柱441，支撑柱441一端与隔板442固定连接，支撑柱441的另一端与安装盘434固定连接。
安装盘434上端转动连接有驱动齿轮436，驱动齿轮436与连接柱435同轴设置，且连接柱435穿过驱动齿轮436并与驱动齿轮436固定连接。安装盘434上转动连接有多个主动齿轮437。主动齿轮437围绕安装盘434的轴线等距设置，且每个主动齿轮437均与驱动齿轮436相啮合。
驱动机构4还包括驱动螺杆42，驱动螺杆42滑动连接在滑槽11内，驱动螺杆42的一端与钻齿2转动连接，滑槽11内转动连接有从动齿轮41，驱动螺杆42穿过从动齿轮41并与从动齿轮41螺纹连接，从动齿轮41与主动齿轮437一一对应并互相啮合。
由此驱动驱动柱431进行转动，驱动柱431可带动第一锥齿轮432进行转动，由此使与第一锥齿轮432啮合的第二锥齿轮433进行转动，进而通过连接柱435的传动效果使第二锥齿轮433带动驱动齿轮436进行转动，随后与驱动齿轮436啮合的多个主动齿轮437会随驱动齿轮436一同进行转动，随后与主动齿轮437啮合的从动齿轮41会进行转动，随后与主动齿轮437螺纹连接的驱动螺杆42会沿滑槽11滑动，进而可使与驱动螺杆42转动连接的钻齿2向钻筒1外部一侧移动。
为了便于对驱动柱431进行转动，驱动柱431置于钻筒1外的一端固定连接有驱动螺母5，同时为了便于观察钻筒1内传动组件43的传动状态，钻筒1的侧壁上开设有观察窗6。
参照图1、图4和图5，钻筒1远离钻齿2的一端设有固定环31，固定环31用于套设在钻机输出轴上，固定环31的内侧壁上开设有多个沿平行于固定环31轴线设置的凹槽311，多个凹槽311围绕固定环31的轴线等距设置，钻筒1远离钻齿2一端的端部弧形外壁上固定连接有多个围绕钻筒1轴线设的滑块12，滑块12与凹槽311一一对应且滑块12滑动连接在滑槽11内。由此钻筒1通过滑槽11和滑块12滑动连接在固定环31上。
参照图1和图6，钻筒1上设有用于带动钻筒1沿钻筒1轴线方向进行往复运的回转组件32，回转组件32包括回转筒321，回转筒321套设在钻筒1的外壁上，回转筒321的内壁上开设有回转槽322，回转槽322设置为环形槽，回转槽322内滑动连接有驱动块324，驱动块324固定连接在钻筒1的外壁上。
回转筒321一侧设有两个配重块323，每个配重块323与回转筒321之间均设有电动伸缩杆8，电动伸缩杆8的伸缩端与配重块323固定连接，电动伸缩杆8远离自身伸缩端的一端与回转筒321的外侧壁固定连接，配重块323上穿设并螺纹连接有定位柱7。
由此对回转筒321进行固定时，可启动电动伸缩杆8，使电动伸缩杆8带动配重块323进行移动，并最终使配重块323抵接在地面上，随后可通过转动定位柱7，使定位柱7穿设在地面上。由此将配重块323固定在地面上。随后当钻筒1进行转时，由于回转筒321被配重块323固定，进而使驱动块324在回转槽322内滑动过程中会带动钻筒1在固定环31内沿固定环31的轴线方向做往复运动。
本申请实施例的实施原理为：对地面进行取样时，可将固定环31固定在钻机的输出轴上，随后控制电动伸缩杆8伸长，使电动伸缩杆8将配重块323抵接在地面上，并根据地面状态决定是否转动定位柱7，可将定位柱7插接入地面内。随后可启动钻机，使钻机带动钻筒1进行转动，进而使转动钻筒1在回转组件32的作用下沿钻筒1的轴线方向做往复运动，由此钻筒1在掘进过程中可对地面进行往复冲击。
当钻齿2磨损时，可通过调节驱动机构4，使驱动机构4带动钻齿2沿滑槽11箱钻筒1外部一侧移动，由此使钻齿2在钻筒1外的长度保持在一定范围内，进而保障钻头的掘进效率。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种地质勘探用钻头，其特征在于，包括钻筒(1)，所述钻筒(1)的内壁上开设有多条滑槽(11)，所述滑槽(11)沿所述钻筒(1)的长度方向设置，多条所述滑槽(11)围绕所述钻筒(1)的轴线等距设置，所述滑槽(11)内滑动连接有钻齿(2)，所述钻齿(2)在所述滑槽(11)内仅能沿所述滑槽(11)的开设方向滑动，所述钻筒(1)的一端安装有用于将所述钻筒(1)固定在钻机上的固定机构(3)，所述钻齿(2)远离所述固定机构(3)的一端置于所述钻筒(1)外，所述滑槽(11)内设有用于带动所述钻齿(2)在所述滑槽(11)内滑动的驱动机构(4)，固定机构(3)包括固接在钻机输出轴上的固定环(31)，所述钻筒(1)与所述固定环(31)同轴设置且所述钻筒(1)的一端滑动连接在所述固定环(31)内，所述固定机构(3)还包括用于带动所述钻筒(1)进行往复运动的回转组件(32)，所述回转组件(32)包括套设在所述钻筒(1)外的回转筒(321)，所述回转筒(321)上固接有若干用于限制所述回转筒(321)进行转动的配重块(323)，所述回转筒(321)的内壁上开设有回转槽(322)，所述钻筒(1)的外壁上固接有驱动块(324)，所述驱动块(324)滑动连接在所述回转槽(322)内，当所述钻筒(1)转动时，所述钻筒(1)沿所述钻筒(1)的轴线方向做往复运动，所述驱动机构(4)包括转动连接在所述滑槽(11)内的从动齿轮(41)，所述从动齿轮(41)的轴线处穿设并螺纹连接有驱动螺杆(42)，所述驱动螺杆(42)滑动连接在所述滑槽(11)内，所述驱动螺杆(42)的一端与所述钻齿(2)的一端固接，所述钻筒(1)内安装有用于驱动所述从动齿轮(41)进行转动的传动组件(43)。
2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用钻头，其特征在于，所述固定环(31)的内壁上开设有多个凹槽(311)，所述凹槽(311)沿平行于所述固定环(31)的轴线方向设置，所述钻筒(1)的外壁上固接有滑块(12)，所述滑块(12)与所述凹槽(311)一一对应且所述滑块(12)滑动连接在所述凹槽(311)内。
3.根据权利要求1所述的一种地质勘探用钻头，其特征在于，所述传动组件(43)包括转动连接在所述钻筒(1)侧壁上的驱动柱(431)，所述驱动柱(431)的一端置于所述钻筒(1)内部，所述驱动柱(431)置于所述钻筒(1)内部的一端固接有第一锥齿轮(432)，所述第一锥齿轮(432)上啮合有第二锥齿轮(433)，所述第二锥齿轮(433)的轴线与所述钻筒(1)的轴线重合，所述第二锥齿轮(433)的下方设有安装盘(434)，所述安装盘(434)与所述第二锥齿轮(433)之间设有连接柱(435)，所述连接柱(435)的一端与所述第二锥齿轮(433)的中心处固接，所述连接柱(435)的另一端与所述安装盘(434)的中心处转动连接，所述安装盘(434)上下方设有用于支撑所述安装盘(434)的支撑组件(44)，所述安装盘(434)的中心处转动连接有驱动齿轮(436)，所述连接柱(435)穿过所述驱动齿轮(436)并与所述驱动齿轮(436)固接，所述驱动齿轮(436)的四周啮合有多个主动齿轮(437)，所述主动齿轮(437)转动连接在所述安装盘(434)上，所述主动齿轮(437)与所述从动齿轮(41)一一对应并啮合。
4.根据权利要求3所述的一种地质勘探用钻头，其特征在于，所述支撑组件(44)包括固接在所述钻筒(1)内的隔板(442)，所述隔板(442)上固接有支撑柱(441)，所述支撑柱(441)与所述安装盘(434)固接。
5.根据权利要求4所述的一种地质勘探用钻头，其特征在于，所述驱动柱(431)置于所述钻筒(1)外一端的端部固接有驱动螺母(5)。
6.根据权利要求5所述的一种地质勘探用钻头，其特征在于，所述钻筒(1)的弧形侧壁上开设有用于观察所述传动组件(43)的观察窗(6)。
7.根据权利要求6所述的一种地质勘探用钻头，其特征在于，所述配重块(323)上螺纹连接有用于提高所述回转筒(321)稳定性的定位柱(7)。
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2023
- 2023-12-06 CN CN202311659905.5A patent/CN117365304B/zh active Active
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| 旋挖钻进泥岩地层常见事故及解决方法;井文奇;杨亚军;赵娜;;陕西建筑(第11期);全文 * |
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| CN117365304A (zh) | 2024-01-09 |
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