[发明专利]一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具

权利要求书

1.一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：包括空间球面螺旋取芯钻头(9)、外螺旋中空钻杆(2)和取芯机构，所述的空间球面螺旋取芯钻头(9)位于外螺旋中空钻杆(2)的端部，所述的空间球面螺旋取芯钻头(9)包括中空钻头基体(95)和螺旋切削翼(91)，所述的中空钻头基体(95)的一端与外螺旋中空钻杆(2)的端部螺纹连接，另一端设有椭球形头部，在椭球形头部的端部径向内收形成月壤阻隔环(94)，所述的月壤阻隔环(94)与中空钻头基体(95)和外螺旋中空钻杆(2)之间形成取芯机构置放空间，所述的螺旋切削翼(91)设置在中空钻头基体(95)的外表面且自月壤阻隔环(94)处开始至中空钻头基体(95)与外螺旋中空钻杆(2)连接处为止，所述的螺旋切削翼(91)与中空钻头基体(95 )之间形成螺旋排屑槽(92)；

所述的取芯机构包括提拉绳(1)、外护管(3)、取芯软袋(6)、取芯管(4)、导流环(8)和外护套(7)，取芯管(4)、外护管(3)、外护套(7)和导流环(8)均位于外螺旋中空钻杆(2)内、且同轴设置，所述导流环(8)的一端紧邻空间球面螺旋取芯钻头(9)，且位于外护套(7)内，所述导流环(8)与所述外护套(7)过盈配合，所述导流环(8)的另一端延伸至取芯管(4)内，所述的外护管(3)与外护套(7)采用螺纹连接，且位于取芯管(4)外侧，所述的外护套(7)与中空钻头基体(95)间隙配合，所述的取芯软袋(6)与提拉绳(1)为一体化编织结构，所述的提拉绳(1)的一端将取芯软袋(6)的其中一开口端系成闭口端，所述的提拉绳(1)的另一端贯穿取芯管(4)内部与机架固连，所述的取芯软袋(6)的另一开口端套设置取芯管(4)的外壁上；钻头在钻取采样过程中，切削和排屑的动作是同步进行的。

2.根据权利要求1所述的一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：所述外螺旋中空钻杆(2)与钻取采样系统的输出轴固连。

3.根据权利要求2所述的一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：通过镍基电铸的方式在所述螺旋切削翼(91)和月壤阻隔环(94)表面镶嵌CBN磨粒(93)，所述的CBN磨粒(93)的颗粒粒径在0.2-0.4mm之间。

4.根据权利要求3所述的一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：所述螺旋切削翼(91)的起始端带有尖角(96)。

5.根据权利要求4所述的一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：所述螺旋切削翼(91)的头数为双头螺旋、三头螺旋或四头螺旋。

6.根据权利要求5所述的一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：所述导流环(8)为薄壁环结构。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：在所述取芯软袋(6)的末端设有封口器(5)。

8.根据权利要求7所述的一种切屑排屑一体化的空间球面螺旋空心月壤取芯钻具，其特征在于：所述取芯管(4)和外护管(3)通过销钉连接。