一种钻筒内加装了冰芯筒的钻机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种钻筒内加装了冰芯筒的钻机，其结构特征是钻筒端头上和刀架上均匀开有6个通孔，并与刀架配合，其中2个通孔为一组，两通孔之间相差15度，三组通孔在圆周上120度均匀分布。每一组第一个通孔使用金属螺丝在钻筒外壁上固定刀架；冰芯样品筒装入钻筒内，打开密封加盖，另一端与钻头刀架均匀开的三个通孔配合，PTFE材料做成的螺丝固定冰芯样品筒，使其在钻筒内不会移动。本实用新型专利技术提供一个重量轻、体积小、便于携带。冰芯样品筒装入钻筒内，对采集的冰芯完全密封保护。减少在钻取冰芯过程中对冰芯人为产生的污染。

A drill rig with ice core barrel inside the drill barrel

The utility model relates to a drill rig with ice core barrel installed in the drill barrel. Its structural characteristics are that six through holes are evenly opened on the end of the drill barrel and on the tool holder, and matched with the tool holder. Two through holes are one group, the difference between the two through holes is 15 degrees, and the three through holes are evenly distributed on the circumference of 120 degrees. Each group of first through holes uses metal screw to fix the tool holder on the outer wall of the drill barrel; ice core sample barrel is loaded into the drill barrel, sealed and capped, and the other end is matched with three through holes evenly opened by the drill tool holder. The PTFE material screw fixes the ice core sample barrel so that it will not move inside the drill barrel. The utility model provides a light weight, small volume and easy to carry. Ice core sample barrel is loaded into drill barrel, and the collected ice core is completely sealed and protected. Reduce the artificial contamination of ice core in the process of drilling ice core.

【技术实现步骤摘要】
一种钻筒内加装了冰芯筒的钻机
本技术涉及一种钻筒内加装了冰芯筒机械钻机，在实际应用中冰芯筒可防止冰芯被污染，杜绝了钻机在钻取冰芯现场直接对冰芯接触的钻具。
技术介绍
冰川雪冰中含有大量粉尘以及大量大气中的痕量元素作为环境档案,其中的痕量元素如:Pb、Cd、Cu、Zn、Sb,As等来自大气沉降,大气中痕量元素来源包括自然源,如地壳粉尘(以Al、Fe、Ti等)、海盐、生物质燃烧等,人类活动的释放,如煤炭和石油的燃烧、含铅汽油的使用,有色金属的开采和治炼等。通过雪冰这一环境档案,不仅能了解与气候变化密切相关的粉尘来源和传输路径,而且还能重建古代、近代和现代人类活动对区域大气的影响程度；因此雪冰中痕量元素的存在水平和来源一直受到人们的关注和研究,并取得了大量的研究成果。雪冰中痕量元素记录的气候和环境信息的解读是研究冰芯记录的基础。获取高质量无污染的冰芯样品，离不开高效实用方便的取样工具，制作高效使用方便的浅芯冰芯机械钻机，解决机械钻机钻取冰芯操作过程中防止样品污染一直是科研技术人员的愿望。以往科研技术人员使用的钻取2-3米深浅芯的钻机多是常用的浅芯冰芯钻机，为了解决操作中容易污染样品的问题，科研技术人员对原有钻机做了改进，对采集的冰芯样品做到了很好保护不容易被污染，因为实验室科研分析雪冰中痕量元素对冰芯精度要求很高；如果破坏了冰芯的原始记录，就达不到实验室对科研结果分析判断精准度的要求。
技术实现思路
在野外操作钻机取样时，为了减少在钻取过程中对冰芯人为的污染，本技术的目的在于提供一种钻筒内加装冰芯筒的钻机，即在原有冰芯钻机钻筒内加装了冰芯筒，把采集的冰芯装入筒中完全密封保护，保证钻取的冰芯不被污染。本技术的目的是这样实现的：一种钻筒内加装冰芯筒的钻机，含有电机，电机轴连接器，减速器输入端，减速器输出端,旋转接头，钻筒，减速器轴连接器，钻筒进渣孔，冰芯样品筒，钻具刀架和钻筒端头的通孔。电机与电机轴连接器连接，电机轴连接器与减速器输入端连接，减速器输出端再与减速器轴连接器连接，减速器轴连接器又与旋转接头连接；旋转接头与钻筒连接。钻筒外壁布有钻筒进渣孔；钻筒端头上和刀架上均匀开有6个通孔，其中，2个通孔为一组，孔与孔之间相差15度，三组通孔在圆周均匀分布，每一组第一个通孔使用金属螺丝在钻筒外壁上固定刀架)；冰芯样品筒装入钻筒内，冰芯样品筒的一端打开密封加盖装入钻筒内部；另一端与钻头刀架配合均匀开的三个通孔，PTFE材料做成的螺丝固定冰芯样品筒，使其在钻筒内不会移动。本技术的优点：1、本技术提供一个重量轻、体积小、便于携带。冰芯样品筒9装入钻筒6内，防止冰芯被污染的机械钻机，它适合在表面为粒雪层的结构上钻取样品，对采集的冰芯完全密封保护。减少在钻取冰芯过程中对冰芯人为产生的污染。2、钻筒端头上和刀架上均匀开有6个通孔，每一组第一个通孔使用金属螺丝在钻筒外壁上固定刀架；每一组第二个通孔使用PTFE材料做成的螺丝固定冰芯样品筒。钻取冰芯过程中，使冰芯样品筒在钻筒内不会移动。完成钻取冰芯任务。附图说明：图1为本技术示意图。图2为图1中钻筒和冰芯样品筒示意图。图中：1-电机，2-连接器，3-减速器输入端，4-减速器输出端,5-旋转接头，6-钻筒，7-减速器轴连接器，8-钻筒进渣孔，9-冰芯样品筒，10-钻具刀架，11-通孔。具体实施方式下面结合附图，对本技术的技术方案再作进一步说明：如图1所示，一种钻筒内加装冰芯筒的钻机，含有电机1，连接器2，减速器输入端3，减速器输出端4,旋转接头5，钻筒6，减速器轴连接器7，钻筒进渣孔8，冰芯样品筒9，钻具刀架10，通孔11。电机1的输出端与行星齿轮减速器输入端3通过连接器2连接，行星齿轮减速器以1:28减速比减速后，其输出端通过减速器轴连接器7与钻筒6连接。减速器最大输出转速30r/min。输出扭矩最大为2840N。经过试验这个旋转扭力足以使钻机钻筒旋转从而带动刀头切下冰削，完成钻取冰芯的任务。钻具钻筒6内径97mm，冰芯样品筒9外径96mm。钻筒6端头上和钻具刀架10上均匀开有6个钻筒端头的通孔11，其中2个通孔为一组，孔与之间相差15度，三组通孔在圆周上120度均匀分布。每一组第一个通孔使用金属螺丝在钻筒外壁上固定钻具刀架10；冰芯样品筒9装入钻筒6内，冰芯样品筒9的一端打开密封盖装入钻筒6内部；另一端与钻具刀架10配合均匀开三个通孔，使用PTFE材料做成的螺丝固定冰芯样品筒9，使其在钻筒6内不会移动（参见图2）。利用电机传动带动钻杆旋转钻取冰芯，电机1采用飞机式钻孔机为动力：500W-700W功率，800/min左右的转速。电机1的输出端与行星齿龙减速器输入端3通过连接器2连接，行星齿轮减速器以1:28减速比减速后，其输出端通过减速器轴连接器7与钻筒6连接，其最大输出转速30r/min。输出扭矩最大为2840N。利用电机传动带动钻杆旋转钻取冰芯。电机1通电即可旋转。当钻机旋转钻取冰芯时，冰削会顺着钻筒外壁进入钻筒进渣孔8进入钻筒6内部，冰芯和冰削成分离状态；当冰削快要装满钻筒6和冰芯样品筒9时即可停止钻取，然后，提出钻具，从钻筒6上卸下钻具刀架10，取出冰芯样品筒9拧上冰芯样品筒盖，存放于冰柜即可，完成钻取冰芯任务。本技术钻具材料除了保护冰芯样品筒9是PTFE材料做的以外，其它钻具部件均采用316了不锈钢材料制作，以便有效防止污染冰芯；钻具刀架10每打一钻卸下来取出PTFE材料做的冰芯样品筒9,再安装上去一个新的PTFE材料做的冰芯样品筒9打下一钻。不锈钢钻具刀架10和PTFE材料的冰芯样品筒9在出野外前浸泡在25%硝酸中洗干净后使用。钻机使用的电源即可采用发电机又可采用蓄电池，本技术采用的是两块12V,30A直流蓄电池，电池串联后连接一个24V/1500W逆变器变成220V供电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻筒内加装了冰芯筒的钻机，含有电机（1），连接器（2），减速器输入端（3），减速器输出端（4）, 旋转接头（5），钻筒（6），减速器轴连接器（7），钻筒进渣孔（8），冰芯样品筒（9），钻具刀架（10），通孔（11），电机（1）与连接器（2）连接，连接器（2）与减速器输入端（3）连接，减速器输出端（4）再与减速器轴连接器（7）连接，减速器轴连接器（7）又与旋转接头（5）连接；旋转接头（5）与钻筒（6）连接，钻筒外壁布有钻筒进渣孔（8），其特征是钻筒(6)端头上和刀架(10)上均匀开有6个通孔(11)，其中2个通孔为一组，孔与孔之间相差15度，三组通孔在圆周上120度均匀分布，每一组第一个通孔使用金属螺丝在钻筒外壁上固定刀架(10)；冰芯样品筒(9)装入钻筒(6)内，打开密封加盖，冰芯样品筒(9)的一端装入钻筒(6)内部；另一端与钻头刀架(10)均匀开的三个通孔配合，使用PTFE材料做成的螺丝固定冰芯样品筒(9)，使其在钻筒(6)内不会移动。

【技术特征摘要】
1.一种钻筒内加装了冰芯筒的钻机，含有电机（1），连接器（2），减速器输入端（3），减速器输出端（4）,旋转接头（5），钻筒（6），减速器轴连接器（7），钻筒进渣孔（8），冰芯样品筒（9），钻具刀架（10），通孔（11），电机（1）与连接器（2）连接，连接器（2）与减速器输入端（3）连接，减速器输出端（4）再与减速器轴连接器（7）连接，减速器轴连接器（7）又与旋转接头（5）连接；旋转接头（5）与钻筒（6）连接，钻筒外壁布有钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：高新生，李月芳，
申请(专利权)人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，
类型：新型
国别省市：甘肃,62