CN114233227B - 一种取芯钻具密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种取芯钻具密封装置，属于矿用机械设备技术领域。该一种取芯钻具密封装置包括：球阀机构，包括阀套和阀芯，所述阀套设于钻筒内，阀套为管状结构，所述阀芯设于阀套的管孔内，阀套的管孔与钻头的中心通孔以及取样筒均连通，所述阀套的管孔内还设有柱塞；触发机构，包括按压结构、蓄能弹簧和滑块，所述按压结构设于所述取样筒远离钻头一端，按压结构与所述蓄能弹簧连接，蓄能弹簧一端与所述滑块连接，所述滑块设于所述钻筒内，滑块与所述阀芯连接。本发明的一种取芯钻具密封装置，在进行矿层取样，能够将矿样被完整的截取下来，从而能够防止矿样在截取时矿样的断面不齐，所造成的取样不完整等问题。
Description
技术领域
本发明涉及矿用机械设备技术领域，具体涉及一种取芯钻具密封装置。
背景技术
在进行矿床评价以及计算储量、解决与地质、采矿、选冶和矿产综合利用等方面有关的问题时，需要进行矿层取样。矿产取样是指按一定的规格或要求，从矿体、围岩和矿山等采集一定数量的样品，通过加工、分析、试验和鉴定等手法，研究矿产的质量以及矿石的理化性质为后期的矿物开采提供资料依据。在进行矿层取样时，需要借助相应的取芯钻具。在进行矿层取样时，矿样的完整性对后期样本的分析、试验和鉴定影响重大，因此，在进行矿层取样时，需要保证矿样的完整性。
现有的取芯钻具，一般包括钻筒、钻头和取样筒，在进行矿层取样时，通过钻机带动钻筒转动，转动的钻筒带动钻头转动，利用钻头钻进，钻头上的通孔与设于钻筒内的取样筒连通，随着整个钻具的进给，矿样从钻头的通孔进入到取样筒内被收集，进而完成采样。但现有的取芯钻在取样时，难以将矿样被完整的截取下来，容易导致矿样在截取时矿样的断面不齐，从而造成的取样不完整等问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种取芯钻具密封装置，在进行矿层取样，能够将矿样被完整的截取下来，从而能够防止矿样在截取时矿样的断面不齐，所造成的取样不完整等问题。
本发明提供了一种取芯钻具密封装置，包括：
球阀机构，包括阀套和阀芯，所述阀套设于钻筒内，阀套为管状结构，所述阀芯设于阀套的管孔内，阀套的管孔与钻头的中心通孔以及取样筒均连通，所述阀套的管孔内还设有柱塞；
触发机构，包括按压结构、蓄能弹簧和滑块，所述按压结构设于所述取样筒远离钻头一端，按压结构与所述蓄能弹簧连接，蓄能弹簧一端与所述滑块连接，所述滑块设于所述钻筒内，滑块与所述阀芯连接。
较佳地，所述触发机构还包括挡环和滑杆，所述挡环与所述钻筒连接，所述滑杆一端与挡环固连，滑杆的另一端设有第一滑孔，所述按压结构与所述第一滑孔滑动连接，第一滑孔内还设有压缩弹簧，所述压缩弹簧与按压结构相抵接，所述滑块设有第二滑孔，滑块通过第二滑孔与滑杆滑动连接，所述第二滑孔内设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有滚珠，所述滚珠用于限制滑块相对于滑杆滑动，按压结构侧壁设有第二凹槽，第二滑孔侧壁设有第三滑孔，所述第三滑孔一端与第一凹槽连通，第三滑孔另一端与第二凹槽连通，所述蓄能弹簧设于所述挡环和滑块之间，蓄能弹簧与所述挡环抵接。
较佳地，所述滑块与阀芯之间设有滑套，所述滑套一端与滑块相抵接，滑套另一端设有齿条，所述阀芯上设有齿轮，所述齿条与齿轮齿接。
较佳地，所述滑杆靠近按压结构一端固连有挡块，所述挡块用于限制所述滑块滑动。
较佳地，所述挡块设有第四滑孔，所述按压结构与所述第四滑孔滑动连接。
较佳地，所述按压结构包括顶针和触针，所述顶针与所述第一滑孔滑动连接，所述第二凹槽设于所述顶针侧壁，所述触针与所述顶针连接，所述触针与所述第四滑孔滑动连接，顶针用于限制触针相对于第四滑孔的滑动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种取芯钻具密封装置，在进行矿层取样，能够将矿样被完整的截取下来，从而能够防止矿样在截取时矿样的断面不齐，所造成的取样不完整等问题。本装置的触发机构为机械结构，能够保证触发机构的可靠性。通过设置齿条和齿轮，滑块推动滑套运动，利用齿条和齿轮传动，能够传递较大的扭矩，从而防止阀芯被矿样卡死。通过设置挡块，利用挡块限制滑块滑动，能够防止滑块从滑杆上脱离，保证整个装置的正常运行。通过设置第四滑孔，利用第四滑孔的导向作用，能够在按压结构受挤压时，防止按压结构被别住而卡死。通过将按压结构设置为分体结构的顶针和触针，能够防止整个按压结构从第一滑孔内脱离，从而保证整个装置的正常运行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明球阀机构的结构示意图；
图3为本发明触发机构的结构示意图；
图4为本发明球阀机构和滑套装配结构示意图。
附图标记说明：
101.阀套，102.阀芯，103.取样筒，104.钻头，105.柱塞，106.按压结构，107.蓄能弹簧，108.滑块，109.钻筒，201.挡环，202.滑杆，203.第一滑孔，204.压缩弹簧，205.滚珠，206.第二凹槽，207.第三滑孔，208.第二滑孔，209.第一凹槽，301.滑套，302.齿条，303.齿轮，4.挡块，401.第四滑孔，501.顶针，502.触针。
具体实施方式
下面结合附图1-4，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1-3所示，本发明提供的一种取芯钻具密封装置，包括：球阀机构和触发机构，球阀机构包括阀套101和阀芯102，所述阀套101设于钻筒109内，阀套101为管状结构，所述阀芯102设于阀套101的管孔内，阀套101的管孔与钻头104的中心通孔以及取样筒103均连通，所述阀套101的管孔内还设有柱塞105；触发机构包括按压结构106、蓄能弹簧107和滑块108，所述按压结构106设于所述取样筒103远离钻头104一端，按压结构106与所述蓄能弹簧107连接，蓄能弹簧107一端与所述滑块108连接，所述滑块108设于所述钻筒109内，滑块108与所述阀芯102连接。
现简述实施例1的工作原理：
在进行矿层取样时，利用钻机驱动钻筒109转动，钻筒109向矿层内进给时，钻头104内的中心通孔内的矿样推动柱塞105向钻筒109内运动，矿样通过阀球阀阀芯102的孔洞进入到取样管内。随着钻筒109的持续进给，矿样触碰并挤压位于取样筒103远离钻头104一端的按压结构106，按压机构释放与其连接的蓄能弹簧107，蓄能弹簧107释放弹性力，弹性力推动滑块108滑动，滑动的滑块108推动与其连接的阀芯102转动，转动的阀芯102将矿样阶段，从而将整个取样筒103封闭，取样筒103内的矿样被完整的截取下来，从而能够防止矿样在截取时矿样的断面不齐，所造成的取样不完整等问题。
本发明的一种取芯钻具密封装置，在进行矿层取样，能够将矿样被完整的截取下来，从而能够防止矿样在截取时矿样的断面不齐，所造成的取样不完整等问题。
实施例2：
在实施例1的基础上，为了保证触发机构的可靠性。
如图1和3所示，其中，所述触发机构还包括挡环201和滑杆202，所述挡环201与所述钻筒109连接，所述滑杆202一端与挡环201固连，滑杆202的另一端设有第一滑孔203，所述按压结构106与所述第一滑孔203滑动连接，第一滑孔203内还设有压缩弹簧204，所述压缩弹簧204与按压结构106相抵接，所述滑块108设有第二滑孔208，滑块108通过第二滑孔208与滑杆202滑动连接，所述第二滑孔208内设有第一凹槽209，所述第一凹槽209内设有滚珠205，所述滚珠205用于限制滑块108相对于滑杆202滑动，按压结构106侧壁设有第二凹槽206，第二滑孔208侧壁设有第三滑孔207，所述第三滑孔207一端与第一凹槽209连通，第三滑孔207另一端与第二凹槽206连通，所述蓄能弹簧107设于所述挡环201和滑块108之间，蓄能弹簧107与所述挡环201抵接。
所述按压结构106与矿样接触后，矿样挤压按压结构106，按压结构106向第一滑块108内部滑动，压缩弹簧204被按压结构106挤压，直至第二滑孔208上的第一凹槽209与第三滑孔207以及第二凹槽206连通，此时，用于限制滑块108相对于滑杆202滑动的滚珠205从第一凹槽209内滑动至第二凹槽206内，此时，滑块108的运动限制被解除，蓄能弹簧107的弹性力被释放，弹簧推动滑块108在滑杆202上滑动，滑块108驱动阀芯102转动，从而将矿样截断并将取样筒103封闭，利用机械结构做触发机构，能够保证触发机构的可靠性。
作为一种优选方案，如图1和2所示，其中，所述滑块108与阀芯102之间设有滑套301，所述滑套301一端与滑块108相抵接，滑套301另一端设有齿条302，所述阀芯102上设有齿轮303，所述齿条302与齿轮303齿接。通过设置齿条302和齿轮303，滑块108推动滑套301运动，滑套301上的齿条302驱动齿轮303转动，从而驱动阀芯102转动，利用齿条302和齿轮303传动，能够传递较大的扭矩，从而防止阀芯102被矿样卡死。
作为一种优选方案，如图1和3所示，其中，所述滑杆202靠近按压结构106一端固连有挡块4，所述挡块4用于限制所述滑块108滑动。通过设置挡块4，利用挡块4限制滑块108滑动，能够防止滑块108从滑杆202上脱离，保证整个装置的正常运行。
作为一种优选方案，如图3所示，其中，所述挡块4设有第四滑孔401，所述按压结构106与所述第四滑孔401滑动连接。通过设置第四滑孔401，利用第四滑孔401的导向作用，能够在按压结构106受挤压时，防止按压结构106被别住而卡死。
作为一种优选方案，如图1和3所示，其中，所述按压结构106包括顶针501和触针502，所述顶针501与所述第一滑孔203滑动连接，所述第二凹槽206设于所述顶针501侧壁，所述触针502与所述顶针501连接，所述触针502与所述第四滑孔401滑动连接，顶针501用于限制触针502相对于第四滑孔401的滑动。通过将按压结构106设置为分体结构的顶针501和触针502，能够方便整个装置的拆卸安装，而且利用顶针501限制触针502相对于第四滑孔401的滑动，能够防止整个按压结构106从第一滑孔203内脱离，从而保证整个装置的正常运行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种取芯钻具密封装置，其特征在于，包括：
球阀机构，包括阀套(101)和阀芯(102)，所述阀套(101)设于钻筒(109)内，阀套(101)为管状结构，所述阀芯(102)设于阀套(101)的管孔内，阀套(101)的管孔与钻头(104)的中心通孔以及取样筒(103)均连通，所述阀套(101)的管孔内还设有柱塞(105)；
触发机构，包括按压结构(106)、蓄能弹簧(107)和滑块(108)，所述按压结构(106)设于所述取样筒(103)远离钻头(104)一端，按压结构(106)与所述蓄能弹簧(107)连接，蓄能弹簧(107)一端与所述滑块(108)连接，所述滑块(108)设于所述钻筒(109)内，滑块(108)与所述阀芯(102)连接；
所述触发机构还包括挡环(201)和滑杆(202)，所述挡环(201)与所述钻筒(109)连接，所述滑杆(202)一端与挡环(201)固连，滑杆(202)的另一端设有第一滑孔(203)，所述按压结构(106)与所述第一滑孔(203)滑动连接，第一滑孔(203)内还设有压缩弹簧(204)，所述压缩弹簧(204)与按压结构(106)相抵接，所述滑块(108)设有第二滑孔(208)，滑块(108)通过第二滑孔(208)与滑杆(202)滑动连接，所述第二滑孔(208)内设有第一凹槽(209)，所述第一凹槽(209)内设有滚珠(205)，所述滚珠(205)用于限制滑块(108)相对于滑杆(202)滑动，按压结构(106)侧壁设有第二凹槽(206)，第二滑孔(208)侧壁设有第三滑孔(207)，所述第三滑孔(207)一端与第一凹槽(209)连通，第三滑孔(207)另一端与第二凹槽(206)连通，所述蓄能弹簧(107)设于所述挡环(201)和滑块(108)之间，蓄能弹簧(107)与所述挡环(201)抵接。
2.如权利要求1所述的一种取芯钻具密封装置，其特征在于，所述滑块(108)与阀芯(102)之间设有滑套(301)，所述滑套(301)一端与滑块(108)相抵接，滑套(301)另一端设有齿条(302)，所述阀芯(102)上设有齿轮(303)，所述齿条(302)与齿轮(303)齿接。
3.如权利要求1所述的一种取芯钻具密封装置，其特征在于，所述滑杆(202)靠近按压结构(106)一端固连有挡块(4)，所述挡块(4)用于限制所述滑块(108)滑动。
4.如权利要求3所述的一种取芯钻具密封装置，其特征在于，所述挡块(4)设有第四滑孔(401)，所述按压结构(106)与所述第四滑孔(401)滑动连接。
5.如权利要求4所述的一种取芯钻具密封装置，其特征在于，所述按压结构(106)包括顶针(501)和触针(502)，所述顶针(501)与所述第一滑孔(203)滑动连接，所述第二凹槽(206)设于所述顶针(501)侧壁，所述触针(502)与所述顶针(501)连接，所述触针(502)与所述第四滑孔(401)滑动连接，顶针(501)用于限制触针(502)相对于第四滑孔(401)的滑动。
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| CN114233227A (zh) | 2022-03-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Denomination of invention: A sealing device for core drilling tools Effective date of registration: 20230801 Granted publication date: 20220531 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: SHAANXI TAIHE INTELLIGENT DRILLING Co.,Ltd. Registration number: Y2023980050616 |