泥浆与岩芯分离装置的制作方法

本实用新型涉及钻探机械技术领域，特别涉及一种泥浆与岩芯分离装置。

背景技术：

岩芯，是根据地质工作或工程的需要，使用岩芯环状钻头及其他取芯工具，从孔内取出的圆柱状岩石样品。岩芯是研究和了解地下地质和矿产情况的重要实物材料。

授权公告号为CN203685035U的中国专利公开了一种岩芯钻头结构，包括主钻杆、与主钻杆通过锥形丝扣连接的岩芯管连接头、与岩芯管连接头通过丝扣连接的岩芯钻管、安装于岩芯钻管底端的钻齿，所述岩芯管连接头上方设有与岩芯钻管外径相同的反口斜管，所述反口协管的上端面敞开，下边与岩芯管连接头通过丝扣连接形成一底部密封的圆筒，所述反口斜管的管壁上端呈倾斜状态，斜面与水平面的夹角为35-45度。该岩芯钻头结构的反口斜管可以起到收纳钻孔上方掉落的碎石或其他硬物的作用，可有效防止掉落物卡死钻头，反口斜管的管壁上端呈倾斜状态，可以使钻头回转顺畅、有利于排渣，提高了钻探机械的钻孔效率，并降低了岩芯钻头的使用成本。

上述专利虽然能够提高钻探机械的钻孔效率，但是在钻孔过程中产生的岩芯一直与泥浆进行接触，岩芯长时间浸泡在泥浆里，因此可能会导致取出的岩芯样品的硬度相对较软，无法形成柱状的结构，使得检测人员在检测时比较困难。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种泥浆与岩芯分离装置，使得钻孔时产生的岩芯便于与泥浆分离，从而取出的岩芯有较高的硬度便于检测人员进行检测。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种泥浆与岩芯分离装置，包括主钻管，主钻管上安装有钻头，主钻管整体呈长管型，钻头整体也呈长管型，钻头上设置有与主钻管连接的连接部，连接部设置为实心的柱形，且在连接部上开设有多个沿连接部周向等间距布置且用于将泥浆中水分排出的出浆孔。

通过采用上述技术方案，在使用时，先将钻头与主钻管安装在一起，然后将主钻管远离钻头的一端安装在钻机上，并在安装完毕后将钻头与需要钻孔的位置垂直布置，从而完成设备准备的工作。接下来工作人员启动钻机，钻头上的钻齿与地面接触，钻齿将地面钻开，并在钻机带动主钻管一边旋转并对主钻管进行推动，使得钻头和主钻管不断下降并插入地面中，而且在插入时为了便于将地面钻开，一般在钻孔的位置处喷有增加土地湿润性的水，使得钻头更方便入土。在钻头不断下降的过程中，钻出的土壤或者砂石进入钻头中，形成岩芯，而且泥浆和岩芯一同进入钻头中。为了使得钻头中产生的岩芯更容易便于检测人员使用，将连接部设置为实心的柱形，且在连接部上开设有多个沿连接部周向等间距布置的出浆孔，在主钻管上安装钻头时，出浆孔将主钻管与钻头进行连通，使得在钻孔时钻头中的岩芯不会通过连接部进入主钻管中，而且岩芯和泥浆中混合的水在钻头不断下降的过程中，由出浆孔进入主钻管并排出，使得泥土和岩芯留存在钻头中，并且一直受到地下的压力，使得岩芯整体越来越硬，从而在将岩芯从钻头中取出检测时，工作人员使用长杆插入出浆孔将岩芯推出，从钻头中推出的岩芯整体呈柱形，硬度较大，便于检测人员进行检测的工作。

本实用新型进一步设置为：连接部插入主钻管中，且与主钻管螺纹连接，钻头的直径与主钻管的直径相同。

通过采用上述技术方案，使得钻头与主钻管的连接处更为平齐，因此在进行钻孔工作时，钻出的孔不会受到钻头与主钻管连接处的卡接，让主钻管在进行钻孔工作时便于跟随钻头下降。而且主钻管与钻头之间通过螺纹连接在一起，使得工作人员在实际的应用中便于对钻头进行更换。

本实用新型进一步设置为：钻头远离连接部的一侧设置有多个沿钻头外壁周向等间距布置的钻齿。

通过采用上述技术方案，使得在钻头在进行钻孔工作时更方便入土。

本实用新型进一步设置为：在连接部上还设置有用于增加主钻管和钻头连接牢固性的加强管，加强管的最大直径设置为与主钻管的内径配合。

通过采用上述技术方案，由于在长时间的钻孔工作中，钻头很容易碰到地下的石头，在钻头与石头触碰时会产生一个振动，振动传递至钻头与主钻管的连接处，可能会使得钻头与主钻管之间发生弯折，因此为了使得钻头与主钻杆之间的连接更为牢固，不易出现弯折的情况，在连接部上设置有加强管，加强管的最大直径设置为与主钻管的内径配合，使得加强管能够有效的对主钻管进行支撑。

本实用新型进一步设置为：加强管上设置有直径小于加强管的排水部，排水部上设置有多个贯穿加强管管壁的出水孔。

通过采用上述技术方案，使得出浆孔排出的水经由出水孔进入加强管内部，最终在经由加强管进入主钻管中排出。

本实用新型进一步设置为：加强管与连接部之间设置为可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，使得安装有加强管的钻头适用于不同种类的主钻管。

本实用新型进一步设置为：在连接部上开设有插孔，加强管上设置有与插孔配合的插杆，而且插孔与插杆之间的连接为螺纹连接。

通过采用上述技术方案，使得工作人员在将加强管和连接部进行分离。而且为了便于工作人员拧动加强管将加强管安装在钻头上，在插杆上设置有与螺母形状相同的拧动部，在钻头上设置有便于工作人员在安装加强管时固定钻头的夹持部，让工作人员的安装工作更为方便。

本实用新型进一步设置为：在加强管中还贯穿开设有与钻头内部连通的排水孔，且插孔与钻头内部连通。

通过采用上述技术方案，使得钻头中泥浆中的水不仅能从出浆孔排出，还可以从加强管上的排水孔排出，使得泥浆中的水更方便排出，从而泥浆中的水与岩芯分离的更为彻底。

本实用新型进一步设置为：在钻头远离加强管的一端螺纹连接有钻齿套管，钻齿设置在钻齿套管上。

通过采用上述技术方案，由于在实际的钻孔工作中，钻齿不断与地下的石头接触而产生磕碰，可能会导致钻齿出现变形，最终影响钻孔工作，使得工作人员还需要更换新的钻头。为了节约成本，在钻头远离加强管的一端螺纹连接有钻齿套管，钻齿设置在钻齿套管上。因此在使用时，一旦钻齿出现变形，工作人员可以通过更换钻齿套管来更换钻齿，不需要更换钻头，极大的节约了成本。

本实用新型进一步设置为：在钻头与钻齿套管之间安装有连接管，连接管分别与钻头和钻齿套管为螺纹连接；钻齿套管的直径设置为与钻头相同，连接管分别与钻头和钻齿套管的内壁连接。

通过采用上述技术方案，使得钻头与钻齿套管的连接处更为平齐，因此在进行钻孔工作时，钻出的孔不会受到钻头与钻齿套管连接处的卡接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、 通过设置泥浆与岩芯分离装置，使得钻孔时取出的岩芯更方便检测人员进行检测；

2、通过设置加强管，使得主钻管与钻头之间的连接更为牢固，有更好的抗弯效果；

3、通过将钻齿与钻头设置为可拆卸连接的，使得钻齿在损坏时更方便更换，且极大的节约了成本。

附图说明

图1是实施例1中分离装置的示意图；

图2是实施例1中加强管的示意图；

图3是实施例1中加强管与连接部的爆炸图；

图4是实施例1中钻头上设置钻齿的示意图；

图5是实施例1中加强管的剖视图；

图6是实施例2中分离装置的示意图；

图7是实施例2中钻头上设置钻齿套筒的剖视图；

图8是实施例3中钻头上设置钻齿套筒的剖视图。

图中，1、主钻管；2、钻头；3、连接部；4、钻齿；5、出浆孔；6、加强管；7、排水部；8、出水孔；9、插孔；10、插杆；11、拧动部；12、夹持部；13、排水孔；14、钻齿套管；15、连接管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种泥浆与岩芯分离装置，如图1所示，包括主钻管1，主钻管1上安装有钻头2，主钻管1与钻头2之间通过螺纹连接在一起，使得工作人员在实际的应用中便于对钻头2进行更换。

具体的来说，如图2所示，主钻管1整体呈长管型，钻头2整体也呈长管型，钻头2的直径与主钻管1的直径相同，而且在钻头2上设置有插入主钻管1中实现与主钻管1螺纹连接的连接部3，使得钻头2与主钻管1的连接处更为平齐，因此在进行钻孔工作时，钻出的孔不会受到钻头2与主钻管1连接处的卡接，让主钻管1在进行钻孔工作时便于跟随钻头2下降。

结合图4，为了使得在钻头2在进行钻孔工作时更方便入土，在钻头2远离连接部3的一侧设置有多个沿钻头2外壁周向等间距布置的钻齿4，这里设置有四个钻齿4，让钻孔工作在入土时更为容易。

在使用时，先将钻头2与主钻管1安装在一起，然后将主钻管1远离钻头2的一端安装在钻机上，并在安装完毕后将钻头2与需要钻孔的位置垂直布置，从而完成设备准备的工作。接下来工作人员启动钻机，钻头2上的钻齿4与地面接触，钻齿4将地面钻开，并在钻机带动主钻管1一边旋转并对主钻管1进行推动，使得钻头2和主钻管1不断下降并插入地面中，而且在插入时为了便于将地面钻开，一般在钻孔的位置处喷有增加土地湿润性的水，使得钻头2更方便入土。其中，在钻头2不断下降的过程中，钻出的土壤或者砂石进入钻头2中，形成岩芯，在钻孔工作结束时，工作人员可以将钻头2取下来将钻头2中的岩芯取出进行检测，从而了解地下的实际情况。

但是在实际的钻孔工作中，钻头2中的岩芯一直与泥浆进行接触，使得岩芯浸泡在泥浆中，并且岩芯可能会随着泥浆一同从主钻管1中排出，让检测人员取出的岩芯的无法形成可供检测的柱体，使得检测人员的检测工作不容易进行。

如图2、图3所示，为了使得钻头2中产生的岩芯更容易便于检测人员使用，将连接部3设置为实心的柱形，且在连接部3上开设有多个沿连接部3周向等间距布置的出浆孔5，在主钻管1上安装钻头2时，出浆孔5将主钻管1与钻头2进行连通，使得在钻孔时钻头2中的岩芯不能通过连接部3进入主钻管1中，而且岩芯和泥浆中混合的水在钻头2不断下降的过程中，由出浆孔5进入主钻管1并排出，使得泥土和岩芯留存在钻头2中，并且一直受到地下的压力，使得岩芯整体越来越硬，从而在将岩芯从钻头2中取出检测时，工作人员使用长杆插入出浆孔5将岩芯推出，从钻头2中推出的岩芯整体呈柱形，硬度较大，便于检测人员进行检测的工作。

如图2、图3所示，在连接部3上还设置有用于增加主钻管1和钻头2连接牢固性的加强管6，由于在长时间的钻孔工作中，钻头2很容易碰到地下的石头，在钻头2与石头触碰时会产生一个振动，振动传递至钻头2与主钻管1的连接处，可能会使得钻头2与主钻管1之间发生弯折，因此为了使得钻头2与主钻杆之间的连接更为牢固，不易出现弯折的情况，在连接部3上设置有加强管6，加强管6的最大直径设置为与主钻管1的内径配合，使得加强管6能够有效的对主钻管1进行支撑。

如图2、图3所示，为了防止加强管6对出浆孔5排出的水造成阻挡，在加强管6上设置有直径小于加强管6的排水部7，排水部7上设置有多个贯穿加强管6管壁的出水孔8，使得出浆孔5排出的水经由出水孔8进入加强管6内部，最终在经由加强管6进入主钻管1中排出。

如图2、图3所示，为了使得安装有加强管6的钻头2适用于不同种类的主钻管1，将加强管6与连接部3之间设置为可拆卸连接。

具体的来说，如图2、图3所示，在连接部3上开设有插孔9，加强管6上设置有与插孔9配合的插杆10，而且插孔9与插杆10之间的连接为螺纹连接，使得工作人员在将加强管6和连接部3进行分离。而且为了便于工作人员拧动加强管6将加强管6安装在钻头2上，在插杆10上设置有与螺母形状相同的拧动部11，在钻头2上设置有便于工作人员在安装加强管6时固定钻头2的夹持部12。

另外，结合图5，在加强管6中还贯穿开设有与钻头2内部连通的排水孔13，且插孔9与钻头2内部连通，使得钻头2中泥浆中的水不仅能从出浆孔5排出，还可以从加强管6上的排水孔13排出，使得泥浆中的水更方便排出，从而泥浆中的水与岩芯分离的更为彻底。

本实施例的具体使用方法是，在使用时，先将钻头2与加强管6安装好，然后将安装有加强管6的钻头2与主钻管1安装在一起，再将主钻管1与钻机安装在一起，并在安装完毕后将钻头2与需要钻孔的位置垂直布置，从而完成设备准备的工作。接下来工作人员启动钻机，钻头2上的钻齿4与地面接触，钻齿4将地面钻开，并在钻机带动主钻管1一边旋转并对主钻管1进行推动，使得钻头2和主钻管1不断下降并插入地面中，而且在插入时为了便于将地面钻开，一般在钻孔的位置处喷有增加土地湿润性的水，使得钻头2更方便入土。在钻头2不断下降的过程中，钻出的土壤或者砂石进入钻头2中，形成岩芯，而且泥浆和岩芯一同进入钻头2中。其中，钻头2中泥浆里的水分在钻头2不断下降的过程中，从出浆孔5排出到主钻管1，钻头2中的岩芯一直受到钻孔时的阻力，不断与去除水分的泥浆混合在一起，使得岩芯越来越硬，便于检测人员取出检测。在钻孔工作结束时，工作人员可以将钻头2取下来将钻头2中的岩芯取出进行检测，从而了解地下的实际情况。

实施例2：一直泥浆与岩芯分离装置，本实施例与实施例1的区别在于，如图6、图7所示，在实际的钻孔工作中，钻齿4不断与地下的石头接触而产生磕碰，可能会导致钻齿4出现变形，最终影响钻孔工作，使得工作人员还需要更换新的钻头2。为了节约成本，在钻头2远离加强管6的一端螺纹连接有钻齿套管14，钻齿4设置在钻齿套管14上。因此在使用时，一旦钻齿4出现变形，工作人员可以通过更换钻齿套管14来更换钻齿4，不需要更换钻头2，极大的节约了成本。

实施例3：一种泥浆与岩芯分离装置，本实施例与实施例2的区别在于，参照图8，在钻头2与钻齿套管14之间安装有连接管15，连接管15分别与钻头2和钻齿套管14为螺纹连接，工作人员在安装时可以通过先将连接管15安装在钻头2上，再将钻齿套管14安装在连接管15上来完成钻头2与钻齿套管14的安装。另外，在安装连接管15之后，工作人员将钻齿套管14的直径设置为与钻头2相同，连接管15分别与钻头2和钻齿套管14的内壁连接，使得钻头2与钻齿套管14的连接处更为平齐，因此在进行钻孔工作时，钻出的孔不会受到钻头2与钻齿套管14连接处的卡接。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。