一种勘探钻头及其制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及地质勘探设备领域，具体涉及一种勘探钻头及其制造工艺，包括有钻尖、钻身、盖板、电源、控制器和红外摄像头，钻尖、钻身和盖板自下而上顺序连接，钻尖为圆锥形状，钻身为圆筒形状，盖板为圆盘形状，钻尖、钻身和盖板内部形成一个空腔，电源、控制器和红外摄像头安装在该空腔的内部，电源和红外摄像头均与控制器电连接；钻尖顶端设置有竖直向上延伸的内连接环，钻身的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环上的外连接环，内连接环和外连接环螺纹配合，内连接环上还设置有水平贯穿内连接环下半部分的多个探头孔；该钻头的钻尖和钻身可轻易分离、合拢，并且合拢后连接紧固、结构合理，密封性良好。

【技术实现步骤摘要】
一种勘探钻头及其制造工艺
本专利技术涉及地质勘探设备领域，具体涉及一种勘探钻头及其制造工艺。
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。可从钻孔中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，提供设计需要。所用钻机主要分为回转式与冲击式两种。钻探是利用探铲取土样观察地下遗存的调查方法。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，它比发掘省工，破坏性小，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。地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动，是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作，钻机是地质勘探过程中必要的设备，所以钻头也是必不可少。钻头是钻井设备的主要组成部分，其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋转钻头是目前石油行业普遍使用的钻头，在机械的带动下旋转钻头会产生旋转，从而带动整个钻头产生向心运动，并通过侵削、研磨使岩石发生裂痕并破碎，起到向下钻探的作用。钻头主要分为取芯系列和非取芯系列：1、取芯系列：复合片钻头、菠萝钻头、肋骨钻头、刃型钻头、热压钻头和电镀钻头等；2、非取芯系列：刮刀钻头、三翼内凹钻头、四翼内凹钻头和锚杆钻头等；中国专利CN208518610U公开了一种地质勘探用钻头，包括固定套筒，所述固定套筒的顶部固定连接有连接轴，所述固定套筒的右侧固定连接有喷水装置，所述喷水装置的底部连通有喷水管，所述喷水管的一端贯穿固定套筒并延伸至固定套筒的内部。该技术通过固定套筒的设置，不仅可以为钻杆提供活动空间，还能对钻杆的顶部进行保护，通过喷水装置和喷水管的设置，可以在不拆卸钻杆的情况下对钻杆进行清洗和降温，通过弹簧和挡板的设置，为钻杆提供缓冲，保护了钻头，通过刀套和金刚石复合片钻头的设置，使得钻机能够轻松地面对许多坚硬地质，同时解决了传统地质勘探用钻头使用效果较差，容易造成钻头损坏的问题。中国专利CN106677709B公开了一种带红外摄像头的地质勘探钻头，包括钻头本体与固定在钻头本体中心轴部位的钻杆，其特征在于，所述的钻头本体包括锥尖、钻身，和钻盖，所述的钻身内部成中空腔室，所述的中空腔室内安装有设有推杆的伸缩装置，所述的锥尖与所述的推杆固定连接，所述的伸缩装置为液压装置；所述的中空腔室内还安装有红外摄像头、蓝牙装置及电源，所述的液压装置、蓝牙装置与红外摄像头分别与电源装置形成回路并受控于外面的摇控开关；所述的红外线摄像头采集的信号通过蓝牙装置发送到外部处理器中。本专利技术具有操作简单，易携带，功能强的特点。该专利公开的地质勘探钻头具有以下缺陷：1、蓝牙传输距离有限，钻头位于地下较深位置时，用户无法通过蓝牙与钻头上的蓝牙装置取得连接；2、内置电池的电力较小，无法驱动液压泵这样的设备启动；3、锥尖与钻身之间缺乏可靠的连接机构，钻头扭矩极大，仅凭推杆连接锥尖和钻身会导致钻头工作时推杆断裂；4、当锥尖和钻身分离时，尘土会进入到防渗垫片和锥尖之间，导致锥尖和钻身复位后无法贴合；针对现有技术的不足，需要一种新型钻头，该钻头的锥尖和钻身之间连接可靠，易于分离，并且密封性良好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种勘探钻头及其制造工艺，该钻头的钻尖和钻身可轻易分离、合拢，并且合拢后连接紧固、结构合理，密封性良好。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：提供一种勘探钻头，包括有钻尖、钻身、盖板、电源、控制器和红外摄像头，钻尖、钻身和盖板自下而上顺序连接，钻尖为圆锥形状，钻身为圆筒形状，盖板为圆盘形状，钻尖、钻身和盖板内部形成一个空腔，电源、控制器和红外摄像头安装在该空腔的内部，电源和红外摄像头均与控制器电连接；盖板与钻身的顶端固定连接，盖板的顶端设置有安装柱，钻尖顶端设置有竖直向上延伸的内连接环，内连接环的内壁与钻身的内壁在同一个圆柱面上，钻身的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环上的外连接环，外连接环的外壁与钻尖的外壁在同一个圆柱面上；内连接环外壁的上半部分设置有外螺纹，外连接环内壁的上半部分设置有内螺纹，外螺纹和内螺纹螺纹配合，内连接环上还设置有水平贯穿内连接环下半部分的多个探头孔，红外摄像头的工作方向与探头孔的轴线重合。作为一种勘探钻头的一种优选方案，内连接环的高度和外连接环的高度相等，外螺纹的高度和内螺纹的高度相等，外螺纹的高度小于内连接环高度的一半。作为一种勘探钻头的一种优选方案，钻身的底端设置有螺旋向下延伸的螺旋切刀，钻尖的顶端设置有与螺旋切刀吻合的螺旋槽，螺旋切刀的螺距与内螺纹的螺距相等，螺旋切刀的螺旋旋转角度为360度。作为一种勘探钻头的一种优选方案，钻身的中端设置有自钻身的内壁径向向内延伸的限位环，钻尖还包括有设置于限位环上方的止动环，止动环通过连接柱和钻尖固定连接，工作状态下，探头孔暴露在外，此时止动环的底面和限位环的顶面抵接。作为一种勘探钻头的一种优选方案，还包括有伸缩机构，伸缩机构包括有滑槽和滑块，滑槽水平设置并且固定安装在钻尖的顶面，滑块与滑槽滑动连接，滑槽内设置有驱动滑块朝向探头孔方向移动的弹簧，滑块顶端设置有第一斜块，第一斜块朝上并且朝向探头孔方向倾斜，钻身还包括有自限位环的底端竖直向下延伸的驱动环，驱动环底端设置有与第一斜块贴合的第二斜块，红外摄像头固定安装在滑块上；伸缩机构还包括有清洁环，清洁环套设在红外摄像头的外侧，清洁环与探头孔滑动配合，工作状态下，红外摄像头伸出到探头孔的外侧，此时清洁环与内连接环的外圆柱面相切。作为一种勘探钻头的一种优选方案，还包括有冷却水管路，冷却水管路包括有第一水管和第二水管，第一水管竖直贯穿盖板和止动环，钻尖内部设置有自钻尖的顶端中心延伸至钻尖工作面的分支管路，第二水管连通第一水管和分支管路。作为一种勘探钻头的一种优选方案，电源包括有安装板、电池和水力发电机，钻身上设置有自钻身的内壁径向向内延伸的圆环台阶，安装板固定安装在圆环台阶上，电池和控制器固定安装在安装板上；电池和水力发电机电连接，水力发电机和控制器电连接，第一水管和第二水管通过水力发电机连通。作为一种勘探钻头的一种优选方案，电源还包括有接触开关，安装板设置在止动环的上方，接触开关设置在限位环和安装板之间，接触开关固定安装在限位环上，接触开关的工作端竖直向上设置；电池通过接触开关和控制器电连接，工作状态下，钻尖和钻身合拢，此时安装板抵接在接触开关的工作端。作为一种勘探钻头的一种优选方案，控制器包括有微处理器、录像模块、存储模块和蓝牙模块。一种勘探钻头的制造工艺，包括有以下步骤：步骤一、将钻尖、钻身和盖板铸造成型；步骤二、绞出外螺纹和内螺纹，并钻出探头孔；步骤三、试装配钻尖和钻身，检测钻尖和钻身能否合拢；步骤三、分离钻尖和钻身，将红外摄像头、伸缩机构和第二水管固定安装在钻尖上；步骤四、装配钻尖和钻身，将水力发电机固定安装在第二水管上，将第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种勘探钻头，其特征在于，包括有钻尖(1)、钻身(2)、盖板(3)、电源(4)、控制器(5)和红外摄像头(6)，钻尖(1)、钻身(2)和盖板(3)自下而上顺序连接，钻尖(1)为圆锥形状，钻身(2)为圆筒形状，盖板(3)为圆盘形状，钻尖(1)、钻身(2)和盖板(3)内部形成一个空腔，电源(4)、控制器(5)和红外摄像头(6)安装在该空腔的内部，电源(4)和红外摄像头(6)均与控制器(5)电连接；盖板(3)与钻身(2)的顶端固定连接，盖板(3)的顶端设置有安装柱(3a)，钻尖(1)顶端设置有竖直向上延伸的内连接环(1a)，内连接环(1a)的内壁与钻身(2)的内壁在同一个圆柱面上，钻身(2)的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环(1a)上的外连接环(2a)，外连接环(2a)的外壁与钻尖(1)的外壁在同一个圆柱面上；内连接环(1a)外壁的上半部分设置有外螺纹(1a1)，外连接环(2a)内壁的上半部分设置有内螺纹(2a1)，外螺纹(1a1)和内螺纹(2a1)螺纹配合，内连接环(1a)上还设置有水平贯穿内连接环(1a)下半部分的多个探头孔(1a2)，红外摄像头(6)的工作方向与探头孔(1a2)的轴线重合。...

【技术特征摘要】
1.一种勘探钻头，其特征在于，包括有钻尖(1)、钻身(2)、盖板(3)、电源(4)、控制器(5)和红外摄像头(6)，钻尖(1)、钻身(2)和盖板(3)自下而上顺序连接，钻尖(1)为圆锥形状，钻身(2)为圆筒形状，盖板(3)为圆盘形状，钻尖(1)、钻身(2)和盖板(3)内部形成一个空腔，电源(4)、控制器(5)和红外摄像头(6)安装在该空腔的内部，电源(4)和红外摄像头(6)均与控制器(5)电连接；盖板(3)与钻身(2)的顶端固定连接，盖板(3)的顶端设置有安装柱(3a)，钻尖(1)顶端设置有竖直向上延伸的内连接环(1a)，内连接环(1a)的内壁与钻身(2)的内壁在同一个圆柱面上，钻身(2)的底端设置有竖直向下延伸并且套设在内连接环(1a)上的外连接环(2a)，外连接环(2a)的外壁与钻尖(1)的外壁在同一个圆柱面上；内连接环(1a)外壁的上半部分设置有外螺纹(1a1)，外连接环(2a)内壁的上半部分设置有内螺纹(2a1)，外螺纹(1a1)和内螺纹(2a1)螺纹配合，内连接环(1a)上还设置有水平贯穿内连接环(1a)下半部分的多个探头孔(1a2)，红外摄像头(6)的工作方向与探头孔(1a2)的轴线重合。2.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，内连接环(1a)的高度和外连接环(2a)的高度相等，外螺纹(1a1)的高度和内螺纹(2a1)的高度相等，外螺纹(1a1)的高度小于内连接环(1a)高度的一半。3.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，钻身(2)的底端设置有螺旋向下延伸的螺旋切刀(2b)，钻尖(1)的顶端设置有与螺旋切刀(2b)吻合的螺旋槽(1b)，螺旋切刀(2b)的螺距与内螺纹(2a1)的螺距相等，螺旋切刀(2b)的螺旋旋转角度为360度。4.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，钻身(2)的中端设置有自钻身(2)的内壁径向向内延伸的限位环(2c)，钻尖(1)还包括有设置于限位环(2c)上方的止动环(1c)，止动环(1c)通过连接柱(1c1)和钻尖(1)固定连接，工作状态下，探头孔(1a2)暴露在外，此时止动环(1c)的底面和限位环(2c)的顶面抵接。5.根据权利要求1所述的一种勘探钻头，其特征在于，还包括有伸缩机构(7)，伸缩机构(7)包括有滑槽(7a)和滑块(7b)，滑槽(7a)水平设置并且固定安装在钻尖(1)的顶面，滑块(7b)与滑槽(7a)滑动连接，滑槽(7a)内设置有驱动滑块(7b)朝向探头孔(1a2)方向移动的弹簧(7c)，滑块(7b)顶端设置有第一斜块(7b1)，第一斜块(7b1)朝上并且朝向探头孔(1a2)方向倾斜，钻身(2)还包括有自限位环(2c)的底端竖直向下延伸的驱动环(2d)，驱动环(2d)底端设置有与第一斜块(7b1)贴合的第二斜块(2d1)，红外摄像头(6)固定安装在滑块(7b)上；伸缩机构(7)还包括有清洁环(7d)，清洁环(7d)套设在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世文，徐颂贤，
申请(专利权)人：无锡锡钻地质装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32