一种用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头的制作方法

文档序号:10848318
一种用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,包括钻头本体,所述钻头本体的内部中空,其还包括活塞组和驱动机构,所述活塞组活动的穿设在所述钻头本体的内部,所述驱动机构与所述活塞组相连接,且用于驱动所述活塞组相对于所述钻头本体上下移动。本实用新型当出现岩芯完全卡在钻头本体内时,通过驱动机构驱动活塞组向下移动,可以将被卡岩芯缓慢推出至钻头本体的外部,其避免了常规敲打或加大水压对钻头本体造成的伤害,且能最大限度的避免对岩芯造成损伤,提高取芯成功率,同时,其操作简单方便,取芯效率高。
【专利说明】
一种用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头
技术领域
[0001]本实用新型涉及岩土工程岩样取芯钻头技术领域,尤其涉及一种用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头。
【背景技术】
[0002]在岩土工程中,岩石力学性质是工程设计最基本的数据,一般需要通过大量力学实验获得工程岩石的力学参数,而岩芯的钻取是整个过程的第一步,也是影响实验数据有效性的第一步。
[0003]在钻取岩芯的过程中,尤其是当遇到含有裂隙或是遇水膨胀的岩块时,容易出现钻取的岩芯完全卡在钻头内的情况,遇到上述情况时,通常的做法是采用敲击钻头或是加大钻机进水孔水压来解决,但是,上述两种解决方式除了会对钻头造成损坏,降低其使用寿命外,也会对被卡岩芯造成一定损伤,这些损伤对后期参数测量有一定的影响,而对于一些弱胶结、层状或裂缝性岩石,取芯成功率会大大降低,即便获得完整的岩心,损伤的影响也极大地改变了岩芯的性质。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型主要是解决现有技术中所存在的技术问题,从而提供一种减小对岩芯造成的损伤,能提尚取芯成功率的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头。
[0005]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0006]本实用新型提供的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,包括钻头本体,所述钻头本体的内部中空,其还包括活塞组和驱动机构,所述活塞组活动的穿设在所述钻头本体的内部,所述驱动机构与所述活塞组相连接,且用于驱动所述活塞组相对于所述钻头本体上下移动。
[0007]进一步地,所述活塞组包括自上而下依次设置的上活塞、活塞轴和下活塞,所述上活塞经所述活塞轴与所述下活塞相连接,以及所述活塞轴的内部设有一空心槽,所述空心槽的一侧侧壁上还设有齿条。
[0008]进一步地,所述驱动机构包括齿轮、两个手柄和齿轮轴,所述齿轮穿设在所述齿轮轴上,且所述齿轮与所述齿条相配合,所述齿轮轴的两端分别伸出至所述钻头本体的外部,且两个所述手柄分别对应的连接在所述齿轮轴的两端。
[0009]进一步地,所述上活塞和下活塞上还设有多个通孔,多个所述通孔均布在所述上活塞和下活塞的上表面。
[0010]进一步地,所述下活塞的底部还设有一耐磨加固层。
[0011]本实用新型的有益效果在于:当出现岩芯完全卡在钻头本体内时,通过驱动机构驱动活塞组向下移动,可以将被卡岩芯缓慢推出至钻头本体的外部,其避免了常规敲打或加大水压对钻头本体造成的伤害,且能最大限度的避免对岩芯造成损伤,提高取芯成功率,同时,其操作简单方便,取芯效率高。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本实用新型的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头的结构示意图;
[0014]图2是本实用新型的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头的活塞组的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0016]参阅图1-2所示,本实用新型提供的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,包括钻头本体I,钻头本体I的内部中空,其还包括活塞组2和驱动机构3,活塞组2活动的穿设在钻头本体I的内部,驱动机构3与活塞组2相连接,且用于驱动活塞组2相对于钻头本体I上下移动。本实用新型中,当出现岩芯完全卡在钻头本体I内时,通过驱动机构3驱动活塞组2向下移动,可以将被卡岩芯缓慢推出至钻头本体I的外部,其避免了常规敲打或加大水压对钻头本体I造成的伤害,且能最大限度的避免对岩芯造成损伤,提高取芯成功率,同时,其操作简单方便,取芯效率高。
[0017]具体地,活塞组2包括自上而下依次设置的上活塞21、活塞轴22和下活塞23,上活塞21经活塞轴22与下活塞23相连接,以及活塞轴22的内部设有一空心槽27,空心槽27的一侧侧壁上还设有齿条24。上活塞21、下活塞23可以通过焊接方式与活塞轴22相连接,其中,上活塞2主要起到稳定活塞组2的作用,防止岩芯钻取过程中,活塞轴22与钻头本体I的内壁发生碰撞,下活塞23在发生卡芯时,主要起到向下推出岩芯的作用。
[0018]具体地,驱动机构3包括齿轮31、两个手柄32和齿轮轴33,齿轮31穿设在齿轮轴33上,且齿轮31与齿条24相配合,齿轮轴33的两端分别伸出至钻头本体I的外部,且两个手柄32分别对应的连接在齿轮轴33的两端,通过旋转手柄32,可以带动齿轮31转动,从而使齿条24和下活塞23上下移动,实现将被卡岩芯推出至钻头本体I的外部的功能。
[0019]较佳的,为了保证流进钻机本体I内的冷却水从钻头本体I的下端顺利流出,上活塞21和下活塞23上还设有多个通孔25,而为了保证冷却的均匀性,多个通孔25均布在上活塞21和下活塞23的上表面。优选的,下活塞23的底部还设有一耐磨加固层26,耐磨加固层26提高了下活塞23的结构强度,延长下活塞23的使用寿命。
[0020]本实用新型中,当出现岩芯完全卡在钻头本体I内时,取出岩芯的操作步骤如下:
[0021]步骤一:手动顺时针旋转手柄32,手柄32带动齿轮31转动;
[0022]步骤二:齿轮31与齿条24相配合,带动活塞轴22往下运动;
[0023]步骤三:活塞轴22带动下活塞23往下运动,推出被卡的岩芯;
[0024]步骤四:手动逆时针旋转手柄32,将下活塞23上升到需要高度,进行下一岩石取芯工作。
[0025]其中,步骤四中的需要高度为有效钻取深度,即活塞组2升到最大高度时下活塞23底端距钻头本体I最下端的距离,本实施例中的有效钻取深度为250mm,当然,也可根据实际情况进行合理设定。
[0026]以上,仅为本实用新型的【具体实施方式】,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,包括钻头本体(I),所述钻头本体(I)的内部中空,其特征在于:还包括活塞组(2)和驱动机构(3),所述活塞组(2)活动的穿设在所述钻头本体(I)的内部,所述驱动机构(3)与所述活塞组(2)相连接,且用于驱动所述活塞组(2)相对于所述钻头本体(I)上下移动。2.如权利要求1所述的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,其特征在于:所述活塞组(2)包括自上而下依次设置的上活塞(21)、活塞轴(22)和下活塞(23),所述上活塞(21)经所述活塞轴(22)与所述下活塞(23)相连接,以及所述活塞轴(22)的内部设有一空心槽(27),所述空心槽(27)的一侧侧壁上还设有齿条(24)。3.如权利要求2所述的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,其特征在于:所述驱动机构(3)包括齿轮(31)、两个手柄(32)和齿轮轴(33),所述齿轮(31)穿设在所述齿轮轴(33)上,且所述齿轮(31)与所述齿条(24)相配合,所述齿轮轴(33)的两端分别伸出至所述钻头本体(I)的外部,且两个所述手柄(32)分别对应的连接在所述齿轮轴(33)的两端。4.如权利要求3所述的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,其特征在于:所述上活塞(21)和下活塞(23)上还设有多个通孔(25),多个所述通孔(25)均布在所述上活塞(21)和下活塞(23)的上表面。5.如权利要求2-4任一项所述的用于室内钻取岩石标准岩芯的改进钻头,其特征在于:所述下活塞(23)的底部还设有一耐磨加固层(26)。
【文档编号】E21B10/02GK205532298SQ201620075358
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】王渭明, 张为社
【申请人】山东科技大学
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