本發(fā)明涉及巖土取樣裝置,具體涉及一種礦山巖體勘測用取樣裝置。
背景技術(shù):
1、在礦山巖體勘測、地質(zhì)勘探以及礦產(chǎn)資源評估等關(guān)鍵領(lǐng)域,巖心取樣作為獲取地下巖體物理力學(xué)參數(shù)、精準(zhǔn)分析地質(zhì)構(gòu)造的核心技術(shù)手段,其重要性不言而喻。當(dāng)下主流的巖心取樣裝置,例如單動雙管鉆具、繩索取芯鉆具等,主要依靠空心鉆桿進行鉆孔取芯作業(yè)。
2、然而,現(xiàn)有巖心取樣裝置在實際操作過程中,裝置借助取樣筒采集巖心,但在切斷與巖體相連的巖心這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)上,存在不足;
3、由于現(xiàn)有裝置缺乏高效便捷的切斷機制,致使巖心截斷極為困難,進而導(dǎo)致巖心取出過程異常艱難。目前,多數(shù)現(xiàn)有裝置采用提拉斷芯法來分離巖心,該方法是在完成鉆進后,依靠鉆機提拉系統(tǒng)施加軸向拉力,試圖使巖心在薄弱部位斷裂。
4、但這種方法在使用時,巖心截斷與取出效率極低。每截取一段巖心,往往需要多次提鉆、敲擊鉆具等繁雜操作,尤其是在深孔作業(yè)時,單次截斷操作耗時極長,嚴(yán)重影響工作進度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,本發(fā)明提供一種礦山巖體勘測用取樣裝置,有效的解決了現(xiàn)有的取樣裝置不便于將與巖體連接的巖心進行切斷,使得在取樣時難以將巖心取出的問題。
2、本發(fā)明解決的技術(shù)方案是:
3、一種礦山巖體勘測用取樣裝置,包括外管接頭、一端和外管接頭螺紋連接的外管、一端和所述外管螺紋連接的鉆孔鉆頭、以及位于所述外管內(nèi)部的內(nèi)管;
4、所述內(nèi)管和所述外管接頭下端活動連接;
5、所述內(nèi)管遠(yuǎn)離所述外管接頭的一端螺紋連接有卡簧座,所述卡簧座內(nèi)部開設(shè)有錐形卡簧槽,所述錐形卡簧槽內(nèi)部活動安裝有取樣卡簧;
6、所述卡簧座遠(yuǎn)離所述內(nèi)管的一端開設(shè)有多個沿卡簧座軸向分布的斷料槽;
7、所述卡簧座上轉(zhuǎn)動連接有斷料環(huán),所述斷料環(huán)內(nèi)部設(shè)置有多個一端轉(zhuǎn)動連接在所述斷料環(huán)上的弧形斷料刀;
8、所述斷料環(huán)轉(zhuǎn)動使弧形斷料刀和斷料槽側(cè)壁接觸后推動弧形斷料刀活動端向靠近卡簧座軸心的位置擺動;
9、所述斷料環(huán)通過驅(qū)動結(jié)構(gòu)推動其轉(zhuǎn)動。
10、優(yōu)選的,所述弧形斷料刀擺動端固定設(shè)置有弧形的切斷刀刃,所述切斷刀刃的截面設(shè)置為等腰三角形。
11、優(yōu)選的,所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括固定連接在所述鉆孔鉆頭內(nèi)部的驅(qū)動環(huán),所述驅(qū)動環(huán)內(nèi)部固定連接有多個用于推動所述斷料環(huán)轉(zhuǎn)動的導(dǎo)向板;
12、所述斷料環(huán)外側(cè)固定連接有多個和所述導(dǎo)向板相配合的導(dǎo)向軸;
13、所述外管接頭下端轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動桿,所述轉(zhuǎn)動桿和所述內(nèi)管滑動連接,所述轉(zhuǎn)動桿和所述內(nèi)管之間設(shè)置有彈性件,所述彈性件用于推動內(nèi)管向靠近所述外管接頭的方向滑動;
14、所述外管接頭和轉(zhuǎn)動桿之間安裝有單向軸承;
15、所述卡簧座上設(shè)置有用于推動所述斷料環(huán)復(fù)位的復(fù)位結(jié)構(gòu)。
16、優(yōu)選的,所述復(fù)位結(jié)構(gòu)包括滑動連接在卡簧座外側(cè)壁上的復(fù)位環(huán),所述復(fù)位環(huán)上固定連接有多個沿復(fù)位環(huán)軸向分布的復(fù)位板,所述復(fù)位板上均固定連接有多個復(fù)位軸;
17、所述斷料環(huán)上開設(shè)有多個用于推動斷料環(huán)轉(zhuǎn)動的復(fù)位槽,所述復(fù)位軸滑動連接在所述復(fù)位槽內(nèi)部,所述復(fù)位槽傾斜設(shè)置;
18、所述斷料環(huán)和所述復(fù)位環(huán)之間套裝有復(fù)位彈簧。
19、優(yōu)選的,所述卡簧座上通過螺栓固定連接有限位板,所述限位板一端固定連接有卡環(huán),所述復(fù)位環(huán)內(nèi)部開設(shè)有和所述限位板滑動連接的限位槽。
20、優(yōu)選的,所述內(nèi)管上套裝有用于推動復(fù)位環(huán)向靠近斷料環(huán)移動的加力管,所述加力管沿所述內(nèi)管軸向滑動;
21、所述加力管和所述內(nèi)管之間套裝有壓縮彈簧;
22、所述內(nèi)管上端設(shè)置有多個用于支撐所述加力管的支撐彈簧;
23、所述外管內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于控制所述加力管滑動的控制機構(gòu)。
24、優(yōu)選的,所述控制機構(gòu)包括至少一個開設(shè)在所述加力管側(cè)壁的錐形控制槽,所述錐形控制槽內(nèi)部活動設(shè)置有滾珠;
25、所述內(nèi)管側(cè)壁開設(shè)有容納所述滾珠的加力容納槽和位于所述加力容納槽下方的復(fù)位容納槽;
26、所述外管內(nèi)壁固定安裝有用于推動滾珠在控制槽內(nèi)部滑動的控制環(huán)。
27、優(yōu)選的,所述加力管下端固定連接有加力塊。
28、優(yōu)選的,所述取樣卡簧為非閉合的錐形結(jié)構(gòu)。
29、優(yōu)選的,所述取樣卡簧一端設(shè)置為v形的開槽,另一端和所述開槽相配合的v形板。
30、本發(fā)明的有益效果為:
31、本發(fā)明通過增加外管接頭、外管、鉆孔鉆頭、內(nèi)管、卡簧座、錐形卡簧槽、取樣卡簧、斷料槽、斷料環(huán)和弧形斷料刀,來解決取樣裝置不便于將與巖體連接的巖心進行切斷,使得在取樣時難以將巖心取出的問題;通過轉(zhuǎn)動斷料環(huán)推動弧形斷料刀向靠近內(nèi)管轉(zhuǎn)動,從而將弧形斷料刀擠壓至內(nèi)管的巖心中,從而將巖心夾斷,以此實現(xiàn)將與巖體連接的巖心切斷;
32、通過增加驅(qū)動環(huán)、導(dǎo)向板、導(dǎo)向軸、轉(zhuǎn)動桿和單向軸承,來通過外管和內(nèi)管的相對滑動從而實現(xiàn)控制驅(qū)動環(huán)的轉(zhuǎn)動;
33、通過增加復(fù)位環(huán)、復(fù)位板、復(fù)位軸、復(fù)位槽和復(fù)位彈簧,來解決在取樣時,弧形斷料刀不便收回導(dǎo)致不便對巖心進行取樣的問題;
34、通過增加加力管、壓縮彈簧和控制機構(gòu),實現(xiàn)在外管和內(nèi)管相對滑動時,在壓縮彈簧的作用下推動加力管撞擊復(fù)位環(huán)從而提供沖擊力使弧形斷料刀將巖心切斷。
35、本發(fā)明方便使用,能夠有效的提高采樣效率,通過將巖心和巖體進行切斷從而便于將巖心樣品取出。
1.一種礦山巖體勘測用取樣裝置,包括外管接頭、一端和外管接頭螺紋連接的外管、一端和所述外管螺紋連接的鉆孔鉆頭、以及位于所述外管內(nèi)部的內(nèi)管;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括固定連接在所述鉆孔鉆頭內(nèi)部的驅(qū)動環(huán),所述驅(qū)動環(huán)內(nèi)部固定連接有多個用于推動所述斷料環(huán)轉(zhuǎn)動的導(dǎo)向板;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述復(fù)位結(jié)構(gòu)包括滑動連接在卡簧座外側(cè)壁上的復(fù)位環(huán),所述復(fù)位環(huán)上固定連接有多個沿復(fù)位環(huán)軸向分布的復(fù)位板,所述復(fù)位板上均固定連接有多個復(fù)位軸;
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述卡簧座上通過螺栓固定連接有限位板,所述限位板一端固定連接有卡環(huán),所述復(fù)位環(huán)內(nèi)部開設(shè)有和所述限位板滑動連接的限位槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述內(nèi)管上套裝有用于推動復(fù)位環(huán)向靠近斷料環(huán)移動的加力管,所述加力管沿所述內(nèi)管軸向滑動;
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述控制機構(gòu)包括至少一個開設(shè)在所述加力管側(cè)壁的錐形控制槽,所述錐形控制槽內(nèi)部活動設(shè)置有滾珠;
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述加力管下端固定連接有加力塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述取樣卡簧為非閉合的錐形結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種礦山巖體勘測用取樣裝置,其特征在于,所述取樣卡簧一端設(shè)置為v形的開槽,另一端和所述開槽相配合的v形板。