阅读说明：本技术 一种地质勘探用钻头 (Drill bit for geological exploration ) 是由 肖勇 代小会 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种地质勘探用钻头,涉及钻头结构的技术领域,包括钻杆本体、冲压钻头组件、破碎钻头组件和扩孔钻头组件；由于冲压钻头组件设置在钻杆本体的最底端,利用冲击钻头组件的冲击力可事先将岩土破碎,在冲击钻头组件将岩土破碎的基础上,钻杆本体带动破碎钻头组件转动,在岩土中形成初级井孔,在形成初级井孔的基础上,钻杆本体带动扩孔钻头组件转动,对初级井孔的尺寸进行扩大,最终得到符合要求的井孔；综合以上,通过冲击钻头组件、破碎钻头组件和扩孔钻头组件相配合,使得本申请中的钻头具备岩土破碎、初步成孔和扩孔三种功能,在岩土破碎的基础上依次进行钻孔和扩孔,功能强大,钻头一次使用磨损的程度较小,使用寿命更长。(The invention provides a drill bit for geological exploration, which relates to the technical field of drill bit structures and comprises a drill rod body, a punching drill bit assembly, a crushing drill bit assembly and a hole expanding drill bit assembly; the punching drill bit assembly is arranged at the bottommost end of the drill rod body, so that rock soil can be crushed in advance by using the impact force of the impact drill bit assembly, the drill rod body drives the crushing drill bit assembly to rotate on the basis that the rock soil is crushed by the impact drill bit assembly, a primary well hole is formed in the rock soil, the drill rod body drives the reaming drill bit assembly to rotate on the basis that the primary well hole is formed, the size of the primary well hole is enlarged, and finally the well hole meeting the requirements is obtained; synthesize more than, cooperate through percussion bit subassembly, broken drill bit subassembly and reaming drill bit subassembly for drill bit in this application possesses broken, preliminary pore-forming of ground and three kinds of functions of reaming, drills and reaming in proper order on the broken basis of ground, powerful, and the degree of drill bit one-time wear is less, and life is longer.)

一种地质勘探用钻头

技术领域

本发明涉及钻头结构技术领域，尤其是涉及一种地质勘探用钻头。

背景技术

地质勘探是一种通过各种手段和方法对地质进行勘查及探测的统称，地质勘探的主要目的是获取地下蕴藏的矿产资源信息，例如煤、石油和天然气等储量，或者获取地质资料，例如岩层构造、水文和地貌等情况。

地质勘探中使用最为广泛的手段是钻探，也即通过钻探设备进行钻孔，从而直观的获取地层的剖面情况或者矿产资源蕴藏情况。其中，地质勘探用钻头是钻探设备较为重要的部件之间，传统的钻头总成结构简单，功能也较为单一，易于损坏，使用寿命短。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质勘探用钻头，以缓解了现有钻头结构简单，功能单一的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

本发明提供的地质勘探用钻头，包括钻杆本体、冲压钻头组件、破碎钻头组件和扩孔钻头组件；

所述冲压钻头组件设置于所述钻杆本体的底端，所述冲压钻头组件配置为在伸缩移动的过程中通过冲压力将岩层破碎；

所述破碎钻头组件设置于所述冲压钻头组件的上方，且所述破碎钻头组件固定连接于所述钻杆本体，所述钻杆本体带动所述破碎钻头组件转动，以在破碎的岩层中形成初级钻孔；

所述扩孔钻头组件设置于所述破碎钻头组件的上方，且所述扩孔钻头组件固定连接于所述钻杆本体，所述钻杆本体带动所述扩孔钻头组件转动，以扩大所述初级钻孔。

进一步的，所述冲压钻头组件包括冲压钻头本体和冲压动力部；

所述冲压动力部安装于所述钻杆本体内，所述冲压钻头本体的一端与所述冲压动力部传动连接，另一端从所述钻杆本体的底端伸出，所述冲压动力部用于带动所述冲压钻头本体往复移动，所述冲压钻头本体远离所述冲压动力部的一端呈棱锥形设置。

进一步的，所述破碎钻头组件包括第一破碎钻头和第二破碎钻头；

所述第一破碎钻头套设于所述钻杆本体外，且所述第一破碎钻头与所述钻杆本体可拆卸连接；

所述第二破碎钻头的钻孔直径大于所述第一破碎钻头，所述第二破碎钻头套设于所述第一破碎钻头外，且所述第二破碎钻头与所述第一破碎钻头可拆卸连接。

进一步的，所述钻杆本体上设置有环形凸起部，所述第一破碎钻头套设于所述环形凸起部上，所述第一破碎钻头通过连接件与所述环形凸起部连接。

进一步的，所述第一破碎钻头内设置有第一流动通道，所述第一破碎钻头的内壁上设置有与所述第一流动通道连通的第一进液口，且所述第一进液口与所述钻杆本体内的进液管连通，所述第一破碎钻头的底部设置有与所述第一流动通道连通的第一出液口；

所述第二破碎钻头内设置有第二流动通道，所述第二破碎钻头的内壁上设置有与所述第一流动通道连通的第二进液口，所述第二破碎钻头的底部设置有与所述第二流动通道连通的第二出液口。

进一步的，所述扩孔钻头组件包括安装环体和液压驱动部；

所述安装环体套设于所述钻杆本体外，在所述安装环体内且沿所述安装环体的圆周方向依次设置有多个安装腔室，多个所述液压驱动部分别安装于多个所述安装腔室内；

所述液压驱动部的驱动轴杆的顶端设置有多个钻齿，所述驱动轴杆能够带动所述钻齿伸出所述安装腔室，所述钻齿的钻孔直径大于所述第二破碎钻头的钻孔直径。

进一步的，所述钻杆本体包括第一钻杆、第二钻杆和第三钻杆；

所述第二钻杆设置于所述第一钻杆和所述第三钻杆之间，所述第二钻杆的两端分别与所述第一钻杆和所述第三钻杆可拆卸连接；

所述冲压钻头组件固定连接于所述第三钻杆，所述破碎钻头组件和所述扩孔钻头组件均固定连接与所述第一钻杆。

进一步的，所述勘探用钻头还包括摄像组件；

所述第二钻杆由透明材质制成，所述摄像组件安装于所述第二钻杆内，所述摄像组件用于实时摄取岩层的图像信息。

进一步的，所述摄像组件包括摄像模块、照明模块和电源模块；

所述摄像模块、所述照明模块和所述电源模块均安装于所述第二钻杆顶部的内壁上，所述摄像模块和所述照明模块均与所述电源模块电连接。

进一步的，所述摄像组件还包括通讯模块；

所述通讯模块包括信号发射部和信号接收部，所述信号接收部和所述信号发射部均与所述摄像模块通讯连接，且所述信号接收部和所述信号发射部均与所述电源模块电连接；

所述信号发射部用于把所述摄像模块摄取的图像信息发送至远程设备，所述信号接收部用于接收所述远程设备的指令并传递至所述摄像模块。

结合以上技术方案，本发明达到的有益效果在于：

本发明提供的地质勘探用钻头，包括钻杆本体、冲压钻头组件、破碎钻头组件和扩孔钻头组件；冲压钻头组件设置于钻杆本体的底端，冲压钻头组件配置为在伸缩移动的过程中通过冲压力将岩层破碎；破碎钻头组件设置于冲压钻头组件的上方，且破碎钻头组件固定连接于钻杆本体，钻杆本体带动破碎钻头组件转动，以在破碎的岩层中形成初级钻孔；扩孔钻头组件设置于破碎钻头组件的上方，且扩孔钻头组件固定连接于钻杆本体，钻杆本体带动扩孔钻头组件转动，以扩大初级钻孔。

由于冲压钻头组件设置在钻杆本体的最底端，利用冲击钻头组件的冲击力可事先将岩土破碎，在冲击钻头组件将岩土破碎的基础上，钻杆本体带动破碎钻头组件转动，在岩土中形成初级井孔，如此设置，可降低破碎钻头组件的钻孔难度；在形成初级井孔的基础上，钻杆本体带动扩孔钻头组件转动，对初级井孔的尺寸进行扩大，最终得到符合要求的井孔，如此设置，降低了扩孔钻头组件的扩孔难度；综合以上，通过冲击钻头组件、破碎钻头组件和扩孔钻头组件相配合，使得本申请中的钻头具备岩土破碎、初步成孔和扩孔三种功能，在岩土破碎的基础上依次进行钻孔和扩孔，功能强大，钻头一次使用磨损的程度较小，使用寿命更长。

附图说明

为了更清楚的说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的地质勘探用钻头的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的地质勘探用钻头中的破碎钻头组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的地质勘探用钻头中的摄像组件的结构示意图。

图标：100-钻杆本体；110-第一钻杆；120-第二钻杆；130-第三钻杆；200-冲压钻头组件；210-冲压钻头本体；220-冲压动力部；300-破碎钻头组件；310-第一破碎钻头；311-第一流动通道；312-第一进液口；313-第一出液口；320-第二破碎钻头；321-第二流动通道；322-第二进液口；323-第二出液口；330-环形凸起部；400-扩孔钻头组件；410-安装环体；420-液压驱动部；430-安装腔室；500-摄像组件；510-摄像模块；520-照明模块；530-电源模块；540-通讯模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种地质勘探用钻头，包括钻杆本体100、冲压钻头组件200、破碎钻头组件300和扩孔钻头组件400；冲压钻头组件200设置于钻杆本体100的底端，冲压钻头组件200配置为在伸缩移动的过程中通过冲压力将岩层破碎；破碎钻头组件300设置于冲压钻头组件200的上方，且破碎钻头组件300固定连接于钻杆本体100，钻杆本体100带动破碎钻头组件300转动，以在破碎的岩层中形成初级钻孔；扩孔钻头组件400设置于破碎钻头组件300的上方，且扩孔钻头组件400固定连接于钻杆本体100，钻杆本体100带动扩孔钻头组件400转动，以扩大初级钻孔。

具体的，钻杆本体100的顶端通过联轴器与钻探设备的驱动轴连接，使得钻探设备带动钻杆本体100转动；冲压钻头组件200固定安装在钻杆本体100的底端，冲压钻头组件200通过往复运动产生冲击力的方式将土层或者岩层初步破碎，破碎钻头组件300设置在冲压钻头组件200和扩孔钻头组件400之间，破碎钻头组件300对岩层起到主要的破碎作用，钻杆本体100带动破碎钻头组件300将岩层进一步破碎，以形成初级钻孔；扩孔钻头组件400对初级钻孔进一步扩大，以得到符合最终要求的井孔。

本实施例提供的地质勘探用钻头，由于冲压钻头组件200设置在钻杆本体100的最底端，利用冲击钻头组件的冲击力可事先将岩土破碎，在冲击钻头组件将岩土破碎的基础上，钻杆本体100带动破碎钻头组件300转动，在岩土中形成初级井孔，如此设置，可降低破碎钻头组件300的钻孔难度；在形成初级井孔的基础上，钻杆本体100带动扩孔钻头组件400转动，对初级井孔的尺寸进行扩大，最终得到符合要求的井孔，如此设置，降低了扩孔钻头组件400的扩孔难度；综合以上，通过冲击钻头组件、破碎钻头组件300和扩孔钻头组件400相配合，使得本申请中的钻头具备岩土破碎、初步成孔和扩孔三种功能，在岩土破碎的基础上依次进行钻孔和扩孔，功能强大，钻头一次使用磨损的程度较小，使用寿命更长。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的地质勘探用钻头中的冲压钻头组件200包括冲压钻头本体210和冲压动力部220；冲压动力部220安装于钻杆本体100内，冲压钻头本体210的一端与冲压动力部220传动连接，另一端从钻杆本体100的底端伸出，冲压动力部220用于带动冲压钻头本体210往复移动，冲压钻头本体210远离冲压动力部220的一端呈棱锥形设置。

具体的，钻杆本体100的底端内部设置有安装腔室430，冲压动力部220固定安装于安装腔室430内，冲压动力部220优选地设置为冲压机，冲压钻头本体210的顶端伸入到安装腔室430内与冲压机的冲压轴固定连接，冲压钻头本体210的底端从钻杆本体100的底端伸出，冲压机带动冲压钻头本体210往复升降，以对岩层施加冲压力；冲压钻头本体210远离冲压机的一端设置为三棱锥或四棱锥等其它棱锥形状，且由金刚石材质制成。

进一步的，破碎钻头组件300包括第一破碎钻头310和第二破碎钻头320；第一破碎钻头310套设于钻杆本体100外，且第一破碎钻头310与钻杆本体100可拆卸连接；第二破碎钻头320的钻孔直径大于第一破碎钻头310，第二破碎钻头320套设于第一破碎钻头310外，且第二破碎钻头320与第一破碎钻头310可拆卸连接。

具体的，第一破碎钻头310和第二破碎钻头320均设置为分体式结构，第一破碎钻头310包括两个半圆形的分体钻头，第二破碎钻头320也包括两个半圆形的分体钻头，两个分体钻头可通过连接件例如连接螺栓连接，以便于将第一破碎钻头310套设在钻杆本体100外，以及便于将第二破碎钻头320套设在第一破碎钻头310外；第一破碎钻头310的底部以及第二破碎钻头320的底部均设置有多个钻齿，多个钻齿呈环形间隔均匀布置，环形的外径也即为钻孔直径，钻齿由金刚石材质制成。

进一步的，钻杆本体100上设置有环形凸起部330，第一破碎钻头310套设于环形凸起部330上，第一破碎钻头310通过连接件与环形凸起部330连接。

具体的，环形凸起部330设置为环形凸台，第一破碎钻头310上设置有与环形凸台相配合的环形凹槽，环形凸台能够嵌入环形凹槽内，沿环形凸台的圆周方向以及第一破碎钻头310的眼周方向均设置有多个螺孔，相应的连接件设置为沉头螺栓，通沉头螺栓将第一破碎钻头310固定在环形体态上；类似的，如图2所示，第二破碎钻头320也通过多个沉头螺栓固定连接在第一破碎钻头310上。

进一步的，第一破碎钻头310内设置有第一流动通道311，第一破碎钻头310的内壁上设置有与第一流动通道311连通的第一进液口312，且第一进液口312与钻杆本体100内的进液管连通，第一破碎钻头310的底部设置有与第一流动通道311连通的第一出液口313；第二破碎钻头320内设置有第二流动通道321，第二破碎钻头320的内壁上设置有与第一流动通道311连通的第二进液口322，第二破碎钻头320的底部设置有与第二流动通道321连通的第二出液口323。

具体的，进液管内的液体通过第一进液口312进入到第一流动通道311内，第一出液口313和第二出液口323均设置在钻齿上，第一流动通道311内的液体一部分通过第一出液口313排出，另一部分通过第二进液口322进入到第二流动通道321内，第二流动通道321内的液体通过第二出液口323排出；通过第一出液口313和第二出液口323排出的液体，一方面可对钻齿进行冲刷，冲去粘附在钻齿上的污渍，保证钻齿的锋利性，另一方面可带走钻齿表面的热量，提高了钻齿的冷却能力。

作为本实施例的可选实施方式，第一破碎钻头310设置为多个，多个第一破碎钻头310由内向外依次嵌套设置，第二破碎钻头320固定连接在最外缘的第一破碎钻头310上，第一破碎钻头310和多个第二破碎钻头320相组合，可灵活改变破碎钻头组件300的钻孔直径，其中第一破碎钻头310的具体数量可根据需求设定。

本实施例提供的地质勘探用钻头，通过冲压钻头本体210和冲压动力部220相配合，方便将岩层或者土层进行初步破碎；通过第一破碎钻头310与环形凸起部330可拆卸连接，第二破碎钻头320与第一破碎钻头310可拆卸连接，使得第一破碎钻头310与钻杆本体100之间拆装方便，第二破碎钻头320与第一破碎钻头310之间拆装方便。通过在第一破碎钻头310内设置有第一流动通道311，第二破碎钻头320内设置有第二流动通道321，一方面可对钻齿进行冲刷，保证了钻齿的锋利性，另一方面提高了钻齿的冷却能力。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的地质勘探用钻头中的扩孔钻头组件400包括安装环体410和液压驱动部420；安装环体410套设于钻杆本体100外，在安装环体410内且沿安装环体410的圆周方向依次设置有多个安装腔室430，多个液压驱动部420分别安装于多个安装腔室430内；液压驱动部420的驱动轴杆的顶端设置有多个钻齿，驱动轴杆能够带动钻齿伸出安装腔室430，钻齿的钻孔直径大于第二破碎钻头320的钻孔直径。

具体的，安装环体410设置在破碎钻头组件300的上方，安装环体410可焊接或者通过螺栓固定在钻杆本体100上，较佳的，在钻杆本体100上且位于安装环体410的底部设置有环状台阶面，安装环体410通过连接螺栓固定在环状台阶面上。液压驱动部420优选的设置为液压缸，驱动轴杆设置为液压缸的活塞杆，钻杆本体100内布置有与液压驱动部420连通的油管，多个安装腔室430沿安装环体410的圆周方向依次间隔均匀设置；安装环体410的直径小于第二破碎钻头320的钻孔直径，当需要扩孔作业时，液压驱动部420通过驱动轴杆带动钻齿伸出安装腔室430，驱动轴杆伸出时，钻齿的钻孔直径大于第二破碎钻头320的钻孔直径；由于钻齿通过液压缸驱动，在钻孔的过程中通过液压缸可对钻齿起到良好的减震缓冲作用，利于降低钻齿的磨损速度，通过液压缸的活塞杆带动钻齿伸缩，可灵活切换是否需要扩孔功能，例如通过驱动轴杆带动钻齿回缩，可将扩孔功能屏蔽。

进一步的，钻杆本体100包括第一钻杆110、第二钻杆120和第三钻杆130；第二钻杆120设置于第一钻杆110和第三钻杆130之间，第二钻杆120的两端分别与第一钻杆110和第三钻杆130可拆卸连接；冲压钻头组件200固定连接于第三钻杆130，破碎钻头组件300和扩孔钻头组件400均固定连接与第一钻杆110。

具体的，第二钻杆120的两端均通过螺纹与第一钻杆110和第二钻杆120连接，使得三者之间拆装方便；冲压钻头组件200安装在第三钻杆130的底端，破碎钻头组件300和扩孔钻头组件400均安装在第一钻杆110上。

进一步的，地质勘探用钻头还包括摄像组件500；第二钻杆120由透明材质制成，摄像组件500安装于第二钻杆120内，摄像组件500用于实时摄取岩层的图像信息。

具体的，摄像组件500可设置为多种类型的摄像器件，例如有线摄像头、无线摄像头、高清摄像头和红外摄像头等，第二钻杆120由高强度的透明聚合材料制成，例如聚碳酸酯，聚碳酸酯俗称太空玻璃，是一种高强度、高透明度和光学性能良好的高分子材料，可满足第二钻杆120的强度以及透明度要求。

进一步的，如图3所示，摄像组件500包括摄像模块510、照明模块520和电源模块530；摄像模块510、照明模块520和电源模块530均安装于第二钻杆120顶部的内壁上，摄像模块510和照明模块520均与电源模块530电连接。

具体的，摄像模块510设置为高清摄像头，照明模块520设置为多个LED照明灯，电源模块530设置为可充电蓄电池，摄像模块510和照明模块520均通过连接线束与蓄电池连接，使得蓄电池为摄像模块510和照明模块520的正常工作电能。

进一步的，摄像组件500还包括通讯模块540；通讯模块540包括信号发射部和信号接收部，信号接收部和信号发射部均与摄像模块510通讯连接，且信号接收部和信号发射部均与电源模块530电连接；信号发射部用于把摄像模块510摄取的图像信息发送至远程设备，信号接收部用于接收远程设备的指令并传递至摄像模块510。

具体的，信号接收部设置为无线信号接收器，信号发射部设置为无线信号发射器，信号接收部和信号发射部均通过供电导线与电源模块530连接，且信号接收部和信号发射部均通过先号线与摄像模块510连接；远程设备较佳的设置为笔记本电脑，信号发射部把摄像模块510摄取的图像信息实施传送到笔记本电脑，相应的，笔记本电脑中控制软件可通过信号接收部对摄像模块510的相关参数，例如像素、焦距和分辨率等进行调整。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。