[发明专利]一种取芯钻头

说明书

本发明公开了一种取芯钻头，属于取芯机技术领域，包括一端设有开口的空心钻筒，空心钻筒的内壁上周向布设有若干个槽底为坡面的斜坡槽，斜坡槽内设有能够从坡面的坡底端朝向坡顶端滚动并由隐藏逐渐转至显露的滚动体，滚动体通过弹性复位机构保持在斜坡槽的坡面的坡顶端，滚动体包括能够随空心钻筒转动而被芯块推动的环切盘和显露状态下能够夹紧芯块的夹紧柱，环切盘同轴固定在夹紧柱靠近开口的一端上。斜坡槽和滚动体相互配合，形成了“顺松逆紧”的特性，正转时，夹紧柱和环切盘会在芯块推动下隐藏到斜坡槽内，不影响正常取芯，反转时，环切盘和夹紧柱会依次显露出来，逐步实现“环切—夹紧—扭断”的功能，保证芯块较完整地从母体上断裂并脱离。

技术领域

本发明涉及取芯机技术领域，特别是涉及一种取芯钻头。

背景技术

取芯钻头主要是用来对岩石或混凝土等产品进行钻孔取样的工具。但现有的取芯钻头普遍存在着“钻得进，拿不出”的问题，即在取芯机器的电机驱动下取芯钻头只能在母体上切割出环形槽，而环形槽内的芯块由于其根部与母体连接着却无法随取芯钻头一同取出，因此还需用棍棒插入芯块与母体之间的间隙将其撬断才能取出，导致施工效率大大降低。为此，专利号为“202122390289.0”，专利名称为“一种液压取芯钻头”的实用新型专利中公开了一种可在钻取之后，能够将芯块顶断的取芯钻头，包括筒体和劈裂器，筒体内沿其轴线方向设置容纳腔，筒体底部设置有与容纳腔连通的开口，劈裂器设置于筒体的侧壁上，劈裂器包括劈裂器顶柱，劈裂器顶柱能够沿容纳腔的径向伸缩。在开槽完成后，劈裂器顶柱伸出将芯块的根部顶断即可将芯块与母体脱离，然后再通过劈裂器顶柱夹紧岩芯，便可使岩心随取芯钻头一同取出。但上述专利中，由于岩石和混凝土等均为脆性材料，采用劈裂器顶柱挤断芯块根部的方式，很容易使整个芯块由内向外开裂，在后期劈裂器顶柱顶紧芯块时更是容易将开裂的芯块挤断变成无数小块，无法保持岩芯较好的完整性，不利于观察和研究。此外若岩石和混凝土内部本身就有裂缝、孔洞等损伤时，无论是现有取芯钻头，还是上述专利中在钻取过程中的机械震动也容易导致岩芯碎裂，在成型时就出现损伤。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种取芯钻头，空心钻筒内壁上的斜坡槽和滚动体相互配合，形成了“顺松逆紧”特性，正转取芯时，滚动体上的夹紧柱和环切盘会在芯块推动下隐藏到斜坡槽内，不影响正常取芯，反转空心钻筒时，环切盘和夹紧柱会在弹性复位机构和芯块推动下，依次从斜坡槽内显露出来，逐步实现“环切—夹紧—扭断”芯块的功能，保证芯块较完整地从母体上进行根部断裂并脱离的功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种取芯钻头，包括一端设有开口的空心钻筒，所述空心钻筒的内壁上周向布设有若干个槽底为坡面的斜坡槽，所述斜坡槽内设有能够从坡面的坡底端朝向坡顶端滚动并在滚动过程中由隐藏逐渐转至显露的滚动体，所述滚动体平行于所述空心钻筒的轴线并通过弹性复位机构保持在所述斜坡槽的坡面的坡顶端，所述滚动体包括能够随所述空心钻筒转动而被芯块推动的环切盘和显露状态下能够夹紧芯块的夹紧柱，所述环切盘同轴固定在所述夹紧柱靠近所述开口的一端上。

优选地，所述斜坡槽沿所述空心钻筒轴线延伸的两端设有倾斜方向和倾斜度与所述坡面一致的导向槽，所述夹紧柱的两端同轴固定有滚动连接在所述导向槽内的滚动轴。

优选地，所述弹性复位机构包括设置在所述导向槽的坡底端和所述滚动轴之间的复位压簧。

优选地，所述复位压簧的端头固定有与所述滚动轴抵接的推动球，所述推动球滑动连接在所述导向槽内。

优选地，所述斜坡槽包括分别与所述夹紧柱和所述环切盘时刻贴合的第一槽段和第二槽段。

优选地，所述环切刀的截面为椭圆形。

优选地，所述夹紧柱的表面为麻面。

优选地，所述空心钻筒远离所述开口的一端内壁上设有伸缩顶杆，所述伸缩顶杆的端部转动连接有用于顶紧芯块的顶头，所述伸缩顶杆上套设有时刻顶紧所述顶头的压紧弹簧。