專利名稱：取芯鉆具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鉆探機械領域，具體而言，涉及一種取芯鉆具。
背景技術：
目前，樁工采用旋挖鉆機施工較多，很多情況下會遇到巖層施工效率低下，研磨之后，取芯困難，需進行全面破碎之后才可鉆進，鉆進時間較長，施工成本較高，不能充分體現(xiàn)旋挖鉆機的靈活性。因此，提供一種新的鉆具，其取芯方便、效率高。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種新的取芯鉆具，其取芯方便、效率聞。有鑒于此，本實用新型提供了一種取芯鉆具，包括鉆筒、至少兩個球面切刀和與每個所述球面切刀對應設置的驅(qū)動機構，所述驅(qū)動機構和所述球面切刀均安裝在所述鉆筒的內(nèi)壁上，所述球面切刀可在所述驅(qū)動機構的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，且所述切面切刀的轉(zhuǎn)動軸的軸線與所述鉆筒的軸線垂直。當遇到硬巖層時或孔底打滑鉆不進時，整個鉆具首先可以作為筒鉆使用，驅(qū)動機構驅(qū)動球面切刀轉(zhuǎn)動至初始位置，使切面切刀的球面與筒鉆內(nèi)壁近乎平行，鉆進過程中實現(xiàn)對巖層的小面積切割，提高了鉆進效率；在鉆進到一定深度后，驅(qū)動機構驅(qū)動球面切刀轉(zhuǎn)動至與鉆筒成一定的角度，逐漸對硬巖進行研磨，直至將巖石下端切斷，最終將巖石提出孔夕卜。本實施例中的取芯鉆具可以看作是作業(yè)前期作為筒鉆，后期可以利用球面切刀將巖石切斷從而提出巖芯。在該技術方案中，通過控制球面切刀與鉆筒內(nèi)壁之間的角度，可以有效地提高對巖石的切削效率，取芯方便、效率高。優(yōu)選地，所述球面切刀的兩端通過兩個銷軸鉸接在所述鉆筒上。在該技術方案中，球面切刀通過銷軸鉸接在鉆筒，結構簡單可靠，成本低。優(yōu)選地，所述銷軸通過支撐板安裝在所述鉆筒上，增加了銷軸與鉆筒之間的連接強度，使銷軸與鉆筒之間的連接更加可靠。優(yōu)選地，所述驅(qū)動機構連接至所述球面切刀頂部的中間位置。在該技術方案中，可以更好地保證球面切刀受力均勻，工作時更加穩(wěn)定，可靠性更高。 優(yōu)選地，所述取芯鉆具還包括多個箱體，安裝在所述鉆筒的內(nèi)壁上，所述驅(qū)動機構設置在所述箱體內(nèi)。在該技術方案中，在鉆筒的內(nèi)壁上設置箱體，可以防止在鉆具作業(yè)時巖石碎片等對驅(qū)動機構造成損壞，從而有效地保護驅(qū)動機構，尤其是針對比較容易受損的驅(qū)動機構，采用箱體進行保護就更為必要；另外，在鉆筒的內(nèi)壁上設置箱體還可以增大取芯時鉆具與巖石之間的摩擦力，方便取芯。優(yōu)選地，所述驅(qū)動機構為油缸。[0013]優(yōu)選地，所述的取芯鉆具包括兩個所述球面切刀和四個所述箱體，兩個所述球面切刀在所述鉆筒內(nèi)對稱布置，四個所述箱體在所述鉆筒內(nèi)均勻布置。在該技術方案中，設置四個箱體，除了兩個箱體與兩個驅(qū)動機構對應以外，還額外設置兩個箱體，這樣在取芯的過程中對巖石進行更好的支撐，增加鉆具與巖石之間的摩擦力，進一步方便取芯。優(yōu)選地，所述的取芯鉆具還包括推桿，所述驅(qū)動機構通過所述推桿連接至所述球面切刀。通過推桿將驅(qū)動機構與球面切刀之間進行連接，一方面可以方便驅(qū)動機構設置位置的選擇，使驅(qū)動機構的位置的選擇有更大空間，另一方面在鉆筒內(nèi)壁上設置有箱體時可以實現(xiàn)將整個驅(qū)動機構完全放在箱體內(nèi)，更好地保護驅(qū)動機構不被損壞。優(yōu)選地，所述的取芯鉆具還包括連接板，所述推桿通過所述連接板連接至所述球面切刀，所述推桿與所述連接板鉸接。在該技術方案中，驅(qū)動機構只需要能夠做直線運動即可實現(xiàn)驅(qū)動球面切刀轉(zhuǎn)動，降低了對驅(qū)動機構的要求，例如在該種連接方式中就可以采用
油缸進行驅(qū)動。優(yōu)選地，所述推桿的端部設置有U形槽，所述連接板的端部與所述U形槽相配合，該種鉸接方式簡單易行，成本低。綜上所述，本實用新型中的取芯鉆具，通過控制球面切刀與鉆筒內(nèi)壁之間的角度，可以有效地提聞對巖石的切削效率，取芯方便、效率聞。

圖I是根據(jù)本實用新型一個實施例的取芯鉆具的結構示意圖。其中，圖I中附圖標記與部件名稱之間的對應關系為鉆筒I、球面切刀3、銷軸4、支撐板5、箱體6、推桿7、連接板8。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行進一步的詳細描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。圖I是根據(jù)本實用新型一個實施例的取芯鉆具的結構示意圖。本實施例中的取芯鉆具，包括鉆筒I、至少兩個球面切刀3和與每個球面切刀3對應設置的驅(qū)動機構，驅(qū)動機構和球面切刀3均安裝在鉆筒I的內(nèi)壁上，球面切刀3可在驅(qū)動機構的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，且切面切刀3的轉(zhuǎn)動軸的軸線與鉆筒I的軸線垂直。其中，驅(qū)動機構的選擇可以有多種，可以是液壓油缸，也可以是發(fā)動機驅(qū)動的齒輪齒條結構等。作為一種優(yōu)選的方式，驅(qū)動機構采用油缸，簡單易行，驅(qū)動力大，而且可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。本實施例中，在樁孔鉆進硬巖層取芯困難或為節(jié)省鉆進時間時，使用本實施例中的取芯鉆具可以很有效的提聞取芯效率[0028]當遇到硬巖層時或孔底打滑鉆不進時，整個鉆具首先可以作為筒鉆使用，驅(qū)動機構驅(qū)動球面切刀3轉(zhuǎn)動至初始位置，使切面切刀3的球面與筒鉆內(nèi)壁近乎平行，鉆進過程中實現(xiàn)對巖層的小面積切割，提高了鉆進效率；在鉆進到一定深度后，驅(qū)動機構驅(qū)動球面切刀3轉(zhuǎn)動至與鉆筒I成一定的角度，逐漸對硬巖進行研磨，直至將巖石下端切斷，最終將巖石提出孔外。本實施例中的取芯鉆具可以看作是作業(yè)前期作為筒鉆，后期可以利用球面切刀3將巖石切斷從而提出巖芯。在該技術方案中，通過控制球面切刀3與鉆筒I內(nèi)壁之間的角度，可以有效地提高對巖石的切削效率，取芯方便、效率高。在一種具體實施方式
中，球面切刀3的兩端通過兩個銷軸4鉸接在鉆筒I上。在該技術方案中，球面切刀3通過銷軸4鉸接在鉆筒I，結構簡單可靠，成本低。其中，驅(qū)動機構可以連接在球面切刀3不同的位置上，只要能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動球面切刀3轉(zhuǎn)動即可實現(xiàn)本實用新型的目的。而作為一種優(yōu)選實施方式，驅(qū)動機構連接至球面切刀3頂部的中間位置，這樣可以更好地保證球面切刀3受力均勻，工作時更加穩(wěn)定，可靠性·更高。進一步，所述銷軸4通過支撐板5安裝在鉆筒I上，增加了銷軸4與鉆筒I之間的連接強度，使銷軸4與鉆筒I之間的連接更加可靠。作為一種優(yōu)選實施方式，所述的取芯鉆具還包括多個箱體6,安裝在鉆筒I的內(nèi)壁上，驅(qū)動機構設置在箱體6內(nèi)。在該技術方案中，在鉆筒I的內(nèi)壁上設置箱體6，可以防止在鉆具作業(yè)時巖石碎片等對驅(qū)動機構造成損壞，從而有效地保護驅(qū)動機構，尤其是針對比較容易受損的驅(qū)動機構，采用箱體6進行保護就更為必要；另外，在鉆筒I的內(nèi)壁上設置箱體6還可以增大取芯時鉆具與巖石之間的摩擦力，方便取芯。其中，作為在鉆具內(nèi)使用的箱體，由于一方面需要對驅(qū)動機構進行保護，所以需要采用較為堅硬的材料制作箱體6 ;另一方面需要在取芯時對巖石進行支撐，所以在箱體6還需要有較好的耐磨性能，這樣可以更好地滿足使用需求。在一種具體實施方式
中，所述取芯鉆具包括兩個球面切刀3和四個箱體6,兩個球面切刀3在鉆筒I內(nèi)對稱布置，四個箱體6在鉆I內(nèi)均勻布置。在該技術方案中，設置四個箱體6，除了兩個箱體6與兩個驅(qū)動機構對應以外，還額外設置兩個箱體6，這樣在取芯的過程中對巖石進行更好的支撐，增加鉆具與巖石之間的摩擦力，進一步方便取芯。在一種具體實施方式
中，取芯鉆具還包括推桿7，驅(qū)動機構通過推桿7連接至球面切刀3。通過推桿7將驅(qū)動機構與球面切刀3之間進行連接，一方面可以方便驅(qū)動機構設置位置的選擇，使驅(qū)動機構的位置的選擇有更大空間，另一方面在鉆筒I內(nèi)壁上設置有箱體6時可以實現(xiàn)將整個驅(qū)動機構完全放在箱體6內(nèi)，更好地保護驅(qū)動機構不被損壞。在一種具體實施方式
中，取芯鉆具還包括連接板8，推桿7通過連接板8連接至球面切刀3，推桿7與連接板8鉸接，驅(qū)動機構只需要能夠做直線運動即可實現(xiàn)驅(qū)動球面切刀3轉(zhuǎn)動，降低了對驅(qū)動機構的要求，例如在該種連接方式中就可以采用油缸進行驅(qū)動。具體地，推桿7與連接板8之間的鉸接方式可以如圖中所示，推桿7的端部設置有U形槽，連接板8的端部與U形槽相配合，該種鉸接方式簡單易行，成本低。綜上所述，本實用新型中的取芯鉆具，通過控制球面切刀與鉆筒內(nèi)壁之間的角度，可以有效地提聞對巖石的切削效率，取芯方便、效率聞。[0040]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種取芯鉆具，其特征在于，包括鉆筒(I )、至少兩個球面切刀(3)和與每個所述球面切刀(3)對應設置的驅(qū)動機構，所述驅(qū)動機構和所述球面切刀(3)均安裝在所述鉆筒(I)的內(nèi)壁上，所述球面切刀(3)可在所述驅(qū)動機構的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，且所述切面切刀(3)的轉(zhuǎn)動軸的軸線與所述鉆筒(I)的軸線垂直。
2.根據(jù)權利要求I所述的取芯鉆具，其特征在于，所述球面切刀(3)的兩端通過兩個銷軸(4)鉸接在所述鉆筒(I)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的取芯鉆具，其特征在于，所述銷軸(4)通過支撐板(5)安裝在所述鉆筒(I)上。
4.根據(jù)權利要求2所述的取芯鉆具，其特征在于，所述驅(qū)動機構連接至所述球面切刀(3)頂部的中間位置。
5.根據(jù)權利要求I至4中任一項所述的取芯鉆具，其特征在于，還包括多個箱體(6)，安裝在所述鉆筒(I)的內(nèi)壁上，所述驅(qū)動機構設置在所述箱體(6)內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求5所述的取芯鉆具，其特征在于，所述驅(qū)動機構為油缸。
7.根據(jù)權利要求6所述的取芯鉆具，其特征在于，包括兩個所述球面切刀(3)和四個所述箱體(6 )，兩個所述球面切刀(3 )在所述鉆筒(I)內(nèi)對稱布置，四個所述箱體(6 )在所述鉆筒(I)內(nèi)均勻布置。
8.根據(jù)權利要求7所述的取芯鉆具，其特征在于，還包括推桿(7)，所述驅(qū)動機構通過所述推桿(7 )連接至所述球面切刀(3 )。
9.根據(jù)權利要求8所述的取芯鉆具，其特征在于，還包括連接板(8)，所述推桿(7)通過所述連接板(8 )連接至所述球面切刀(3 )，所述推桿(7 )與所述連接板(8 )鉸接。
10.根據(jù)權利要求9所述的取芯鉆具，其特征在于，所述推桿(7)的端部設置有U形槽，所述連接板(8)的端部與所述U形槽相配合。
專利摘要本實用新型提供了一種取芯鉆具，包括鉆筒、至少兩個球面切刀和與每個球面切刀對應設置的驅(qū)動機構，所述驅(qū)動機構和所述球面切刀均安裝在所述鉆筒的內(nèi)壁上，所述球面切刀可在所述驅(qū)動機構的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，且所述切面切刀的轉(zhuǎn)動軸的軸線與所述鉆筒的軸線垂直。本實用新型中的取芯鉆具，取芯方便、效率高。
文檔編號E21B25/10GK202706969SQ20122025046
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權日2012年5月30日
發(fā)明者相振松, 黃瑞環(huán) 申請人:三一重工股份有限公司