專利名稱：帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水下鉆探技術領域，涉及一種帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭及其使用方法。
背景技術：
沉積物取芯鉆具分為旋轉式(各類鉆機)和貫入式(沖擊鉆和重力活塞式取樣器) 兩大類。貫入式取芯器通常在下端口設置花瓣式防滑落裝置，以防止取芯器內部的沉積物滑落和泄漏?；ò晔椒阑溲b置不能適用于旋轉式取芯鉆具，在鉆具旋轉時，花瓣會妨礙沉積物進入取芯器，沉積物與花瓣的旋轉磨擦也會損壞花瓣。旋轉式沉積物取芯鉆具巖芯的防滑落裝置需采用旋轉形式實現孔徑的變化。鉆頭上的可旋轉環(huán)能為巖芯防漏器的轉動轉盤轉動提供機械力。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有技術的不足，提供一種帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭及其使用方法。帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭包括可旋轉環(huán)、空心鉆頭、卡具和彈簧，空心鉆頭外部帶有外螺紋，空心鉆頭的上部有一段可以自由旋轉的可旋轉環(huán)，可旋轉環(huán)外部也帶有外螺紋，可旋轉環(huán)內固定設置有卡具、卡具通過彈簧與可旋轉環(huán)內壁連接；所述的可旋轉環(huán)、空心鉆頭、卡具和彈簧同軸設置。所述的卡具為圓弧狀結構。該螺紋式鉆頭使用方法包括如下步驟
I)使用時，將巖芯防漏器擰在取芯襯管的下端，插入到空心鉆頭上端的卡具中，在彈簧的作用下，卡具握住巖芯防漏器的轉動圓盤。2)鉆進時，鉆頭上的可旋轉環(huán)在其外螺紋的帶動下旋轉，卡具帶動巖芯防漏器的轉動圓盤一起正向轉動，使巖芯防漏器內部的刀片處于壓縮孔徑最大位置。3)取芯前,先反向轉動鉆具,鉆頭上的可旋轉環(huán)在其外螺紋的帶動下旋轉,卡具帶動巖芯防漏器的轉動圓盤一起反向轉動，使巖芯防漏器內部的刀片處于壓縮孔徑最小位置，切斷巖芯，并防止取芯過程巖芯的滑落。本發(fā)明與旋轉式軟巖層鉆具取芯襯管配套使用，適用于旋轉式取芯鉆具，在使用旋轉式沉積物取芯鉆具取芯時，能夠為巖芯防漏器的轉動轉盤轉動提供機械力。在鉆具旋轉時，刀片會收縮于巖芯防漏器取芯口內，使沉積物順暢進入取芯器，刀片與沉積物接觸少，不易磨損；取芯時，刀片同步轉動，使取芯口處于最小位置，切斷巖心，保證巖心完整，并防止巖心滑落。本發(fā)明適合于各類軟巖層的鉆探取芯，如沉積物、土壤、凍土、冰，尤其適合于沉積物的鉆探取芯。


圖I為本發(fā)明剖視圖2為本發(fā)明俯視圖3為本發(fā)明在工作前卡具和巖芯防漏器的相對位置圖4為本發(fā)明在工作時卡具卡緊巖芯防漏器的轉動圓盤相對位置圖中1.卡具、2.彈簧、3.可旋轉環(huán)、4.空心鉆頭、5.巖芯防漏器。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖1，圖2所示，帶有可旋轉環(huán)的空心鉆頭包括可旋轉環(huán)3、空心鉆頭4、卡具I、 彈簧2?？招你@頭4外部帶有外螺紋，空心鉆頭4的上部有一段可以自由旋轉的可旋轉環(huán)
3?？尚D環(huán)3內固定設置有卡具I、彈簧2。所述的空心鉆頭4外壁帶有外螺紋，空心鉆頭4兩端開放，其中一個開放端為取芯口，另一個開放端與可旋轉環(huán)3的通孔配合?？招你@頭4上部有一段可以自由旋轉的可旋轉環(huán)3。所述的可旋轉環(huán)3內固定設置有卡具I、彈簧2?？尚D環(huán)3下部與空心鉆頭4連接，可以自由旋轉，上部與巖芯防漏器5配合。所述的卡具I為圓弧狀結構，固定在可旋轉環(huán)3內，而且與可旋轉環(huán)3中間有彈簧 2相隔，用于使用時卡住巖芯防漏器5的轉動圓盤。所述的彈簧2固定設置在可旋轉環(huán)3與卡具I中間，用于提供卡具I卡緊的力。如圖3，圖4所示，本發(fā)明裝置的使用方法的步驟如下
I)使用時將巖芯防漏器5擰在取芯襯管的下端，插入到空心鉆頭上端的卡具I中，在彈簧2的作用下，卡具I握住巖芯防漏器5的轉動圓盤。2)鉆進時鉆頭上的可旋轉環(huán)3在其外螺紋的帶動下旋轉，卡具I帶動巖心防漏器 5的轉動圓盤一起正向轉動，使巖心防漏器5內部的刀片處于壓縮孔徑最大位置；
3)取芯前，先反向轉動鉆具，鉆頭上的可旋轉環(huán)3在其外螺紋的帶動下旋轉，卡具I帶動巖芯防漏器5的轉動圓盤一起反向轉動，使巖芯防漏器5內部的刀片處于壓縮孔徑最小位置，切斷巖心，并防止取芯過程巖芯的滑落。
權利要求
1.帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭，其特征在于包括可旋轉環(huán)(3)、空心鉆頭(4)、卡具(I)和彈簧(2)，空心鉆頭(4)外部帶有外螺紋，空心鉆頭(4)的上部有一段可以自由旋轉的可旋轉環(huán)(3)，可旋轉環(huán)(3)外部也帶有外螺紋，可旋轉環(huán)(3)內固定設置有卡具(I)、卡具⑴通過彈簧⑵與可旋轉環(huán)⑶內壁連接；所述的可旋轉環(huán)(3)、空心鉆頭(4)、卡具 ⑴和彈簧⑵同軸設置。
2.如權利要求I所述的帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭，其特征在于所述的卡具(I)為圓弧狀結構。
3.如權利要求I所述的帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭，其使用方法包括如下步驟1)使用時，將巖芯防漏器(5)擰在取芯襯管的下端，插入到空心鉆頭上端的卡具(I) 中，在彈簧(2)的作用下，卡具(I)握住巖芯防漏器(5)的轉動圓盤；2)鉆進時，鉆頭上的可旋轉環(huán)(3)在其外螺紋的帶動下旋轉，卡具(I)帶動巖芯防漏器(5)的轉動圓盤一起正向轉動，使巖芯防漏器(5)內部的刀片處于壓縮孔徑最大位置；3)取芯前，先反向轉動鉆具，鉆頭上的可旋轉環(huán)(3)在其外螺紋的帶動下旋轉，卡具(I)帶動巖芯防漏器(5)的轉動圓盤一起反向轉動，使巖芯防漏器(5)內部的刀片處于壓縮孔徑最小位置，切斷巖芯，并防止取芯過程巖芯的滑落。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有可旋轉環(huán)的螺紋式鉆頭及其使用方法。本發(fā)明包括可旋轉環(huán)、空心鉆頭、卡具和彈簧，空心鉆頭外部帶有外螺紋，空心鉆頭的上部有一段可以自由旋轉的可旋轉環(huán)，可旋轉環(huán)外部也帶有外螺紋，可旋轉環(huán)內固定設置有卡具、卡具通過彈簧與可旋轉環(huán)內壁連接；所述的可旋轉環(huán)、空心鉆頭、卡具和彈簧同軸設置。本發(fā)明與旋轉式軟巖層鉆具取芯襯管配套使用，在使用旋轉式沉積物取芯鉆具取芯時，能夠為巖芯防漏器的轉動轉盤轉動提供機械力。在鉆具旋轉時，刀片會收縮于巖芯防漏器取芯口內，使沉積物順暢進入取芯器，刀片與沉積物接觸少，不易磨損；取芯時，刀片同步轉動，使取芯口處于最小位置，切斷巖心，保證巖心完整，并防止巖心滑落。
文檔編號E21B10/44GK102606078SQ201210098830
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權日2012年4月6日
發(fā)明者葉瑛, 周紅偉, 應崎偉, 秦華偉, 陳鷹 申請人:杭州電子科技大學