取芯装置的制作方法

1.本实用新型涉及提取岩芯技术领域，特别涉及一种取芯装置。


背景技术：

2.目前，采用筒钻钻进硬岩底层后需要专门进行取芯，取岩芯的通常方式为旋挖钻机下压钻杆，钻杆下压取芯筒，因取芯筒顶部一边具有锲形斜面，取芯筒下压岩芯的过程中会给岩芯一个侧向分力，使岩芯从底部断裂。此种方式所产生的侧向分力较小，取芯效率较低，且旋挖钻机下压力过大时，有损坏钻具的风险。
3.因此，如何提高取芯效率，降低在取芯过程中损坏钻具的风险，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种取芯装置，能够提高取芯效率，降低在取芯过程中损坏钻具的风险。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种取芯装置，包括筒体、撬断臂和撬断臂驱动装置；所述筒体的底部开设有取芯口，所述筒体的部分内侧壁为夹持面；所述撬断臂设于所述筒体内部；所述撬断臂连接于所述撬断臂驱动装置的输出端，所述撬断臂驱动装置用于驱动所述撬断臂朝向所述夹持面运动，以使所述撬断臂能够推动进入所述筒体的岩芯朝向所述夹持面摆动，并配合所述夹持面夹持岩芯。
7.优选地，所述筒体中固定设置支撑架，所述撬断臂驱动装置和所述撬断臂均连接于所述支撑架上。
8.优选地，所述撬断臂的至少部分结构伸出于所述支撑架的下方，所述夹持面位于所述支撑架的下方。
9.优选地，所述撬断臂上伸出于所述支撑架的下方的自由端为锥形结构。
10.优选地，所述撬断臂驱动装置与所述取芯口分别设于所述支撑架的上下两侧。
11.优选地，还包括岩芯导向块，所述岩芯导向块设于所述支撑架下方，且所述岩芯导向块固定于所述筒体的内侧壁上与所述夹持面相对的位置，所述岩芯导向块上面向所述夹持面的侧面包括导向斜面；沿着由下至上的方向，所述导向斜面逐渐朝向靠近所述夹持面的方向倾斜。
12.优选地，所述筒体中设有转轴，所述撬断臂转动连接于所述转轴，所述撬断臂驱动装置能够驱动所述撬断臂绕所述转轴摆动。
13.优选地，所述转轴的轴向垂直于上下方向。
14.优选地，所述撬断臂驱动装置为伸缩驱动装置。
15.优选地，所述撬断臂驱动装置为线性驱动装置，以驱动所述撬断臂靠近或远离所述夹持面线性移动。
16.本实用新型提供的取芯装置，包括筒体、撬断臂和撬断臂驱动装置；筒体的底部开设有取芯口，筒体的部分内侧壁为夹持面；撬断臂设于筒体内部；撬断臂连接于撬断臂驱动装置的输出端，撬断臂驱动装置用于驱动撬断臂朝向夹持面运动，以使撬断臂能够推动进入筒体的岩芯朝向夹持面摆动，并配合夹持面夹持岩芯。
17.在使用时，取芯口套住岩芯，筒体不断下移，当下移到位后，撬断臂驱动装置驱动撬断臂朝向夹持面运动，撬断臂推动岩芯朝向夹持面摆动，以掰断岩芯，然后，撬断臂配合夹持面夹持岩芯，岩芯能够随着取芯装置同步上移。
18.通过在筒体中设置可运动的撬断臂，能够通过撬断臂驱动装置对撬断臂的驱动掰断岩芯，可以减少筒体所需的下压力，降低在取芯过程中损坏钻具的风险；通过朝向夹持面驱动撬断臂，能够加大取芯力，更容易卡住岩芯，便于把顶断后的岩芯提上取出，且能够适应性掰断不同尺寸的岩芯，提高取芯效率。
附图说明
19.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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型所提供取芯装置的具体实施例一中在撬断臂处于初始位置时的内部结构图；
21.图2为本实用新型所提供取芯装置的具体实施例一中在撬断臂朝向夹持面运动后的内部结构图；
22.图3为本实用新型所提供取芯装置的具体实施例一在筒体下放时的结构图；
23.图4为本实用新型所提供取芯装置的具体实施例一在筒体套住岩芯时的结构图；
24.图5为本实用新型所提供取芯装置的具体实施例一在撬断臂与夹持面夹住岩芯时的结构图；
25.图6为本实用新型所提供取芯装置的具体实施例二中在撬断臂处于初始位置时的内部结构图。
26.附图标记：
27.筒体1，取芯口11，夹持面12；
28.岩芯2；
29.撬断臂3；
30.支撑架4，转轴41；
31.撬断臂驱动装置5；
32.岩芯导向块6，导向斜面61；
33.钻孔7。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
35.本实用新型的核心是提供一种取芯装置，能够提高取芯效率，降低在取芯过程中损坏钻具的风险。
36.本实用新型所提供取芯装置的具体实施例一，请参考图1至图5，包括筒体1、撬断臂3和撬断臂驱动装置5。
37.筒体1的底部开设有取芯口11，筒体1的部分内侧壁为夹持面12。撬断臂3设置在筒体1的内部。撬断臂3连接于撬断臂驱动装置5的输出端。撬断臂驱动装置5用于驱动撬断臂3朝向夹持面12运动，以使撬断臂3能够推动进入筒体1的岩芯2朝向夹持面12摆动，并配合夹持面12夹持岩芯2。
38.在使用时，取芯装置具体可以连接于旋挖钻机。如图4和图5所示，取芯口11套住岩芯2，筒体1不断下移，当下移到位后，撬断臂驱动装置5驱动撬断臂3朝向夹持面12运动，撬断臂3推动岩芯2朝向夹持面12摆动，以掰断岩芯2，然后，撬断臂3配合夹持面12夹持岩芯2，岩芯2能够随着取芯装置同步上移。
39.通过在筒体1中设置可运动的撬断臂3，能够通过撬断臂驱动装置5对撬断臂3的驱动掰断岩芯2，可以减少筒体1所需的下压力，降低在取芯过程中损坏钻具的风险；通过朝向夹持面12驱动撬断臂3，能够加大取芯力，更容易卡住岩芯2，便于把顶断后的岩芯2提上取出，且能够适应性掰断不同尺寸的岩芯2，提高取芯效率。
40.进一步地，请参考图1和图2，筒体1中固定设置支撑架4，例如焊接、卡接或者螺钉固定。撬断臂驱动装置5和撬断臂3均连接于支撑架4上。通过将撬断臂驱动装置5和撬断臂3一体设置在支撑架4上，三者可以在筒体1上统一拆装，便于设备维修。当然，在其他实施例中，撬断臂3和撬断臂驱动装置5也可以直接连接在筒体1的内侧壁上。
41.进一步地，如图2所示，撬断臂3的至少部分结构伸出于支撑架4的下方，夹持面12位于支撑架4的下方。如图4和图5所示，撬断臂3对岩芯2的推动操作、撬断臂3与夹持面12对岩芯2的夹持均在支撑架4的下方进行，相比于支撑架4沿水平方向并列设置在夹持面12的一侧的设置方式，本实施例中的设置方式能够扩大筒体1中用于容纳岩芯2的空间。
42.进一步地，如图2所示，撬断臂3上伸出于支撑架4的下方的自由端为锥形结构。在筒体1下移套住岩芯2的过程中，撬断臂3能够对岩芯2起到导向作用，且能够较好地避让岩芯2。
43.进一步地，如图2所示，撬断臂驱动装置5与取芯口11分别设于支撑架4的上下两侧，可以避免撬断臂驱动装置5占用筒体1中位于支撑架4下方的用于容纳岩芯2的空间。当然，在其他实施例中，撬断臂驱动装置5也可以设置在支撑架4的下方。
44.进一步地，如图1所示，该取芯装置还包括岩芯导向块6。岩芯导向块6设置在支撑架4下方，且岩芯导向块6固定于筒体1的内侧壁上与夹持面12相对的位置。岩芯导向块6上面向夹持面12的侧面包括导向斜面61，沿着由下至上的方向，导向斜面61逐渐朝向靠近夹持面12的方向倾斜。在筒体1下移过程中，导向斜面61可以在一定程度上向岩芯2施加推力，借助导向斜面61可以调节筒体1和岩芯2之间在水平方向上的相对位置，可以避免筒体1下移过程中岩芯2的顶面撞击撬断臂3。在经过导向斜面61的定位后，撬断臂驱动装置5再驱动撬断臂3以推动并掰断岩芯2。
45.进一步地，筒体1中设有转轴41，具体设置在支撑架4上，更具体地，如图1和图2所示，转轴41的轴向垂直于上下方向。撬断臂3转动连接于转轴41，撬断臂驱动装置5能够驱动撬断臂3绕转轴41摆动，装配方便。当然，在其实施例中，转轴41的轴向也可以平行于上下方向。
46.进一步地，撬断臂驱动装置5为伸缩驱动装置，具体为直线电机、气缸或者油缸。如图1和图2所示，伸缩驱动装置的一端转动连接于撬断臂3的顶端，另一端转动连接于支撑架4，撬断臂3的中部转动连接于支撑架4上的转轴41且下端伸至支撑架4之下。当然，在其他实施例中，伸缩驱动装置也可以通过多连杆和杠杆机构连接撬断臂3以实现驱动。
47.本实施例所提供取芯装置的施工过程如下：如图3所示，沿钻孔7下放筒体1；如图4所示，筒体1套在岩芯2上；如图5所示，撬断臂3顶断岩芯2，岩芯2被顶断后，在撬断臂3和筒体1的夹持面12的共同作用下卡住岩芯2，取芯装置上提，带出岩芯2至地面。
48.当然，撬断臂驱动装置5不限于按照上述实施例进行设置。在具体实施例二中，如图6所示，撬断臂驱动装置5为线性驱动装置，以驱动撬断臂3靠近或远离夹持面12线性移动，具体沿着图6中虚线上箭头所指的方向。其中，线性驱动装置具体可以为线性模组。
49.需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
51.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
52.以上对本实用新型所提供的取芯装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。