一种中空可取样钻探装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中空可取样钻探装置，包括取样外壳、取样内筒、钻头和钻杆，所述取样内筒固定在取样外壳内，使取样内筒与取样外壳之间形成取样外腔，取样内筒的内部为取样内腔；所述取样内筒的下端固定有四个支撑板，四个支撑板处于同一水平面且呈十字形布置；四个支撑板的上部设有可动式挡板，可动式挡板的一侧与取样内筒的内壁通过合页铰接；所述钻杆为两端开口的中空杆，其内部设有螺旋片，钻杆下端与取样内筒上端通过螺纹连接；在取样内筒的螺纹下部设有环形挡圈，环形挡圈的圆周与取样内筒的内壁固定连接。本发明专利技术能在钻探的同时完成煤岩样的取样过程，从而不仅减小对土体的破坏情况，而且有效缩短取样时间。

【技术实现步骤摘要】
一种中空可取样钻探装置
本专利技术涉及一种钻探装置，具体是一种中空可取样钻探装置。
技术介绍
钻探是地质勘探工作中的一项重要技术手段。用钻机从地表向下钻进，在地层中形成圆柱形钻孔，以鉴别和划分地层。通过完成的钻孔能从不同深度处取得岩心、矿样、土样进行分析研究，用以测定岩石和土层的物理、力学性质和指标，便于实验需要。它的优点是能直接深入地下取样观察，直观准确地取得一定地点的文化堆积资料，并能在短时间内了解较大面积的地下情况。适用于具体了解遗址堆积分布范围、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形状和布局等。然而，现有钻探及取样由于分成两个过程因此会对土体造成较大破坏，另一方面由于钻探及取样分别进行，因此导致采样的过程较为复杂，且取样时间较长。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种中空可取样钻探装置，能在钻探的同时完成煤岩样的取样过程，从而不仅减小对土体的破坏情况，而且有效缩短取样时间。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种中空可取样钻探装置，包括取样外壳、取样内筒、钻头和钻杆，所述取样内筒固定在取样外壳内，使取样内筒与取样外壳之间形成取样外腔，取样内筒的内部为取样内腔，钻头固定在取样外壳下端，钻头上开设的进土口与取样外腔连通，取样外腔的顶部开设排土口；所述取样内筒的下端固定有四个支撑板，四个支撑板处于同一水平面且呈十字形布置；四个支撑板的上部设有可动式挡板，可动式挡板的一侧与取样内筒的内壁通过合页铰接；所述钻杆为两端开口的中空杆，其内部设有螺旋片，钻杆的外径略小于取样内筒的内径，靠近取样内筒上端的内壁和靠近钻杆下端的外壁均设有安装螺纹，钻杆下端与取样内筒上端通过螺纹连接；在取样内筒的螺纹下部设有环形挡圈，环形挡圈的圆周与取样内筒的内壁固定连接。进一步，所述可动式挡板由四个90°扇形片组成，四个90°扇形片的圆弧边分别通过合页铰接在取样内筒的内壁，且四个90°扇形片在水平闭合状态时组成圆盘形。进一步，所述环形挡圈的内径小于钻杆的外径。与现有技术相比，本专利技术采用取样外壳、取样内筒、钻头和钻杆相结合方式，进行钻探取样时，先将钻杆与取样内筒通过螺纹固定连接，然后开始对所需勘探的地层进行钻孔，在钻头向下钻探过程中，钻进的土或破碎煤岩通过进土口进入取样外腔内，随着土量或破碎煤岩量不断增多，四个90°扇形片受到下部压力会向上打开，此时在取样外腔内的土或破碎煤岩进入取样内腔内，随着钻探的继续进行，取样内腔被盛满后，取样的土或煤岩进入钻杆内，由于钻杆在钻探过程中不断旋转其内部的螺旋片不断旋转，将进入钻杆内的取样的土或煤岩向上输送到地面，在地面对土或煤岩进行存储，同时无法进入取样内腔的土则在取样外腔被盛满后从排土口排出取样外腔，这样保证钻探的不断进行，当达到所需钻探的深度后，停止钻探，将本装置向地面收回，此时四个90°扇形片下部受到的向上压力消失，而处于取样内腔中的取样土或破碎煤岩，由于重力作用使四个90°扇形片向下闭合，最终四个90°扇形片受到支撑板的限位作用使其完全闭合后恢复组成圆盘形，将取样内腔下端封闭，这样当本装置回到地面后，工作人员即可将处于钻杆内和取样内腔内的土或煤岩依次取出，并且处在取样内腔内的土或煤岩为钻探达到位置的采样，钻杆内及之前已经输送到地面的土或破碎煤岩从上至下依次为钻探深度不断增加时采集的样品；因此本装置在钻探过程中同时能对不同深度的土或煤岩进行依次取样，从而不仅减小对土体的破坏情况，而且有效缩短取样时间。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中支撑板和可动式挡板的俯视图；图3是本专利技术中螺旋片的结构示意图。图中：1、钻杆，2、螺旋片，3、取样内筒，4、环形挡圈，5、90°扇形片，6、支撑板，7、钻头，8、取样外腔，9、排土口，10、取样内腔，11、取样外壳。具体实施方式下面将对本专利技术做进一步说明。以图1中的上方为上方进行专利描述，如图1至3所示，本专利技术包括取样外壳11、取样内筒3、钻头7和钻杆1，所述取样内筒3固定在取样外壳11内，使取样内筒3与取样外壳11之间形成取样外腔8，取样内筒3的内部为取样内腔10，钻头7固定在取样外壳11下端，钻头7上开设的进土口与取样外腔8连通，取样外腔8的顶部开设排土口9；所述取样内筒3的下端固定有四个支撑板6，四个支撑板6处于同一水平面且呈十字形布置；四个支撑板6的上部设有可动式挡板，可动式挡板的一侧与取样内筒3的内壁通过合页铰接；所述钻杆1为两端开口的中空杆，其内部设有螺旋片2，钻杆1的外径略小于取样内筒3的内径，靠近取样内筒3上端的内壁和靠近钻杆1下端的外壁均设有安装螺纹，钻杆1下端与取样内筒3上端通过螺纹连接；在取样内筒3的螺纹下部设有环形挡圈4，环形挡圈4的圆周与取样内筒3的内壁固定连接。如图2所示，进一步，所述可动式挡板由四个90°扇形片5组成，四个90°扇形片5的圆弧边分别通过合页铰接在取样内筒3的内壁，且四个90°扇形片5在水平闭合状态时组成圆盘形。采用这种结构在钻探时方便取样的土或煤岩顶开扇形片进入取样内腔，完成取样时四个90°扇形片5能完全闭合组成圆盘，也能更好的对取样内腔10进行封闭，防止在本装置收回地面过程中取样的土或煤岩落入钻孔内。进一步，所述环形挡圈4的内径小于钻杆1的外径。这样能对钻杆1与取样内筒3螺纹连接过程中对其进行限位，保证其与取样内筒3的连接稳定性。进行钻探取样时，先将钻杆1与取样内筒3通过螺纹固定连接，然后开始对所需勘探的地层进行钻孔，在钻头7向下钻探过程中，钻进的土或破碎煤岩通过进土口进入取样外腔8内，随着土量或破碎煤岩量不断增多，四个90°扇形片5受到下部压力会向上打开，此时在取样外腔8内的土或破碎煤岩进入取样内腔10内，随着钻探的继续进行，取样内腔10被盛满后，取样的土或煤岩进入钻杆1内，由于钻杆1在钻探过程中不断旋转其内部的螺旋片2不断旋转，将进入钻杆1内的取样的土或煤岩向上输送到地面，在地面对土或煤岩进行存储，同时无法进入取样内腔10的土则在取样外腔8被盛满后从排土口9排出取样外腔8，这样保证钻探的不间断进行，当达到所需钻探的深度后，停止钻探，将本装置向地面收回，此时四个90°扇形片5下部受到的向上压力消失，而处于取样内腔10中的取样土或破碎煤岩，由于重力作用使四个90°扇形片5向下闭合，最终四个90°扇形片5受到支撑板6的限位作用使其完全闭合后恢复组成圆盘形，将取样内腔10下端封闭，这样当本装置回到地面后，工作人员即可将处于钻杆1内和取样内腔10内的土或煤岩依次取出，并且处在取样内腔10内的土或煤岩为钻探达到位置的采样，钻杆1内及之前已经输送到地面的土或破碎煤岩从上至下依次为钻探深度不断增加时采集的样品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空可取样钻探装置，其特征在于，包括取样外壳(11)、取样内筒(3)、钻头(7)和钻杆(1)，所述取样内筒(3)固定在取样外壳(11)内，使取样内筒(3)与取样外壳(11)之间形成取样外腔(8)，取样内筒(3)的内部为取样内腔(10)，钻头(7)固定在取样外壳(11)下端，钻头(7)上开设的进土口与取样外腔(8)连通，取样外腔(8)的顶部开设排土口(9)；所述取样内筒(3)的下端固定有四个支撑板(6)，四个支撑板(6)处于同一水平面且呈十字形布置；四个支撑板(6)的上部设有可动式挡板，可动式挡板的一侧与取样内筒(3)的内壁通过合页铰接；所述钻杆(1)为两端开口的中空杆，其内部设有螺旋片(2)，钻杆(1)的外径略小于取样内筒(3)的内径，靠近取样内筒(3)上端的内壁和靠近钻杆(1)下端的外壁均设有安装螺纹，钻杆(1)下端与取样内筒(3)上端通过螺纹连接；在取样内筒(3)的螺纹下部设有环形挡圈(4)，环形挡圈(4)的圆周与取样内筒(3)的内壁固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种中空可取样钻探装置，其特征在于，包括取样外壳(11)、取样内筒(3)、钻头(7)和钻杆(1)，所述取样内筒(3)固定在取样外壳(11)内，使取样内筒(3)与取样外壳(11)之间形成取样外腔(8)，取样内筒(3)的内部为取样内腔(10)，钻头(7)固定在取样外壳(11)下端，钻头(7)上开设的进土口与取样外腔(8)连通，取样外腔(8)的顶部开设排土口(9)；所述取样内筒(3)的下端固定有四个支撑板(6)，四个支撑板(6)处于同一水平面且呈十字形布置；四个支撑板(6)的上部设有可动式挡板，可动式挡板的一侧与取样内筒(3)的内壁通过合页铰接；所述钻杆(1)为两端开口的中空杆，其内部设有螺旋片...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥岍，于洋，陈定超，朱思宇，滕帅，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32