本發(fā)明專利技術涉及一種取芯鉆頭裝置，包括打孔組件、穩(wěn)定組件和取芯組件，取芯組件設于打孔組件形成的內管內，穩(wěn)定組件設于取芯組件的外壁與打孔組件的內壁之間，其有益效果是第二位置在取芯鉆頭裝置執(zhí)行打孔動作時的損耗量會更大，而第一位置的損耗量則幾乎可忽略不計在執(zhí)行取巖心的動作時，可配合繩索取芯方式將取芯組件連同巖心全部自打孔組件和穩(wěn)定組件內取出，因此第二位置的磨損狀態(tài)可每次打撈取芯時測量，并完成第二位置的更換，相比常規(guī)取芯鉆具中通過整體提鉆的方式更換穩(wěn)定件，更換時間大幅縮短，有利于提高打孔效率。有利于提高打孔效率。有利于提高打孔效率。
【技術實現步驟摘要】
取芯鉆頭裝置
[0001]本專利技術涉及地質勘探的
，尤其涉及一種取芯鉆頭裝置。
技術介紹
[0002]常規(guī)取芯鉆具中鉆頭與擴孔器螺紋連接，鉆頭的螺紋在鉆進過程中越旋越緊，且鉆頭內部有攜帶巖渣的沖洗液通過，導致連接螺紋處易出現巖渣，鉆頭難以拆卸，連接螺紋易損壞。
[0003]常規(guī)取芯鉆具中穩(wěn)定件位于外管和取芯內管之間，起到徑向支撐取芯內管的作用，由于外管需帶動鉆頭旋轉，為了防止巖芯擾動，保證巖芯的完整性，取芯內管應不旋轉，而位于中間的穩(wěn)定件的無法確定其實際狀態(tài)是否旋轉，難以確定其摩擦面的位置，因此穩(wěn)定件一般為易損件，材料為銅，穩(wěn)定件磨損到一定程度，若不及時更換，將導致鉆頭的軸線與取芯內筒的軸線不對中，巖心難以順利進入取芯內筒，易發(fā)生堵心現象，而每次更換穩(wěn)定件時，需將整個鉆具提至地表，隨著鉆進距離的增加，更換的時間可能為2
?
4h，嚴重影響鉆進效率。
技術實現思路
[0004](一)要解決的技術問題
[0005]鑒于現有技術的上述缺點、不足，本專利技術提供一種取芯鉆頭裝置，其解決了現有技術中存在的更換穩(wěn)定件時，需將整個鉆具提至地表，隨著鉆進距離的增加，更換的時間延長，嚴重影響鉆進效率技術問題。
[0006](二)技術方案
[0007]為了達到上述目的，本專利技術采用的主要技術方案包括：
[0008]第一方面，本專利技術提供一種取芯鉆頭裝置，包括打孔組件、穩(wěn)定組件和取芯組件，取芯組件設于打孔組件形成的內管內，穩(wěn)定組件設于取芯組件的外壁與打孔組件的內壁之間；且打孔組件和穩(wěn)定組件之間能夠傳遞轉矩，取芯組件能夠自穩(wěn)定組件內抽出；穩(wěn)定組件和取芯組件之間還形成滿足介質液通過的流道，且介質液能夠自打孔組件的一端運行至打孔組件的另一端并輸出；其中，穩(wěn)定組件的第一位置與取芯組件的第二位置摩擦接觸，且第一位置設置為耐磨材質，第二位置設置為易損材質，穩(wěn)定組件跟隨打孔組件運轉的同時，取芯組件不旋轉。
[0009]在該技術方案中，取芯鉆頭裝置包括打孔組件、穩(wěn)定組件和取芯組件，三者為相互嵌套的設置形式，打孔組件在最外側，取芯組件在最內側，穩(wěn)定組件則設置于打孔組件的內壁與取芯組件之間，起到對取芯組件的支撐作用，并且在取芯鉆頭裝置的打孔過程中能夠保持取芯組件的穩(wěn)定。
[0010]穩(wěn)定組件和取芯組件之間存在流道，在打孔過程中，介質液如相對清澈的沖洗液自該流道輸入至取芯鉆頭裝置內部，并且最終通過打孔組件的掘進端進行輸出，沖洗液能夠對孔底進行沖刷，降低溫度的同時還可以將部分雜質混合在沖洗液內，混合有沖洗液的
雜質最終自孔壁與打孔組件外壁之間的縫隙涌出孔外，經過處理后可重新參與到輸入流道的循環(huán)之中。
[0011]第一位置和第二位置為取芯組件和穩(wěn)定組件之間實際起到支撐作用的配合位置，并且將第二位置相對于第一位置設置為易損件，在取芯鉆頭裝置執(zhí)行打孔動作時，由于穩(wěn)定組件跟隨打孔組件運轉，而取芯組件則不運轉，因此第一位置和第二位置之間便會產生摩擦，對第一位置和第二位置均造成損耗，但是由于第一位置相對于第二位置更加耐磨，因此，第二位置在取芯鉆頭裝置執(zhí)行打孔動作時的損耗量會更大，而第一位置的損耗量則幾乎可忽略不計，在執(zhí)行取巖心的動作時，可配合繩索取芯方式將取芯組件連同巖心全部自打孔組件和穩(wěn)定組件內取出，因此第二位置的磨損狀態(tài)可每次打撈取芯時測量，并快速完成第二位置的更換，相比常規(guī)取芯鉆具中通過整體提鉆的方式更換穩(wěn)定件，更換時間大幅縮短，有利于提高打孔效率。
[0012]在本專利技術的一個技術方案中，打孔組件包括沿軸線依次螺紋連接的鉆頭、擴孔器、第一聯軸器和第二聯軸器，至少鉆頭與擴孔器之間對應打孔組件的徑向外側位置通過密封角密封；取芯鉆頭裝置還包括密封組件，密封組件設于鉆頭與擴孔器螺紋配合位置的軸向兩側，且對應打孔組件的徑向內側位置。
[0013]在該技術方案中，打孔組件包括沿軸線依次螺紋連接的鉆頭、擴孔器、第一聯軸器和第二聯軸器，鉆頭在運轉時執(zhí)行掘進動作，擴孔器則在鉆頭掘進完成后進行擴孔，第一聯軸器和第二聯軸器則起到傳遞轉矩的作用，其用于將轉矩自井上傳遞至井下的鉆頭。
[0014]具體的，鉆頭可設置為孕鑲金剛石取芯鉆頭，唇面形狀為寬馬蹄形，其水口分布有利于實現孔內排渣，鉆頭外表面有外螺紋，用于與擴孔器的內螺紋連接，螺紋處有75
°
密封角，防止外表面的沖洗液進入螺紋內部。
[0015]同時，取芯鉆頭裝置還包括密封組件，密封角用于防止外部沖洗液流入到鉆頭與擴孔器之間的螺紋配合部分之中，密封組件用來避免內部的沖洗液流入到鉆頭與擴孔器之間的螺紋配合部分之中，在內部密封和外部密封的共同作用下，可有效防止沖洗液中的巖渣進入鉆頭連接螺紋中，減少鉆頭拆卸難度和螺紋損壞程度，進而提高整個鉆進工作的可靠性，提高工作效率。
[0016]更具體的，擴孔器與第一聯軸器之間、第一聯軸器與第二聯軸器之間可以設置75
°
密封角，并且擴孔器通過內螺紋與第一聯軸器螺紋配合，第一聯軸器也通過內螺紋與第二聯軸器螺紋配合。
[0017]在本專利技術的一個技術方案中，鉆頭的內表面具有相互連接的第一柱面、第一錐面、第一臺階面和第二錐面，第一錐面的錐度大于第二錐面的錐度；穩(wěn)定組件包括穩(wěn)定環(huán)，穩(wěn)定環(huán)的外表面具有相互連接的第二柱面、第二臺階面、第三柱面和第四柱面，第二柱面的直徑大于第三柱面的直徑，第三柱面的直徑大于第四柱面的直徑；其中，第二柱面與第二錐面間隙配合，第三柱面與第一聯軸器的內壁間隙配合，第四柱面能夠與第二聯軸器之間傳遞轉矩，穩(wěn)定環(huán)的軸向位置通過第一臺階面和第二聯軸器的凸緣限定。
[0018]在該技術方案中，鉆頭的內表面具有相互連接的第一柱面、第一錐面、第一臺階面和第二錐面，第一柱面和第一錐面上形成流通槽，同來滿足沖洗液通過，第一錐面和第二錐面通過第一臺階面進行分割，且第一錐面的錐度要大于第二錐面的錐度，將第一錐面的錐度設置為較大的形式，是為了方便沖洗液更好的匯聚至流通槽，并且第一錐面較大的錐度
設計也有利于沖洗液獲得較高的輸出壓力，進而可充分的實現孔底的沖刷；
[0019]將第二錐面設置為錐度較小的形式，能夠與穩(wěn)定環(huán)之間更好的進行配合，避免二者之間產生較大空隙，進而能夠提高穩(wěn)定環(huán)在鉆頭內的穩(wěn)定性，同時，在拆卸鉆頭時，鉆頭不會與穩(wěn)定環(huán)發(fā)生摩擦，減少了鉆頭拆卸難度。
[0020]穩(wěn)定環(huán)的外表面具有相互連接的第二柱面、第二臺階面、第三柱面和第四柱面，第二柱面能夠與第二錐面間隙配合，第三柱面則能夠與第一聯軸器的內壁間隙配合，并且實現第一聯軸器與第三柱面之間的轉矩傳遞，進而使得穩(wěn)定環(huán)能夠與打孔組件一同執(zhí)行轉動動作，穩(wěn)定環(huán)的軸向位置可通過第一臺階面第二聯軸器的凸緣限定。
[0021]具體的，穩(wěn)定環(huán)可設置為銅制，以提高穩(wěn)定環(huán)的加工便利性。
[0022]在本專利技術的一個技術方案中，第三柱面上設置有密封槽，密封組件至少包括第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈設于穩(wěn)定環(huán)和第一臺階面之間，第二密封圈設于密封槽。
[0023]在該技術方案中，第本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種取芯鉆頭裝置，其特征在于：包括打孔組件(1)、穩(wěn)定組件(2)和取芯組件(3)，所述取芯組件(3)設于所述打孔組件(1)形成的內管內，所述穩(wěn)定組件(2)設于所述取芯組件(3)的外壁與所述打孔組件(1)的內壁之間，所述打孔組件(1)和所述穩(wěn)定組件(2)之間能夠傳遞轉矩，所述取芯組件(3)能夠自所述穩(wěn)定組件(2)內抽出；所述穩(wěn)定組件(2)和所述取芯組件(3)之間還形成滿足介質液通過的流道，且介質液能夠自所述打孔組件(1)的一端運行至所述打孔組件(1)的另一端并輸出；其中，所述穩(wěn)定組件(2)的第一位置與所述取芯組件(3)的第二位置摩擦接觸，所述第二位置相對于所述第一位置設置為易損材質，所述穩(wěn)定組件(2)跟隨所述打孔組件(1)運轉的同時，所述取芯組件(3)不旋轉。2.如權利要求1所述的取芯鉆頭裝置，其特征在于：所述打孔組件(1)包括沿軸線依次螺紋連接的鉆頭(11)、擴孔器(12)、第一聯軸器(13)和第二聯軸器(14)，至少所述鉆頭(11)與所述擴孔器(12)之間對應所述打孔組件的徑向外側位置通過密封角密封；所述取芯鉆頭裝置還包括密封組件(4)，所述密封組件(4)設于所述鉆頭(11)與所述擴孔器(12)螺紋配合位置的軸向兩側，且對應所述打孔組件的徑向內側位置。3.如權利要求2所述的取芯鉆頭裝置，其特征在于：所述鉆頭(11)的內表面具有沿軸線依次連接的第一柱面(A)、第一錐面(B)、第一臺階面(C)和第二錐面(D)，所述第一錐面(B)的錐度大于所述第二錐面(D)的錐度；所述穩(wěn)定組件(2)包括穩(wěn)定環(huán)(21)，所述穩(wěn)定環(huán)(21)的外表面具有沿軸線依次連接的第二柱面(E)、第二臺階面(F)、第三柱面(G)和第四柱面(H)，所述第二柱面(E)的直徑大于所述第三柱面(G)的直徑，所述第三柱面(G)的直徑大于所述第四柱面(H)的直徑；其中，所述第二柱面(E)與所述第二錐面(D)間隙配合，所述第三柱面(G)與所...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉郡，蔣海華，李俊，汪燦，伍容，謝利強，
申請(專利權)人：中國鐵建重工集團股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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