[发明专利]一种无钻机钻探装备

权利要求书

1.一种无钻机钻探装备，其特征在于，所述无钻机钻探装备包括：

钻头(18)，设置在该无钻机钻探装备的下端；

电机(10)，用于驱动钻头(18)转动；

钻屑输送机构(26)，用于将该无钻机钻探装备的下部产生的钻屑输送至该无钻机钻探装备的上部；

钻屑排出机构，设置在该无钻机钻探装备的上部，用于将该无钻机钻探装备产生的钻屑排出；

爬行机构(8)，能够驱动该无钻机钻探装备向下行走；

钻头(18)内含有沿竖直方向贯通的内流道(16)，所述无钻机钻探装备还含有能够在内流道(16)和钻头(18)的外部循环移动的磁性钢球，钻头(18)的外侧壁设有用于向钻头(18)的上部输送钻屑的螺纹凹槽，该磁性钢球的直径小于该螺纹凹槽在竖直方向上的宽度。

2.根据权利要求1所述的无钻机钻探装备，其特征在于，内流道(16)的内表面设有耐磨镀层，钻头(18)的下部设有用于吸引该磁性钢球移动的磁性介质(15)。

3.根据权利要求1所述的无钻机钻探装备，其特征在于，钻头(18)内设有用于承装超低温介质的封闭空腔(17)，内流道(16)的下部的内表面中设有毛细孔道，该毛细孔道通过内通道与封闭空腔(17)连通，该内通道设有控制阀。

4.根据权利要求1所述的无钻机钻探装备，其特征在于，钻头(18)的上部固定有钻屑分级短节(20)，钻屑分级短节(20)包括从内向外依次套设的内筒(13)和外筒，内筒(13)的轴线沿竖直方向设置，该外筒的下端设有用于使钻屑进入内筒(13)中的钻屑入口(19)，钻屑入口(19)的位置与该螺纹凹槽的上部相对应，内筒(13)的上部为顶端朝上的锥筒状结构，内筒(13)的上部设有用于该磁性钢球穿过的磁性钢球出口(27)，该外筒的筒壁内设有用于该磁性钢球通过的纵向内通道(31)，纵向内通道(31)的上端位于该外筒的内表面，纵向内通道(31)的上端设有与入口，纵向内通道(31)的下端设有出口，纵向内通道(31)的下端的该出口与内流道(16)连通。

5.根据权利要求4所述的无钻机钻探装备，其特征在于，内筒(13)内套设有旋分中心轴(28)，旋分中心轴(28)的轴线沿竖直方向设置，旋分中心轴(28)的上端与内筒(13)的上端平齐，旋分中心轴(28)的外表面设有螺旋片，旋分中心轴(28)内设有沿轴向设置的内通孔，旋分中心轴(28)的表面设有连通旋分中心轴(28)的外部和该内通孔的筛孔(30)，钻屑输送机构(26)的下端插设于旋分中心轴(28)的该内通孔中，内筒(13)上端的内径与该螺旋片的周向外边缘之间的距离小于该磁性钢球的直径。

6.根据权利要求4所述的无钻机钻探装备，其特征在于，钻屑入口(19)的周围设有用于吸引该磁性钢球移动的电磁铁，内筒(13)的外径等于该外筒的内径，内筒(13)上部的该锥筒状结构的外表面设有引导槽，该引导槽用于引导该磁性钢球从磁性钢球出口(27)出来后进入纵向内通道(31)上端的该入口。

7.根据权利要求4所述的无钻机钻探装备，其特征在于，电机(10)的传动轴为中空结构，该传动轴的轴线沿竖直方向设置，钻屑输送机构(26)套设于该传动轴内，该传动轴的下端与钻屑分级短节(20)固定连接，电机(10)的传动轴内用于向钻头(18)提供冲击载荷的第一高频振动发生器(21)。

8.根据权利要求1所述的无钻机钻探装备，其特征在于，所述无钻机钻探装备含有筒状的外部机身，钻屑输送机构(26)呈柱状，该外部机身套设于钻屑输送机构(26)外，电机(10)设置于该外部机身的下端，该钻屑排出机构设置于该外部机身的上端，爬行机构(8)设置于该外部机身的中部，该钻屑排出机构和爬行机构(8)均属于该外部机身的一部分。

9.根据权利要求8所述的无钻机钻探装备，其特征在于，该钻屑排出机构包括压缩头(2)和钻屑压缩短节(5)，钻屑压缩短节(5)位于压缩头(2)之下，压缩头(2)内含有钻屑进给腔(4)，钻屑输送机构(26)的上端插设于钻屑进给腔(4)内的下部，钻屑进给腔(4)的周围设有多个排出腔，该排出腔的上端出口位于压缩头(2)的上端面，该排出腔的下部设有増力活塞(3)，该排出腔和钻屑进给腔(4)通过旁向通道连通，该通道连通与该排出腔的连接处位于増力活塞(3)的上方，増力活塞(3)能够将从钻屑进给腔(4)进入该排出腔的钻屑推挤出压缩头(2)。