[实用新型]鹅卵石取芯钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种鹅卵石取芯钻具，特别是一种用于在崩裂地质地层条件下的取芯钻具，属于钻探及成孔领域。

背景技术

地质勘探主要任务是获取真实的岩心样品，以便评价所勘探的矿产资源储量。很多情况下有用矿产都出现在破碎、软弱、裂隙性岩石中，在此地层条件下，现有取芯钻具勘探钻进，容易使岩芯管中的岩芯脱落，很难满足实际的地质勘探要求。

同时在建筑桩基、地源热泵空调成孔、获取地下水打水井等方面，我们都可能遭遇崩裂破碎山体、谷地河床、建筑回填等地质层。现有取芯钻具及打井机具，很难将这种地质状态的碎石、鹅卵石、建筑回填物取出而形成所需的工作深孔。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种鹅卵石取芯钻具(鹅卵石材质、不稳定具有代表性)。该装置在钻进时，鹅卵石可以顺畅通过钻头、本实用新型钻具，进入长芯管；而每次向上提长芯管时，通过本实用新型钻具的装置动作，挡板自动张开将鹅卵石阻挡于长芯管内，将鹅卵石定位取出。

实现本实用新型的技术方案是：一种鹅卵石取芯钻具，取芯钻具内套螺纹与取芯钻头螺纹相连接；档板轴穿入档板轴孔后，安装于内套档板楔槽内；外花键内套与内花键外套纵向滑动连接；开环衬圈安装于内套与外套无花键部位；内套环槽安装O形密封圈，O形密封圈外侧与内花键外套下部孔位密合；外套螺纹与长芯管螺纹连接。

所述鹅卵石取芯钻具可以自成一个整体部件，依靠内套螺纹及外套螺纹串接装配于现有取芯钻头与现有长芯管中间。

所述内套螺纹按现有规格取芯钻头螺纹标准加工，可以与现有取芯钻头配合。外套螺纹按现有规格长芯管螺纹标准加工，可以与现有长芯管配合，减少重复投资。

所述档板为弹性材料制作，为直角杠杆结构，支点孔穿入档板轴，分别安装于内套各档板楔槽中，档板轴两端均固定于档板楔槽横向槽口内。

所述档板可以绕轴运动与内套档板楔槽纵向槽口平行贴合，使鹅卵石顺畅通过进入长芯管内。

所述档板还可以绕轴在设计角度内旋转，制动鹅卵石顺长芯管下滑，阻挡鹅卵石脱离长芯管。档板在设计角度内转动而不能脱离内套。

所述外花键内套与内花键外套纵向滑动连接，通过花键及螺纹结构作用，传递钻杆旋转扭力至钻头，实施对鹅卵石地质切割。钻进时两花键上下端面顶住，传递钻机垂直压力至钻头。同时内花键外套花键下端面压于档板直角面上端，使直角档板垂直面与内套档板楔槽平行贴合，由弹性结构自行调整间隙误差，使鹅卵石进入长芯管内。

所述开环衬圈安装于内套与外套无花键部位，装配方式与外套通过固定孔固定连接，与内套滑动连接，固定两花键啮入后轴向不能完全分离。提升长芯管时，与外套固定连接的开环衬圈与内套产生滑动，在设计间隙内，开环衬圈上端面推动直角结构档板水平端下平面，档板绕轴转动，档板垂直端向中心运动，档板下端鹅卵石受档板弹性推挤，提升产生的空间增大，钻头下部形成空间，结合上部鹅卵石的下行重力，档板继续运行，至设计允许角度停止，从而阻挡鹅卵石的继续下行，将其稳定在长芯管内，直至提升上地面。

所述内套环槽内安装O形密封圈，O形密封圈外侧与内花键外套下部孔位密合。其一可以防止泥沙进入取芯钻具内部影响机构动作，其二是增加内外套之间摩擦阻力，钻机下行时保持档板垂直端面与内套上档板楔槽贴合。

本实用新型的优点是：设计合理、结构简单，取芯稳定可靠，生产成本低；可以制作成与现有各种规格的取芯钻头、长芯管配合的独立钻具，减少重复投资；同时可以开发成为大直径取芯钻具，填补崩裂形地质大直径取芯钻具的空白。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的钻进状态剖示图。

图2为本实用新型的提升状态剖示图

图3为本实用新型的零件形状图

图中，1.内套螺纹，2.外花键内套，3.内套环槽，4.开环衬圈，5.固定孔，6.档板轴，7.档板，8.档板楔槽，9.内花键外套，10.外套螺纹。

具体实施方式：

如图1所示钻进状态鹅卵石取芯钻具，钻具内套螺纹1的下部可以接现有取芯钻头，钻具外套螺纹10的上部可以接现有长芯管。档板轴6插入档板7轴孔内，再装入外花键内套2的档板楔槽8内固定。开环衬圈4安装于外花键内套2与内花键外套9之间无花键部位，内套环槽3装入O形密封圈，O形密封圈外侧与内花键外套9下部孔位密合，通过固定孔5将开环衬圈4固定于内花键外套9上，与外花键内套2滑动配合。