CN210714544U - 手持式岩芯钻机的钻头稳定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，包括手持连杆和对钻杆的摆动幅度进行限位的限位头，所述手持连杆的顶端与所述限位头的底部固定连接，所述限位头的顶部开设有用于容放所述钻杆的限位槽，所述限位头承托在所述钻杆的下方，所述钻杆位于所述限位槽内。本实用新型解决了从岩层表面向岩层内部进行钻进时，钻头摆动幅度过大对钻头的稳定性和取样位置的准确性造成严重影响的技术效果。

Description

手持式岩芯钻机的钻头稳定装置

技术领域

本实用新型涉及一种野外地质工具领域，尤其涉及一种手持式岩芯钻机的钻头稳定装置。

背景技术

野外岩石样品采集是区域地质和石油天然气地质调查研究中的一项基础工作，其对确定研究区岩石特征及后续开展室内分析测试工作至关重要。受长期暴露和风化淋滤的影响，野外粗粒碎屑岩岩层表面往往较为疏松，利用地质锤等工具难以获取完整无裂缝的岩石样品，无法反映地下岩层的真实面貌，另外，对于致密、无裂缝、表面光滑的岩层，利用地质锤等传统工具获取新鲜岩石样品极为困难。因而，需要利用手持钻机进行钻进取样，以获取岩石内部的新鲜样品用于后续研究。

近些年来，各种轻型浅层岩芯取样钻机在野外地层测量、储层建模和古地磁取样中得到了广泛使用。依据岩芯钻取要求，钻机一般采用钻杆与钻头组合安装结构或者钻杆与钻头一体式结构，在实际岩芯钻取过程中，工作人员握住钻机把手并控制钻机的油门开关来控制钻机的工作状态，将钻头从岩层表面挤压进入岩层内部。而在初始钻进过程中，往往由于岩层表面平整度高、坡度大或者致密度高等原因导致钻头摆动幅度过大而无法形成稳定切口向岩层内部钻进，影响岩层钻进前期钻头的稳定性和取样位置的准确性，大大降低了岩芯取样的工作效率和成功率。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，能够增强手持式岩芯钻机在对岩层表面进行初始钻进过程中钻头的稳定性和取样位置的准确性，有助于提高工作效率和岩芯取样的成功率，适于在地质、建筑、工程等诸多领域推广使用，具有广阔的应用前景。

本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，包括手持连杆和对钻杆的摆动幅度进行限位的限位头，所述手持连杆的顶端与所述限位头的底部固定连接，所述限位头的顶部开设有用于容放所述钻杆的限位槽，所述限位头承托在所述钻杆的下方，所述钻杆位于所述限位槽内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述限位槽为开设在所述限位头的顶部中间位置的半圆弧形凹槽，所述限位槽贯穿所述限位头的顶面。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述限位槽的直径大于所述钻杆的直径。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述限位槽与所述限位头的顶部边缘平滑连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述手持连杆由上至下依次包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述限位头固定在所述第一连杆的顶端，所述第一连杆的底端与所述第二连杆的顶端之间通过第一转动锁紧结构连接，所述第二连杆的底端与所述第三连杆的顶端之间通过第二转动锁紧结构连接，所述第一转动锁紧结构的转轴与所述第二转动锁紧结构的转轴在空间上相垂直。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一连杆和所述第二连杆均为“L”形空心管状结构，所述第一连杆的长边的顶端与所述限位头固定连接，所述第二连杆的长边的底端与所述第三连杆的顶端连接，所述第一转动锁紧结构为在所述第一连杆的短边的端部两相对位置上分别固定设置有第一连接板，所述第二连杆的短边的端部夹设于两所述第一连接板之间，并通过第一紧固螺栓与第一螺母相配合对所述第二连杆和两所述第一连接板进行连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二转动锁紧结构为在所述第二连杆的底端边缘两相对位置上分别固定设置有第二连接板，所述第三连杆的顶端夹设于两所述第二连接板之间，并通过第二紧固螺栓与第二螺母相配合对所述第三连杆和两所述第二连接板进行连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第三连杆为伸缩杆。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述手持连杆的底端固定设置有把手。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述手持连杆和所述限位头均采用金属材质制成，所述手持连杆与所述限位头的连接方式为焊接。

由上所述，本实用新型的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置的特点及优点是：在手持连杆的顶端固定设置有限位头，限位头的顶部开设有用于容放钻杆的限位槽，在进行岩芯钻取的过程中，工作人员握住手持连杆并将限位头承托在钻杆的下方，钻杆位于限位槽内，限位槽的底部内壁能够对钻杆起到支撑作用，限位槽的两侧内壁能够在钻杆左右摆动时对钻杆的摆动幅度起到限位的作用，有效解决了岩芯钻机工作过程中钻杆的摆动幅度过大的问题，从而提高了岩芯钻机的钻杆稳定性和取样位置的准确性，大大提高岩芯钻取的成功率和便利性，有利于工作效率的提高，适于在地质、建筑、工程等诸多领域推广使用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型手持式岩芯钻机的钻头稳定装置的结构示意图。

图2：为本实用新型手持式岩芯钻机的钻头稳定装置中第一转动锁紧结构的结构示意图。

图3：为本实用新型手持式岩芯钻机的钻头稳定装置中第二转动锁紧结构的正视图。

图4：为本实用新型手持式岩芯钻机的钻头稳定装置中第二转动锁紧结构的左视图。

图5：为本实用新型手持式岩芯钻机的钻头稳定装置中限位头与钻杆的位置关系图。

本实用新型中的附图标号：1、手持连杆；101、第一转动锁紧结构；102、第二转动锁紧结构；103、第一连杆；1031、第一连接板；104、第二连杆；1041、第二连接板；105、第三连杆；106、第一紧固螺栓；107、第一螺母；108、第二紧固螺栓；109、第二螺母；2、限位头；201、限位槽；3、把手；4、钻杆。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图5所示，本实用新型提供了一种手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，包括手持连杆1和限位头2，限位头2用于对钻杆4的摆动幅度进行限位，手持连杆1的顶端与限位头2的底部固定连接，限位头2的顶部开设有用于容放钻杆4的限位槽201，限位头2承托在钻杆4的下方，钻杆4位于限位槽201内。本实用新型在手持连杆1的顶端固定设置有限位头2，限位头2的顶部开设有用于容放钻杆4的限位槽201，在进行岩芯钻取的过程中，工作人员握住手持连杆1并将限位头2承托在钻杆4的下方，钻杆4位于限位槽201内，限位槽201的底部内壁能够对钻杆4起到支撑作用，钻杆4的左右摆动幅度过大时会与限位槽201的两侧内壁相抵，对钻杆4的摆动幅度起到限位的作用，有效解决了岩芯钻机工作过程中钻杆4的摆动幅度过大的问题，提高了岩芯钻机的钻杆4稳定性和取样位置的准确性，大大提高岩芯钻取的成功率和便利性，有利于工作效率的提高，本实用新型适于在地质、建筑、工程等诸多领域推广使用，具有广阔的应用前景。

其中，由于限位槽201的底部内壁和两侧内壁均能够对钻杆4起到限位作用，由于岩芯钻机自身重力的作用，在对岩芯钻取过程中，钻杆4向上方的摆动幅度很小，钻杆4不会从限位槽201的上方与限位头2脱离，从而能够保证限位头2对钻杆4起到有效的限位作用。

如图1所示，手持连杆1的底端固定设置有把手3。取样过程中，通过把手3便于手掌把控和用力，在钻进前，工作人员可用右手握住把手3并向岩层内推压，用左手扶住手持连杆1以确保钻进过程中的稳定性。

进一步的，把手3可为但不限于“T”形把手或者椭圆形把手。

进一步的，手持连杆1和限位头2均采用金属材质制成，手持连杆1与限位头2的连接方式可为但不限于焊接。

具体的，金属材质可为但不限于不锈钢。

进一步的，如图1、图4所示，限位槽201为开设在限位头2的顶部中间位置的半圆弧形凹槽，限位槽201贯穿限位头2的顶面。限位槽201为半圆弧形凹槽能够保证限位槽201的内壁与钻杆4的外壁相契合，避免在钻杆4的外壁与限位槽201的内壁发生碰撞时损坏钻杆4，而且能够提高钻杆4在限位槽201内的稳定性，利于岩芯钻取工作的顺利进行。

进一步的，如图4所示，限位槽201的直径大于钻杆4的直径，便于钻杆4的放置和取出。

进一步的，如图4所示，限位槽201与限位头2的顶部边缘平滑连接，取样过程中，避免限位槽201与限位头2的边缘连接位置与钻杆4发生磕碰或者对钻杆4的外壁摩擦过度而损坏钻杆4。

如图1所示，手持连杆1由上至下依次包括第一连杆103、第二连杆104和第三连杆105，第一连杆103、第二连杆104和第三连杆105均为空心管状结构，限位头2的底部与第一连杆103的顶端固定连接，第一连杆103的底端与第二连杆104的顶端之间通过第一转动锁紧结构101连接，第二连杆104的底端与第三连杆105的顶端之间通过第二转动锁紧结构102连接，第一转动锁紧结构101的转轴与第二转动锁紧结构102的转轴在空间上相垂直。根据岩层方向和工作人员站立的位置，通过调节第一转动锁紧结构101和第二转动锁紧结构102，从而选择性调整钻杆4的方向和位置，保证钻杆4在钻进过程中良好的稳定性。

进一步的，第三连杆105为伸缩杆，可对手持连杆1的长度进行调节，以适用于不同的工作环境和钻取要求，适用范围更广。

具体的，如图2所示，第一连杆103和第二连杆104均为“L”形空心管状结构，第一连杆103的长边的顶端与限位头2的底部固定连接，第二连杆104的长边的底端与第三连杆105的顶端连接，第一转动锁紧结构101为在第一连杆103的短边的端部两相对位置上分别固定设置有第一连接板1031，第二连杆104的短边的端部夹设于两第一连接板1031之间，并通过第一紧固螺栓106与第一螺母107相配合对第二连杆104和两第一连接板1031进行连接。当拧紧第一紧固螺栓106和第一螺母107时，第一连杆103与第二连杆104固定连接；当松开第一螺母107时，第一连杆103可以第一紧固螺栓106为转轴相对第二连杆104进行转动，从而对钻杆4的位置进行调节和锁定。

具体的，如图3、图4所示，第二转动锁紧结构102为在第二连杆104的底端边缘两相对位置上分别固定设置有第二连接板1041，第三连杆105的顶端夹设于两第二连接板1041之间，并通过第二紧固螺栓108与第二螺母109相配合对第三连杆105和两第二连接板1041进行连接。当拧紧第二紧固螺栓108和第二螺母109时，第二连杆104与第三连杆105固定连接；当松开第二螺母109时，第二连杆104可以第二紧固螺栓108为转轴相对第三连杆105进行转动，从而对钻杆4与第三连杆105之间夹角的大小进行调节和锁定。

本实用新型手持式岩芯钻机的钻头稳定装置的特点及优点是：

一、该手持式岩芯钻机的钻头稳定装置中在手持连杆1的顶端固定设置有限位头2，限位头2的顶部开设有用于容放钻杆4的限位槽201，在进行岩芯钻取的过程中，工作人员握住手持连杆1并将限位头2承托在钻杆4的下方，钻杆4位于限位槽201内，限位槽201的底部内壁能够对钻杆4起到支撑作用，钻杆4的左右摆动幅度过大时会与限位槽201的两侧内壁相抵，对钻杆4的摆动幅度起到限位的作用，有效解决了岩芯钻机工作过程中钻杆4的摆动幅度过大的问题，提高了岩芯钻机的钻杆4稳定性和取样位置的准确性，大大提高岩芯钻取的成功率和便利性，有利于工作效率的提高。

二、该手持式岩芯钻机的钻头稳定装置中限位槽201为半圆弧形凹槽，限位槽201的直径大于钻杆4的直径，且限位槽201与限位头2的顶部边缘平滑连接，能够保证限位槽201的内壁与钻杆4的外壁相契合，在取样过程中，避免限位槽201与钻杆4之间发生磕碰或者对钻杆4的外壁摩擦过度而损坏钻杆4，提高钻杆4在限位槽201内的稳定性，延长钻杆4的使用时间，保证岩芯钻取工作的顺利进行。

三、该手持式岩芯钻机的钻头稳定装置中手持连杆1由上至下依次包括第一连杆103、第二连杆104和第三连杆105，第一连杆103与第二连杆104之间连接有第一转动锁紧结构101，第二连杆104与第三连杆105之间连接有第二转动锁紧结构102，通过第一转动锁紧结构101和第二转动锁紧结构102能对钻杆4的位置和角度进行调节和锁定，可根据岩层方向和工作人员站立的位置调整钻头的方向，保证在钻进过程中保持良好的稳定性和准确的钻进位置。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，包括手持连杆(1)和对钻杆(4)的摆动幅度进行限位的限位头(2)，所述手持连杆(1)的顶端与所述限位头(2)的底部固定连接，所述限位头(2)的顶部开设有用于容放所述钻杆(4)的限位槽(201)，所述限位头(2)承托在所述钻杆(4)的下方，所述钻杆(4)位于所述限位槽(201)内。

2.如权利要求1所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述限位槽(201)为开设在所述限位头(2)的顶部中间位置的半圆弧形凹槽，所述限位槽(201)贯穿所述限位头(2)的顶面。

3.如权利要求2所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述限位槽(201)的直径大于所述钻杆(4)的直径。

4.如权利要求2所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述限位槽(201)与所述限位头(2)的顶部边缘平滑连接。

5.如权利要求1所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述手持连杆(1)由上至下依次包括第一连杆(103)、第二连杆(104)和第三连杆(105)，所述限位头(2)固定在所述第一连杆(103)的顶端，所述第一连杆(103)的底端与所述第二连杆(104)的顶端之间通过第一转动锁紧结构(101)连接，所述第二连杆(104)的底端与所述第三连杆(105)的顶端之间通过第二转动锁紧结构(102)连接，所述第一转动锁紧结构(101)的转轴与所述第二转动锁紧结构(102)的转轴在空间上相垂直。

6.如权利要求5所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述第一连杆(103)和所述第二连杆(104)均为“L”形空心管状结构，所述第一连杆(103)的长边的顶端与所述限位头(2)固定连接，所述第二连杆(104)的长边的底端与所述第三连杆(105)的顶端连接，所述第一转动锁紧结构(101)为在所述第一连杆(103)的短边的端部两相对位置上分别固定设置有第一连接板(1031)，所述第二连杆(104)的短边的端部夹设于两所述第一连接板(1031)之间，并通过第一紧固螺栓(106)与第一螺母(107)相配合对所述第二连杆(104)和两所述第一连接板(1031)进行连接。

7.如权利要求5所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述第二转动锁紧结构(102)为在所述第二连杆(104)的底端边缘两相对位置上分别固定设置有第二连接板(1041)，所述第三连杆(105)的顶端夹设于两所述第二连接板(1041)之间，并通过第二紧固螺栓(108)与第二螺母(109)相配合对所述第三连杆(105)和两所述第二连接板(1041)进行连接。

8.如权利要求5所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述第三连杆(105)为伸缩杆。

9.如权利要求1所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述手持连杆(1)的底端固定设置有把手(3)。

10.如权利要求1所述的手持式岩芯钻机的钻头稳定装置，其特征在于，所述手持连杆(1)和所述限位头(2)均采用金属材质制成，所述手持连杆(1)与所述限位头(2)的连接方式为焊接。

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