專利名稱：取芯器用單動卡簧提斷裝置的制作方法
技術領域：
取芯器用單動卡簧提斷裝置
技術領域：
本實用新型是關于一種地質(zhì)巖芯勘探取芯裝置，特別是一種取芯器用單動卡簧提
斷裝置。背景技術：
地質(zhì)巖芯勘探取芯，是鉆孔過程中最為重要的組成部分，也是影響鉆孔效率的關 鍵環(huán)節(jié)。在采用提鉆取芯鉆進中關鍵參數(shù)是一、單回次進尺長度，二、巖芯采取率，三、鉆進 時鉆進效率。同時提高三項指標是取芯技術研究重點。隨著深部固體礦藏勘探鉆孔的延深， 對于提鉆取芯的單回次進尺長度是鉆效高低的關鍵。因為每回次進尺無論多少在同一孔深 時所用的時間都是一樣的，而鉆孔越深每回次的時間也就越長，影響也就越大，所以應用提 鉆取芯提高單回次進尺長度和巖芯采取率就是取芯技術的研究重點。特別是應用頂部驅(qū)動 鉆機后，能進行立根鉆進為取芯鉆進有長達18米的機上殘尺和打入的鉆桿無需拉出(也就 是殘尺打完后取芯器不用拉離孔底進行加尺繼續(xù)鉆進)，為長筒取芯提供了有利的條件。 對于地質(zhì)巖芯鉆孔小直徑提鉆取芯方式有單管和雙管單動式；卡芯方式有投卡料 方式和卡簧方式。
單管巖石取芯鉆進目前普遍采用投卡料方式卡取巖芯，其缺點是 1.卡芯不勞，易出現(xiàn)脫芯現(xiàn)象，一般巖芯采取率在70%左右； 2.取芯鉆進進尺不能過長，不易下投卡料； 3.下投卡料要用一定的作業(yè)時間，使輔助時間增加，特別是在深部鉆孔中影響更 大； 4.用卡料方式取芯不能實現(xiàn)在鉆進中應用一些提高鉆率的特殊工藝，如液動替孔 錘、螺桿鉆、減震器等。 基于以上不足，投卡料方式取芯已無法滿足深孔鉆進鉆進工藝的需求。單管的卡 簧卡芯方式現(xiàn)在已基本不用，主要是單管鉆進卡簧直接安裝在單管鉆頭和擴孔器之間的管 內(nèi)，在鉆進時取芯管、擴孔器、鉆頭都在高速旋轉(zhuǎn)，這時也會帶動卡簧出現(xiàn)回轉(zhuǎn)，常常出現(xiàn)卡 簧磨損嚴重卡不上巖芯，或出現(xiàn)卡簧折斷取不上巖芯。所以在單管取芯也只有投卡料方式。 雙管主要是指雙管單動取芯，取芯器由內(nèi)管外管兩根管子構成，卡簧座是直接安 裝在內(nèi)管中。在鉆進中，鉆桿帶動外管鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進，內(nèi)管是懸掛在單動接頭下，安裝在其 上的卡簧座不旋轉(zhuǎn)，所以卡簧也不轉(zhuǎn)，這樣卡簧磨損就很小，也就確保了巖芯的卡斷，提高 了取芯的采取率。但對于小口徑雙管取芯來說，一般外管長度小于4. 5m，這是因為在施工實 踐中發(fā)現(xiàn)當內(nèi)管大于4m時，雙管單動取芯率下降，卡簧損壞嚴重。分析認為小口徑雙管取 芯器內(nèi)外管差很小，在5mm左右。當雙管單動取芯器過長時，鉆進中要對鉆頭使加一定的鉆 壓，取芯外管在一定鉆壓下會發(fā)生一定的彈性彎曲變形，內(nèi)管由于沒有承受鉆桿使加的鉆 壓，因此不會發(fā)生變形。這樣外管與內(nèi)管就發(fā)生夾擠，使得內(nèi)管、卡簧座、卡簧也出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)， 變成了雙管雙動。從而導致卡簧磨損，失去卡取巖芯的功能。所以小口徑雙管單動取芯器 一般就不會長，單回次進尺就少，特別是在深孔施工將大大增加輔助時間，工期增加施工成
3本和風險加大。 所以提高深部鉆孔取芯單回次進尺長度，將是提高鉆率最有效的方式之一，當務 之急就是要研究出應用頂部驅(qū)動鉆機用于深孔取芯鉆進的小口徑長筒取芯器和卡芯方式。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種應用頂部驅(qū)動鉆機用于深孔取芯 鉆進的小口徑取芯器用單動卡簧提斷裝置，并且其卡簧使用壽命長，巖芯卡取結實。
本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的取芯器用單動卡簧提斷裝 置，包括鉆頭，卡簧座、卡簧，以及擴孔器，所述鉆頭固定安裝在擴孔器的下部，所述卡簧座 位于鉆頭的內(nèi)部，所述卡簧安裝在卡簧座中。 該取芯器用單動卡簧提斷裝置還包括下軸承以及上軸承，卡簧座的頂端裝置有上 軸承，卡簧座的底端裝置有下軸承，所述上軸承的頂端抵在擴孔器的底端，下軸承的底端抵 在鉆頭的底部形成的臺階上。 該取芯器用單動卡簧提斷裝置還包括壓緊墊，所述壓緊墊設置在所述上軸承的頂 端與擴孔器的底端之間。 作為一實施例，所述鉆頭與擴孔器之間采用螺紋連接。 作為一實施例，所述擴孔器的下部具有外螺紋，所述鉆頭的上部分具有內(nèi)螺紋，所 述鉆頭套在擴孔器的下部。 所述卡簧的外壁成上寬下窄的錐狀，卡簧座的內(nèi)壁具有同樣的錐面。 所述卡簧的上下端相通，卡簧的側(cè)面的一面斷開。 本實用新型取芯器用單動卡簧提斷裝置的優(yōu)點在于 (1)卡簧在鉆進中不轉(zhuǎn)動，避免了對巖心的振動和摩擦，不易扭斷，保證了巖心采 取量。鉆進時卡簧磨損小，卡簧使用壽命長，巖芯卡取結實，防止了起鉆過程中巖心脫落，操 作簡單。
(2)不用內(nèi)管時，單次采取可盡可能長。
(3)能在雙管單動中實現(xiàn)長筒取芯。
(4)卡簧近在鉆頭，孔內(nèi)殘留巖芯少。
(5)結構簡單易加工，現(xiàn)場組裝方便。


下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。
圖1是本實用新型取芯器用單動卡簧提斷裝置的剖面圖。
圖2是本實用新型應用于單管的示意圖。
圖3是本實用新型應用于雙管的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖l，本實用新型取芯器用單動卡簧提斷裝置包括鉆頭l，下軸承2、卡簧座 3、卡簧4、上軸承5、壓緊墊6，以及擴孔器5。 所述鉆頭1固定安裝在擴孔器7的下部，通常鉆頭1與擴孔器7之間采用螺紋連接，本實施例中，所述擴孔器7的下部具有外螺紋，所述鉆頭1的上部分具有內(nèi)螺紋，連接 時，鉆頭1套在擴孔器7的下部。 所述下軸承2以及上軸承5將卡簧座3支承在鉆頭1的內(nèi)部，擴孔器7通過壓緊 墊6壓緊上軸承5，使卡簧座3在鉆頭1內(nèi)部能夠輕松轉(zhuǎn)動。具體的配合關系如下所述。 所述卡簧座3位于鉆頭1的內(nèi)部，卡簧座3的頂端裝置有上軸承5，卡簧座3的底 端裝置有下軸承2，所述上軸承5的頂端抵在擴孔器7的底端，下軸承2的底端抵在鉆頭1 的底部形成的臺階12上。所述上軸承5的頂端與擴孔器7的底端之間還包括壓緊墊6，其 作用是使擴孔器7進一步壓緊上軸承5。 所述卡簧4安裝在卡簧座3中，卡簧4的外壁成上寬下窄的錐狀，卡簧座3的內(nèi)壁 具有同樣的錐面，從而卡簧4與卡簧座3相配合。且卡簧4的上下端相通，卡簧4的側(cè)面的 一面斷開。 當鉆進時，由于卡簧4的側(cè)面的一面斷開，且卡簧4此時張開在卡簧座3的上部， 巖芯(圖未示)可順利通過卡簧4進入巖芯管(圖未示)中。巖芯裝滿巖芯管后，向上提 鉆頭1時，因為卡在卡簧4內(nèi)的巖芯仍與地下巖芯相連接，即卡在卡簧4內(nèi)的巖芯處于不動 的狀態(tài)，因此，卡住巖芯的卡簧4也處于靜止的狀態(tài)，而卡簧座3隨著鉆頭1的上提也想上 運動，則卡簧4相對于卡簧座3向下移動，收縮卡緊巖芯，進行割芯和卡取巖芯。 該取芯器用單動卡簧提斷裝置使用于單管進行取芯鉆進不用內(nèi)管，可以盡可能的 加長取芯管，提高單次取芯長度，減少起下鉆次數(shù)，如圖2所示，是本實用新型應用于單管8 的示意圖；該取芯器用單動卡簧提斷裝置同樣能用于雙管單動長筒取芯鉆進方式，由于卡 簧座不與內(nèi)管連接，單動卡簧提斷裝置可保證巖芯卡取，如圖3所示，是本實用新型應用于 雙管的示意圖，其中標號9代表內(nèi)管，標號IO代表外管。 采用本實用新型取芯器用單動卡簧提斷裝置將大大提高鉆進效率和巖芯采取率， 特別是配合頂驅(qū)地質(zhì)巖芯鉆機深孔取芯鉆進效果更加突出，鉆進效率成倍提高，施工成孔 周期減少，成本更低，有著顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
權利要求取芯器用單動卡簧提斷裝置，包括鉆頭，卡簧座、卡簧，以及擴孔器，其特征在于所述鉆頭固定安裝在擴孔器的下部，所述卡簧座位于鉆頭的內(nèi)部，所述卡簧安裝在卡簧座中。
2. 如權利要求1所述的取芯器用單動卡簧提斷裝置，其特征在于還包括下軸承以及 上軸承，卡簧座的頂端裝置有上軸承，卡簧座的底端裝置有下軸承，所述上軸承的頂端抵在 擴孔器的底端，下軸承的底端抵在鉆頭的底部形成的臺階上。
3. 如權利要求2所述的取芯器用單動卡簧提斷裝置，其特征在于還包括壓緊墊，所述 壓緊墊設置在所述上軸承的頂端與擴孔器的底端之間。
4. 如權利要求1所述的取芯器用單動卡簧提斷裝置，其特征在于所述鉆頭與擴孔器 之間采用螺紋連接。
5. 如權利要求4所述的取芯器用單動卡簧提斷裝置，其特征在于所述擴孔器的下部 具有外螺紋，所述鉆頭的上部分具有內(nèi)螺紋，所述鉆頭套在擴孔器的下部。
6. 如權利要求1所述的取芯器用單動卡簧提斷裝置，其特征在于所述卡簧的外壁成 上寬下窄的錐狀，卡簧座的內(nèi)壁具有同樣的錐面。
7. 如權利要求1所述的取芯器用單動卡簧提斷裝置，其特征在于所述卡簧的上下端 相通，卡簧的側(cè)面的一面斷開。
專利摘要本實用新型提供一種取芯器用單動卡簧提斷裝置，包括鉆頭，卡簧座、卡簧，以及擴孔器，所述鉆頭固定安裝在擴孔器的下部，所述卡簧座位于鉆頭的內(nèi)部，所述卡簧安裝在卡簧座中。該取芯器用單動卡簧提斷裝置使用于單管進行取芯鉆進不用內(nèi)管，可以盡可能的加長取芯管，提高單次取芯長度，減少起下鉆次數(shù)，同樣能用于雙管單動長筒取芯鉆進方式，由于卡簧座不與內(nèi)管連接，單動卡簧提斷裝置可保證巖芯卡取。本實用新型的優(yōu)點在于大大提高鉆進效率和巖芯采取率，特別是配合頂驅(qū)地質(zhì)巖芯鉆機深孔取芯鉆進效果更加突出，鉆進效率成倍提高，施工成孔周期減少，成本更低，有著顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號E21B25/00GK201507260SQ20092018758
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權日2009年9月18日
發(fā)明者劉憲全, 柴宿東, 閔令平 申請人:安徽兩淮科力機械制造有限責任公司