潜孔标准贯入锤制造技术

本实用新型专利技术提供一种潜孔标准贯入锤，包括：接头部件，接头部件与第一钻杆连接；外管与接头部件连接；竖直驱动设备处于接头部件的下方，竖直驱动设备上具有驱动件；弹卡机构设置于外管的内部，弹卡机构包括支撑管、两个弹卡板、弹卡轴、限位环和弹簧；锤击部分包括落锤和击头，击头设置于外管的下端，击头的下端与第二钻杆连接；落锤处于击头和弹卡机构之间；落锤包括锤体和锥卡头，当两个所述弹卡板处于合拢状态时，两个所述弹卡板的钩部之间的距离小于所述圆锥体部的下端的直径。本实用新型专利技术的潜孔标准贯入锤能够避免落锤下落时的侧向晃动和偏心，且落锤的落距能够达到规范要求的76cm。76cm。76cm。

【技术实现步骤摘要】
潜孔标准贯入锤


[0001]本技术涉及工程勘探和施工
，特别是涉及一种潜孔标准贯入锤。

技术介绍

[0002]海上勘探标准贯入试验大多在勘探船上进行，目前海上标准贯入试验器采用的是陆地上勘探作业时使用的球卡式标贯锤，球卡式标贯锤就是利用卷扬通过钢丝绳提升孔口处的落锤，采用球卡式自动脱钩的自由落锤法进行锤击，落锤一般处于勘探船的甲板上方，测试期间随海浪涌动，勘探船除了在水平方向、竖直方向运动，还有一定量的转动，落锤下落时难免侧向晃动和偏心，难以保证落锤沿竖直方向下落，由于落锤的重量为63.5kg，重力加速度为 9.8N/kg，目前落锤的锤击力一般小于622.3N，同时，落锤的落距亦难以达到规范要求的76cm。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术解决的技术问题在于提供一种避免落锤下落时的侧向晃动和偏心，且落锤的落距能够达到规范要求的76cm的潜孔标准贯入锤。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种潜孔标准贯入锤，包括：安装于勘探船上，所述勘探船上设有套管，所述套管的轴向与水平面垂直；第一钻杆、潜孔标准贯入锤、第二钻杆和贯入器由上到下依次连接，所述第一钻杆、所述潜孔标准贯入锤、所述第二钻杆和贯入器均穿入所述套管中；所述潜孔标准贯入锤，包括：
[0005]接头部件，所述接头部件的上端与所述第一钻杆的下端连接；
[0006]外管，所述外管的上端与所述接头部件的下端连接；
[0007]竖直驱动设备，设置于所述外管的内部，处于所述接头部件的下方，所述竖直驱动设备上具有驱动件，所述竖直驱动设备带动所述驱动件沿着竖直方向移动；
[0008]弹卡机构，设置于所述外管的内部，所述弹卡机构包括支撑管、两个弹卡板、弹卡轴、限位环和弹簧，所述支撑管与所述驱动件连接；所述弹卡轴设置于所述支撑管上；所述弹簧安装于所述支撑管上，所述弹簧处于所述弹卡轴的上方；两个所述弹卡板安装于所述弹卡轴上，两个所述弹卡板可相对于所述弹卡轴转动，两个所述弹卡板的上端分别于所述弹簧的两端连接；每个所述弹卡板的下端设有钩部，两个所述弹卡板的钩部相对设置；所述限位环设置于所述外管内部，所述限位环用于使两个所述弹卡板的上端在向上移动时，沿水平方向向着所述外管的轴心移动；
[0009]锤击部分，所述锤击部分包括落锤和击头，所述击头设置于所述外管的下端，所述击头的下端与所述第二钻杆连接；所述落锤处于所述击头和所述弹卡机构之间；所述落锤包括锤体和与所述锤体的上端连接的锥卡头，所述锥卡头包括圆锥体部和与所述圆锥体部的下端连接的卡头承接部，所述卡头承接部的下端与所述锤体连接；所述圆锥体部的横截面尺寸由上到下依次增大，所述卡头承接部的横截面的尺寸小于所述圆锥体部的下端的横截面的尺寸；
[0010]当两个所述弹卡板处于合拢状态时，两个所述弹卡板的钩部之间的距离小于所述圆锥体部的下端的直径。
[0011]优选地，所述的潜孔标准贯入锤，还包括测位移部件，所述测位移部件包括条码标尺和测位移仪，所述条码标尺设置于所述第一钻杆的顶部，所述条码标尺上设有标尺部，所述标尺部上设置带有数字的刻度，所述条码标尺上还设有多个条形码，每个所述条形码与所述刻度上的数字一一对应；所述测位移仪设置在所述套管的顶端，所述测位移仪的探测头朝向所述标尺部，所述测位移仪与主控制器连接。
[0012]进一步地，所述竖直驱动设备为直线电缸，所述驱动件为所述直线电缸的活塞杆，所述直线电缸与电缸控制器连接，所述电缸控制器与所述主控制器连接。
[0013]更进一步地，所述驱动件与所述支撑管通过螺纹连接。
[0014]优选地，所述接头部件包括上接头和过渡接头，所述上接头具有竖直设置的第一轴心通孔，所述过渡接头具有竖直设置的第二轴心通孔；
[0015]所述过渡接头与所述外管的上端连接，所述上接头的下端与所述过渡接头的上端连接；所述上接头的上端具有接头螺纹部和接头承接部，所述接头承接部处于所述接头螺纹部的下方，所述接头螺纹部与所述第一钻杆的下端连接；所述过渡接头的最大外径大于所述接头承接部的直径。
[0016]进一步地，所述接头部件还包括密封接头；所述密封接头具有竖直设置的第三轴心通孔；所述密封接头设置于所述过渡接头的第二轴心通孔中，所述密封接头的外侧面与所述过渡接头的内壁之间的间隙中设有密封圈；所述上接头上设有开口槽，所述开口槽水平设置，所述开口槽与所述第一轴心通孔连通。
[0017]进一步地，所述过渡接头与所述外管的连接处通过密封圈密封，所述击头与所述外管的连接处通过密封圈密封。
[0018]如上所述，本技术的潜孔标准贯入锤，具有以下有益效果：
[0019]本技术的潜孔标准贯入锤，其中，接头部件、竖直驱动设备、弹卡机构和锤击部分均收纳于外管中，海底的钻孔直径大于外管，则潜孔标准贯入锤能够下放在钻孔内；竖直驱动设备带动驱动件移动，驱动件带动支撑管移动，支撑管驱动两个弹卡板向下夹持落锤，而当两个弹卡板向上移动到与限位环接触的位置时，两个弹卡板释放落锤，落锤下落后锤击击头；潜孔标准贯入锤下放在钻孔内，消除了现有的在勘探船上因海浪涌动引起的球卡式标贯锤的落锤锤击时的侧向晃动和偏心的问题；潜孔标准贯入锤下放在钻孔内，也能够消除海水深度加大使第一钻杆长度加大对标准贯入试验的影响；本技术的潜孔标准贯入锤能够避免落锤下落时的侧向晃动和偏心，且落锤的落距能够达到规范要求的76cm。
附图说明
[0020]图1显示为本实施例的潜孔标准贯入锤的击头开始插入到钻孔中时的结构示意图。
[0021]图2显示为本实施例的潜孔标准贯入锤的击头进一步插入到钻孔中时的结构示意图。
[0022]图3显示为本实施例的潜孔标准贯入锤的条码标尺的结构示意图。
[0023]图4显示为本实施例的潜孔标准贯入锤的结构示意图。
[0024]图5显示为图4的A处的放大结构示意图。
[0025]图6显示为图4的B处的放大结构示意图。
[0026]图7显示为图6的D处的放大结构示意图。
[0027]图8显示为图4的C处的放大结构示意图。
[0028]图9显示为本实施例的潜孔标准贯入锤在控制器控制下的原理图。
[0029]附图标号说明
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钻孔
[0031]10
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勘探船
[0032]11
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套管
[0033]21
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第一钻杆
[0034]22
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第二钻杆
[0035]23
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贯入器
[0036]100...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潜孔标准贯入锤，安装于勘探船(10)上，所述勘探船(10)上设有套管(11)，所述套管(11)的轴向与水平面垂直；第一钻杆(21)、潜孔标准贯入锤、第二钻杆(22)和贯入器(23)由上到下依次连接，所述第一钻杆(21)、所述潜孔标准贯入锤、所述第二钻杆(22)和贯入器(23)均穿入所述套管(11)中；其特征在于，所述潜孔标准贯入锤，包括：接头部件(100)，所述接头部件(100)的上端与所述第一钻杆(21)的下端连接；外管(200)，所述外管(200)的上端与所述接头部件(100)的下端连接；竖直驱动设备(300)，设置于所述外管(200)的内部，处于所述接头部件(100)的下方，所述竖直驱动设备(300)上具有驱动件(310)，所述竖直驱动设备(300)带动所述驱动件(310)沿着竖直方向移动；弹卡机构(400)，设置于所述外管(200)的内部，所述弹卡机构(400)包括支撑管(410)、两个弹卡板(420)、弹卡轴(430)、限位环(440)和弹簧(450)，所述支撑管(410)与所述驱动件(310)连接；所述弹卡轴(430)设置于所述支撑管(410)上；所述弹簧(450)安装于所述支撑管(410)上，所述弹簧(450)处于所述弹卡轴(430)的上方；两个所述弹卡板(420)安装于所述弹卡轴(430)上，两个所述弹卡板(420)可相对于所述弹卡轴(430)转动，两个所述弹卡板(420)的上端分别于所述弹簧(450)的两端连接；每个所述弹卡板(420)的下端设有钩部(421)，两个所述弹卡板(420)的钩部(421)相对设置；所述限位环(440)设置于所述外管(200)内部，所述限位环(440)用于使两个所述弹卡板(420)的上端在向上移动时，沿水平方向向着所述外管(200)的轴心移动；锤击部分(500)，所述锤击部分(500)包括落锤(510)和击头(520)，所述击头(520)设置于所述外管(200)的下端，所述击头(520)的下端与所述第二钻杆(22)连接；所述落锤(510)处于所述击头(520)和所述弹卡机构(400)之间；所述落锤(510)包括锤体(511)和与所述锤体(511)的上端连接的锥卡头(512)，所述锥卡头(512)包括圆锥体部(5121)和与所述圆锥体部(5121)的下端连接的卡头承接部(5122)，所述卡头承接部(5122)的下端与所述锤体(511)连接；所述圆锥体部(5121)的横截面尺寸由上到下依次增大，所述卡头承接部(5122)的横截面的尺寸小于所述圆锥体部(5121)的下端的横截面的尺寸；当两个所述弹卡板(420)处于合拢状态时，两个所述弹卡板(420)的钩部(421...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：