本实用新型专利技术涉及钻探取样设备领域，更具体地，涉及一种使用方便的绳索取芯装置，包括外管总成、内管总成及用于对内管总成进行打捞的打捞机构；其中外管总成包括钻杆；内管总成包括设于钻杆内部的芯管和与芯管相连的连接头结构；连接头结构与钻杆的内壁抵接。本实用新型专利技术整体结构设置简单，取样的过程中可将芯管暂时固定在钻杆内，保证了取样过程的稳定性，而取芯的过程中又可使得芯管与钻杆脱离，便于芯管的取出，使用非常方便。使用非常方便。使用非常方便。
【技术实现步骤摘要】
一种使用方便的绳索取芯装置
[0001]本技术涉及钻探取样设备领域，更具体地，涉及一种使用方便的绳索取芯装置。
技术介绍
[0002]钻探取样是利用钻探设备在地层中获得样品的技术，通过分析样品成分来了解地层中蕴藏的资源情况，对于人类的未来发展十分重要，目前主要应用于陆地地质的勘探、海底深层钻探和空间资源探测。
[0003]为了提高钻进取芯效率，降低取样成本，大多数的钻探采用了绳索取芯的方法，尤其在复杂的钻探环境，样品的提取可能会受到钻探深度的影响，绳索取芯的优点在于其在取芯时不需要提取出所有钻管，而是通过专用的打捞器将装有样品的芯管打捞上来即可。
[0004]相比传统的频繁下钻以获得样品的方法，绳索取芯有着明显的优势，但是依然存在绳索取芯机构失效的情况，普通的钻具在钻探取样的过程中经常遇到特殊地层而导致卡钻或者塌孔的情况，严重影响了取样的进度。主要的原因在于现有的钻具系统存在以下问题：钻具的功能单一、钻进阻力大导致钻头容易损坏、卡芯机构对样品的扰动程度大、内管与外管的配合容易卡死造成打捞困难、打捞器的结构复杂或者需要人工辅助作业等实际问题。
[0005]现有技术如公告号CN108360993A的中国专利，该专利公开了一种勘探绳索取芯钻具，包括外管总成和与外管总成配合使用的内管总成，外管总成包括弹卡挡头、弹卡室、座环、外管和钻头；内管总成包括与弹卡挡头配合的捞矛头、弹卡架、与弹卡室配合卡接的弹卡钳、回收管、与座环配合悬挂的悬挂环、芯轴和内管，该专利设计长度更短，零件数目大幅度减少，成本低，虽然克服了上顶滑移现象，但是该专利中弹簧钳在长时间使用后弹簧会疲劳而导致弹性下降即仍会出现内管与外管卡死造成打捞困难的问题。
[0006]因此，提出一种结构简单，取芯容易，脱钩高效，使用方便的绳索取芯装置，对于我国钻探取样的技术发展是极具意义的。
技术实现思路
[0007]本技术为克服上述现有技术钻具结构复杂、内管与外管的配合容易卡死造成取芯困难、脱钩需人工辅助的技术问题，提供一种结构简单、内管与外管不易卡死、脱钩高效、使用方便的绳索取芯装置。
[0008]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：包括外管总成、设于所述外管总成内部的内管总成及用于对所述内管总成进行打捞的打捞机构；所述外管总成包括钻杆；所述内管总成包括设于所述钻杆内部的芯管和与所述芯管相连的连接头结构；所述连接头结构与所述钻杆的内壁抵接；所述打捞机构与所述连接头结构相连接。
[0009]本技术取样过程中，可使连接头结构与钻杆抵接，可使得内管总成不会在外管总成内发生移动，使得样品能够顺利进入芯管中实现取样操作；取样结束后，可解除连接
头结构与钻杆的抵接，通过打捞机构与连接头结构的配合可将内管总成从外管总成中取出实现取芯操作；通过这样的结构设置可在取样的过程中能够防止芯管在取样时的扰动，可有效防止芯管发生大幅度滑移而导致取样失败；而取芯的过程中又可轻易与钻杆脱离，避免了内管总成与外管总成卡死而无法取芯的情况；整个结构设置简单，无复杂的连接关系，故障率低，使用方便，高效稳定。
[0010]优选的，所述连接头结构包括一端与所述芯管可拆卸连接的套管、可与所述钻杆内壁抵接的卡芯结构及与所述卡芯结构相连的捞矛头；所述卡芯结构设于所述套管内；所述捞矛头的一部分从套管的一端伸出；所述套管的另一端与芯管可拆卸连接；卡芯结构张开时与钻杆内壁相抵，可使得在取样过程中芯管稳定的位于外管总成内，以便于顺利取样，而取芯时，卡芯结构收缩，能够轻易解除内管总成与外管总成之间的限位，避免了内管总成与外管总成卡死而无法取芯的情况，可使得内管总成能够从外管总成中顺利脱出，操作方便高效。
[0011]优选的，所述卡芯结构为由第一卡芯块、第二卡芯块、第二连接块及第一连接块首尾铰接形成的四连杆结构；所述第一连接块和第二连接块的铰接端与所述捞矛头固定连接；所述第一卡芯块和第二卡芯块的铰接端与所述套管固定连接；所述钻杆内壁设有与所述第一卡芯块滑动抵接的第一滑槽和与所述第二卡芯块滑动抵接的第二滑槽；四连杆结构的设置简单，通过推拉第一连接块和第二连接块的铰接端即可实现第一卡芯块和第二卡芯块的张开或收缩，使得第一卡芯块和第二卡芯块的张合稳定，进而使得内管总成与外管总成的抵接或脱离简单高效；该第一滑槽和第二滑槽的设置可使得在进样的过程中芯管有一定程度的滑动，即内管总成和外管总成之间的定位和固定对位置精度要求不高，允许一定的位置偏差。
[0012]优选的，所述外管总成还包括一端与所述钻杆可拆卸连接的第一钻头和与所述第一钻头另一端可拆卸连接的第二钻头；首先钻杆、第一钻头及第二钻头之间可拆卸配合便于定期对各部分进行清理和维护；其次两个钻头的配合涉及能够提高钻头的排屑速度提升钻进的速度。
[0013]优选的，所述第一钻头表面上沿第一钻头周向间隔均匀的设有多个第一切削齿，所述第一切削齿呈倾斜设置；这样的设置可便于第一切削齿插至土壤中，进而可提高钻进的速度。
[0014]优选的，所述第二钻头表面上沿周向间隔均匀的设有多个第二切削齿；多个第二切削齿与多个第一切削齿的位置交错分布；所述第二钻头的下端内部设有第一凸台；所述第一凸台上设有多个出水孔；第二切削齿与第一切削齿的位置交错分布可提高钻进速度；出水孔的设置能降低钻头温度，减少钻进阻力及孔壁的破坏，并确保孔壁光滑完整和防止塌孔卡钻等问题。
[0015]优选的，所述打捞机构包括与所述捞矛头相钩接的打捞器、一端与所述打捞器相连的打捞绳、与所述打捞绳另一端相连的收卷结构及用于使打捞器与捞矛头脱离的脱钩结构；所述脱钩结构与所述打捞绳绕接；打捞器将捞矛头钩住后，通过收卷结构收卷打捞绳，进而打捞绳可带动打捞器将内管总成从外管总成中取出，内管总成取出后通过脱钩结构将打捞器与捞矛头分离，整个过程取芯稳定，操作简单。
[0016]优选的，所述打捞器包括与所述打捞绳一端相连的打捞体和可与所述捞矛头钩接
的打捞钩结构；所述打捞钩结构设于所述打捞体上；打捞钩结构可实现与捞矛头的快速钩接，使用简单高效。
[0017]优选的，所述打捞钩结构包括可相互远离的第一打捞钩和第二打捞钩及用于第一打捞钩和第二打捞钩进行复位的复位件；所述第一打捞钩和第二打捞钩分别设于所述打捞体的相对侧面上；第一打捞钩和第二打捞钩相互远离时捞矛头部分结构进入第一打捞钩和第二打捞钩之间，并通过复位件的复位作用使得第一打捞钩和第二打捞钩迅速复位使得捞矛头钩接在两个打捞钩上，对接简单，对打捞钩的位置精度要求低，允许打捞钩有较大的位置偏差，并可以在任何时候实现外管和内管的分离。
[0018]优选的，所述脱钩结构包括滑槽臂、滑动设于所述滑槽臂内的移动臂、与所述移动臂一端相连的吊臂、用于驱动所述吊臂运动的第一驱动件、用于对打捞绳进行支撑导向的第一滑轮及用于对打捞绳进行限位固定的限位件；所述第一滑轮可转动的设于所述吊臂上；所述限位件活动设于所述吊臂的侧边；所述限位件包括上端部、一端与所述上端部相连的连接部及与所述连接部另本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种使用方便的绳索取芯装置，其特征在于：包括外管总成(1)、设于所述外管总成(1)内部的内管总成(2)及用于对所述内管总成(1)进行打捞的打捞机构；所述外管总成(1)包括钻杆(11)；所述内管总成(2)包括设于所述钻杆(11)内部的芯管(21)和与所述芯管(21)相连的连接头结构(3)；所述连接头结构(3)与所述钻杆(11)的内壁抵接；所述打捞机构与所述连接头结构(3)相连接。2.根据权利要求1所述的一种使用方便的绳索取芯装置，其特征在于：所述连接头结构(3)包括一端与所述芯管(21)可拆卸连接的套管(31)、与所述钻杆(11)内壁抵接的卡芯结构(4)及与所述卡芯结构(4)相连的捞矛头(32)；所述卡芯结构(4)设于所述套管(31)内；所述捞矛头(32)的一部分从套管(31)的一端伸出；所述套管(31)的另一端与芯管(21)可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的一种使用方便的绳索取芯装置，其特征在于：所述卡芯结构(4)为由第一卡芯块(41)、第二卡芯块(42)、第二连接块(44)及第一连接块(43)首尾铰接形成的四连杆结构；所述第一连接块(43)和第二连接块(44)的铰接端与所述捞矛头(32)固定连接；所述第一卡芯块(41)和第二卡芯块(42)的铰接端与所述套管(31)固定连接；所述钻杆(11)内壁设有与所述第一卡芯块(41)滑动抵接的第一滑槽(111)和与所述第二卡芯块(42)滑动抵接的第二滑槽(112)。4.根据权利要求1所述的一种使用方便的绳索取芯装置，其特征在于：所述外管总成(1)还包括一端与所述钻杆(11)可拆卸连接的第一钻头(12)和与所述第一钻头(12)另一端可拆卸连接的第二钻头(13)。5.根据权利要求4所述的一种使用方便的绳索取芯装置，其特征在于：所述第一钻头(12)表面上沿第一钻头周向间隔均匀的设有多个第一切削齿(121)，所述第一切削齿(121)呈倾斜设置。6.根据权利要求5所述的一种使用方便的绳索取芯装置，其特征在于：所述第二钻头(13)表面上沿周向间隔均匀的设有多个第二切削齿(131)；多个第二切...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，张银梁，卫泓宇，晁超越，王斌，王兵，朱海飞，管贻生，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：
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