钻头及具有其的钻机
技术领域
本实用新型涉及钻采技术领域，特别是一种钻头及具有其的钻机。
背景技术
在岩土工程勘察过程中，目前应用的钻机基本为回转钻进，在遇到卵石层，经常出现钻进取芯效果差，采取率低，甚至底部卵石卡钻，导致无法钻进废孔，造成较大的成本浪费，甚至工期延误。
发明内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种钻头，能够提高取芯效果并避免卡钻。
本实用新型还提出一种具有上述钻头的钻机。
根据本实用新型的第一方面实施例的钻头，包括：钻头本体，设有回转空腔；多根呈线状的抓取部，一端与所述回转空腔的内壁固定连接，所述抓取部整体朝所述回转空腔的深度方向倾斜。
根据本实用新型实施例的钻头，至少具有如下有益效果：当使用钻头高速钻孔破碎岩石时，破碎的卵石可通过挤压抓取部，逐渐向回转空腔的内部逐渐移动，利用沿回转空腔的深度倾斜设置的抓取部可形成反向抓取的效果，可对破碎的卵石形成支撑，使卵石不能轻易往反方向移动，避免卵石从钻头前端掉落，可有效地在破碎岩土层时进行卵石采取，也可有效地防止钻头出现卡钻的情况。
根据本实用新型的一些实施例，多根所述抓取部沿所述回转空腔内壁周向分布且沿所述回转空腔深度方向排列。使多根抓取部均匀分布于回转空腔的整个内壁上，可同时对更多破碎的卵石起到支撑，从而进一步提高了支撑的效果，并提高了岩石钻孔取芯的效果。
根据本实用新型的一些实施例，所述抓取部与所述回转空腔的中心轴之间的夹角α为30°～60°。使抓取部与回转空腔的中心轴之间的夹角α为30°～60°，可对破碎的卵石形成有效的支撑。
根据本实用新型的一些实施例，所述抓取部的另一端的末端向所述回转空腔的深度方向弯折并形成弯折部。向深度方向弯折，可以进一步提高抓取部对破碎的卵石的支撑作用，使破碎的卵石仅能向回转空腔的深度方向进入，防止从回转空腔的前端开口掉落，影响钻孔的效果。
根据本实用新型的一些实施例，所述抓取部的另一端与所述回转空腔内壁的第一垂直距离L1小于所述回转空腔的中心轴与所述回转空腔内壁的第二垂直距离L2。采用此结构，可在中心形成可让破碎卵石进入的空间，以使卵石可便于进入回转空腔内，从而形成卵石仅能进入而无法掉出的效果。
根据本实用新型的一些实施例，所述抓取部为钢丝或合金或高密度纤维。采用钢丝或合金或高密度纤维的材料，可提高抓取部的使用寿命，同时该类型材料具备的一定的弹性形变能力，可在卵石挤压过程中，若失去作用力后，可自行恢复原来的形状和位置，确保下一次对卵石的支撑效果。
根据本实用新型的一些实施例，还包括多个以周向均匀的方式分布于所述钻头本体前端的切削部。利用多个切削部，可以使切削部与钻孔面之间的接触面积减少，从而提高切削部在高速转动过程中对钻孔面的压力，提高了钻孔效果，同时以周向均匀分布的方式，也可使整体受力面积保持均匀，从而提高钻头本体在钻孔时的稳定性。
根据本实用新型的一些实施例，所述切削部的前端设有合金或金刚石或高速钢。合金或金刚石或高速钢等材料均具备研磨性高和硬度高的特点，具备优良的切割性能，可有效地提高钻孔效果。
根据本实用新型的一些实施例，所述切削部与所述钻头本体为一体成型结构。采用一体成型的结构，可提高整体的强度，避免在高速破孔的过程中，切削部出现脱离的情况，可以避免出现施工事故的情况。
根据本实用新型的第二方面实施例的钻机，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的钻头。
根据本实用新型实施例的钻机，至少具有如下有益效果：当使用钻机驱动钻头高速钻孔破碎岩石时，破碎的卵石可通过挤压抓取部，逐渐向回转空腔的内部逐渐移动，利用沿回转空腔的深度倾斜设置的抓取部可形成反向抓取的效果，可对破碎的卵石形成支撑，使卵石不能轻易往反方向移动，避免卵石从钻头前端掉落，可有效地在破碎岩土层时进行卵石采取，也可有效地防止钻头出现卡钻的情况。此外，本发明的第二方面实施例还包括上述任一实施例的结构，故还包括上述任一实施例的有益效果，此处不再进行重复赘述。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例的钻头的结构示意图；
图2为图1示出的钻头的主视图；
图3为图2示出的钻头的A-A所示的剖视图；
图4为本实用新型另一实施例的钻头的结构示意图；
图5为图4示出的钻头的主视图；
图6为图5示出的钻头的B-B所示的剖视图。
附图标记：钻头本体100、回转空腔110、抓取部200、弯折部210、切削部300、金刚石310。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，根据本实用新型的第一方面实施例的钻头，包括：钻头本体100，设有回转空腔110；多根呈线状的抓取部200，一端与回转空腔110的内壁固定连接，抓取部200整体朝回转空腔110的深度方向倾斜。
根据本实用新型实施例的钻头，至少具有如下有益效果：利用沿回转空腔110的深度倾斜设置的抓取部200可形成反向抓取的效果，当使用钻头高速钻孔破碎岩石时，可对破碎的卵石形成支撑，并避免卵石从钻头前端掉落，可有效地在破碎岩土层时进行卵石采取，也可有效地防止钻头出现卡钻的情况。
参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，多根抓取部200沿回转空腔110内壁周向分布且沿回转空腔110深度方向排列。使多根抓取部200均匀分布于回转空腔110的整个内壁上，可同时对更多破碎的卵石起到支撑，从而进一步提高了支撑的效果，并提高了岩石钻孔取芯的效果。即沿回转空腔110的深度方向排布有至少两层以上的抓取部200，每一层的多根抓取部200以周向均匀分布于回转空腔110的内壁上。
可以想到的是，多根抓取部200也可以以随机分布的方式设于回转空腔110内，其也同样可以起到支撑破碎卵石的作用，但很容易因受力不均，导致部分抓取部200出现因受力过大而造成断裂的情况，从而影响钻石取芯的效率和效果。
可以想到的是，每一层的抓取部200数量可以是不同的数量，此外，还可以采用以下结构：每一层的抓取部200的数量不同，且沿深度方向逐渐递增。通过逐渐增加每一层的抓取部200的数量，可以逐渐提高支撑卵石的效果，由于每一层逐渐增加了抓取部200的数量，则会增加对卵石的支撑点，从而可以进一步防止卵石会从反向脱离回转空腔110，从而使卵石仅能逐渐向回转空腔110内推入，从而提高了取芯的效果和效率。
参照图1和图3，在本实用新型的一些实施例中，抓取部200与回转空腔110的中心轴之间的夹角α为45°。使抓取部200与回转空腔110的中心轴之间的夹角α为45°，可对破碎的卵石形成有效的支撑。
可以想到的是，抓取部200与回转空腔110的中心轴之间的夹角α可以在30°～60°之间选取，也可以使同一层的抓取部200保持相同的角度，而不同层之间的抓取部200与回转空腔110的中心轴之间角度可保持不同，此外，还可以采用以下结构：每一层的抓取部200与回转空腔110的中心轴之间的夹角α沿深度方向逐渐递减。利用逐渐递减的效果可以使破碎的卵石便于进入回转空腔110内，同时也逐渐提高对卵石的支撑效果。其中，抓取部200与回转空腔110的中心轴之间的夹角逐渐递减，对于单个抓取部200来说，能够提高单个抓取部200能够承受的受力大小，若夹角α太小，则抓取部200会被卵石挤压而无法恢复原位，导致无法对卵石形成支撑的效果，若夹角α太大，则会因为单个抓取部200能够承受的受力过小，造成抓取部200反向弯折，影响对卵石的支撑效果或因出现断裂而无法使用。
参照图4至图6，在本实用新型的一些实施例中，抓取部200的另一端的末端向回转空腔110的深度方向弯折并形成弯折部210。向深度方向弯折，可以进一步提高抓取部200对破碎的卵石的支撑作用，使破碎的卵石仅能向回转空腔110的深度方向进入，防止从回转空腔110的前端开口掉落，影响钻孔的效果。利用弯折部210，可以勾住卵石，进一步限制卵石会反向掉落的情况。
参照图3和图6，在本实用新型的一些实施例中，抓取部200的另一端与回转空腔110内壁的第一垂直距离L1小于回转空腔110的中心轴与回转空腔110内壁的第二垂直距离L2。采用此结构，可在中心形成可让破碎卵石进入的空间，以使卵石可便于进入回转空腔110内，从而形成卵石仅能进入而无法掉出的效果。
在本实用新型的一些实施例中，抓取部200为钢丝或合金或高密度纤维。采用钢丝或合金或高密度纤维的材料，可提高抓取部200的使用寿命，同时该类型材料具备的一定的弹性形变能力，可在卵石挤压过程中，若失去作用力后，可自行恢复原来的形状和位置，确保下一次对卵石的支撑效果。
参照图1至图6，在本实用新型的一些实施例中，还包括多个以周向均匀的方式分布于钻头本体100前端的切削部300。利用多个切削部300，可以使切削部300与钻孔面之间的接触面积减少，从而提高切削部300在高速转动过程中对钻孔面的压力，提高了钻孔效果，同时以周向均匀分布的方式，也可使整体受力面积保持均匀，从而提高钻头本体100在钻孔时的稳定性。
在本实用新型的一些实施例中，切削部300的前端设有合金或金刚石310或高速钢。合金或金刚石310或高速钢等材料均具备研磨性高和硬度高的特点，具备优良的切割性能，可有效地提高钻孔效果。
在本实用新型的一些实施例中，切削部300与钻头本体100为一体成型结构。采用一体成型的结构，可提高整体的强度，避免在高速破孔的过程中，切削部300出现脱离的情况，可以避免出现施工事故的情况。
根据本实用新型的第二方面实施例的钻机，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的钻头。
根据本实用新型实施例的钻机，至少具有如下有益效果：当使用钻机驱动钻头高速钻孔破碎岩石时，破碎的卵石可通过挤压抓取部200，逐渐向回转空腔110的内部逐渐移动，利用沿回转空腔110的深度倾斜设置的抓取部200可形成反向抓取的效果，可对破碎的卵石形成支撑，使卵石不能轻易往反方向移动，避免卵石从钻头前端掉落，可有效地在破碎岩土层时进行卵石采取，也可有效地防止钻头出现卡钻的情况。此外，本发明的第二方面实施例还包括上述任一实施例的结构，故还包括上述任一实施例的有益效果，此处不再进行重复赘述。其中，钻机的结构也属于本领域技术人员熟悉的结构，此处也不再进行重复赘述。
下面参考图1和图3以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型实施例的钻头。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对实用新型的具体限制。
参照图1，一种钻头，包括：呈圆柱状的钻头本体100，内部设有回转空腔110；多根呈线状的抓取部200，一端与回转空腔110的内壁固定连接，抓取部200整体朝回转空腔110的深度方向倾斜。
参照图1至图3，在本实施例中，多根抓取部200沿回转空腔110内壁周向分布且沿回转空腔110深度方向排列。使多根抓取部200均匀分布于回转空腔110的整个内壁上，可同时对更多破碎的卵石起到支撑，从而进一步提高了支撑的效果，并提高了岩石钻孔取芯的效果。本实施例中，沿回转空腔110的深度方向排布有三层的抓取部200，每一层的抓取部200设有八根并以周向均匀分布于回转空腔110的内壁上。
参照图1、图3，在本实施例中，抓取部200与回转空腔110的中心轴之间的夹角α为45°。使抓取部200与回转空腔110的中心轴之间的夹角α为45°，可对破碎的卵石形成有效的支撑。
在本实施例中，抓取部200为钢丝或合金或高密度纤维。采用钢丝或合金或高密度纤维的材料，可提高抓取部200的使用寿命，同时该类型材料具备的一定的弹性形变能力，可在卵石挤压过程中，若失去作用力后，可自行恢复原来的形状和位置，确保下一次对卵石的支撑效果。
参照图1至图3，在本实施例中，还包括多个以周向均匀的方式分布于钻头本体100前端的切削部300。利用多个切削部300，可以使切削部300与钻孔面之间的接触面积减少，从而提高切削部300在高速转动过程中对钻孔面的压力，提高了钻孔效果，同时以周向均匀分布的方式，也可使整体受力面积保持均匀，从而提高钻头本体100在钻孔时的稳定性。
参照图1至图3，在本实施例中，切削部300的前端设有合金或金刚石310或高速钢。合金或金刚石310或高速钢等材料均具备研磨性高和硬度高的特点，具备优良的切割性能，可有效地提高钻孔效果。
在本实施例中，切削部300与钻头本体100为一体成型结构。采用一体成型的结构，可提高整体的强度，避免在高速破孔的过程中，切削部300出现脱离的情况，可以避免出现施工事故的情况。
工作原理：在钻头本体100高速旋转钻孔的过程中，抓取部200随着一起高速转动，通过切削部300和金刚石310可以实现破碎的目的，使岩石层的卵石破碎，钻孔过程中，破碎的卵石会进入回转空腔110内，此时，卵石会挤压第一层的抓取部200，然后逐渐进入第一层和第二层抓取部200之间的空间；
此时，若停止钻孔，则卵石会停留在第一层和第二层抓取部200之间的空间，第一层的抓取部200由于不再受挤压，则会恢复原位，从而对卵石形成支撑，从而防止卵石从钻头本体100的前端滑出；
若继续钻孔，则会有更多的卵石从钻头本体100的前端进入，以将在第一层和第二层抓取部200之间的卵石继续向里推入，从而使原先在第一层和第二层抓取部200之间的卵石推至在第二层和第三层抓取部200之间、或直接推至第三层抓取部200之后，此时，若停止钻孔，在在第一层和第二层抓取部200之间、第二层和第三层抓取部200之间和第三层抓取部200之后的空间会有卵石停留，第一层、第二层以及第三层的抓取部200支撑对应的卵石层，从而避免卵石从钻头本体100的前端滑出，则配合抓取部200，可有效地完成取芯的目的并提高取芯效果，同时可防止卵石在钻头本体100的前端积留而造成卡钻的情况。
根据本实用新型实施例的钻头，至少具有如下有益效果：利用沿回转空腔110的深度倾斜设置的抓取部200可形成反向抓取的效果，当使用钻头高速钻孔破碎岩石时，可对破碎的卵石形成支撑，并避免卵石从钻头前端掉落，可有效地在破碎岩土层时进行卵石采取，也可有效地防止钻头出现卡钻的情况。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
