一种超深钻孔侧壁取样装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超深钻孔侧壁取样装置，包括承载壳，承载壳内设有承载部件，承载部件上转动设有取样部件；承载部件包括横向设置在承载壳内的承载板，承载板靠近承载壳壳壁的一侧设有芯杆，所述芯杆背离承载板的一端通过导头与承载壳相连；取样部件包括套设在芯杆外壁的岩心盘，岩心盘能够沿芯杆的延伸方向滑动和沿芯杆的轴心转动，岩心盘上滑动收容有至少两组取样组件，取样组件两端分别贯穿岩心盘，取样组件贯穿岩心盘的两端均位于岩心盘的滑动方向上；动力组件用于带动取样组件伸出开口对钻孔侧壁进行取样，还用于带动岩心盘转动使得取样组件的位置进行替换。使机构一次下放可、多次取心，大大的提高了效率。大大的提高了效率。大大的提高了效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超深钻孔侧壁取样装置


[0001]本专利技术涉及取样装置
，具体涉及一种超深钻孔侧壁取样装置。

技术介绍

[0002]随着国民经济的发展，矿产资源的消耗逐年增加。矿产资源的勘探将向深部找矿的方向发展。同时，近几年，世界范围内地质灾害频发，特别是地震频发，给人类的生存安全带来巨大的危害。因此，开展深部地球探测，了解深部地层信息，研究地震形成机制，越来越得到人们的重视。与此相关的资源勘探和地质研究工作，都需要开展深部钻探工作来做技术支撑。而为了适应这些研究工作不断深入的需要，钻探工作必然向深孔、超深孔的方向发展。
[0003]超深孔的施工方法往往是以岩心钻探工艺为主，施工的时候常要求取出全部或部分地下地质实物资料，在地面通过各种手段进行各种分析来获取地下的地层信息。超深孔的钻探取心是一项困难重重的工作，由于各种原因，在超深孔取心，往往发生岩心失落甚至取不到岩心的情况。这时，就要借助侧壁取样技术进行补取岩心。现有的取样设备在超深钻孔内取样存在单次取样后需起下钻，取样效率低；岩心不完整连续，难以达到地质目的等问题，因此，亟需制作一种一次下井能够进行多次取出完整连续岩心的装置来解决该问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种超深钻孔侧壁取样装置，旨在解决现有技术中，取样设备单次下井作业取样，只能够进行一次取样的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的超深钻孔侧壁取样装置，包括承载壳，所述承载壳内设有承载部件，所述承载部件上转动设有取样部件；
>[0006]所述承载部件包括横向设置在承载壳内的承载板，所述承载板靠近承载壳壳壁的一侧设有芯杆，所述芯杆背离承载板的一端通过导头与承载壳相连；
[0007]所述取样部件包括套设在芯杆外壁的岩心盘，所述岩心盘能够沿芯杆的延伸方向滑动和沿芯杆的轴心转动，所述岩心盘上滑动收容有至少两组取样组件，所述取样组件两端分别贯穿岩心盘，所述取样组件贯穿岩心盘的两端均位于岩心盘的滑动方向上；
[0008]所述取样部件还包括设置在岩心盘背离导头一侧的动力组件，所述取样组件的延伸方向朝着动力组件的一侧倾斜并与芯杆相交，所述承载壳的壳壁上开设有用于供取样组件背离动力组件的一端伸出承载壳的开口；
[0009]所述动力组件用于带动取样组件伸出开口对钻孔侧壁进行取样，还用于带动岩心盘转动使得取样组件的位置进行替换。
[0010]优选的，所述动力组件包括滑动设置在芯杆上的滑块，所述滑块背离芯杆的一侧设有液压马达，所述液压马达的输出轴朝着靠近岩心盘的一侧设置，所述所述液压马达的输出轴上连接有软轴，所述软轴背离液压马达的一侧设有用于与取样组件相连接的连接件，所述液压马达背离软轴的一侧设有用于带动液压马达朝着靠近或背离岩心盘的一侧运
动的油缸，所述油缸背离液压马达的一端与芯杆相连。
[0011]优选的，所述岩心盘的滑动方向上环绕贯穿形成有多个收容孔，每一所述收容孔均为朝向设置动力组件的芯杆的方向倾斜，所述取样组件包括一一对应设置在每一收容孔内的岩心管；
[0012]所述收容孔的孔壁上横向环绕凹陷形成收容槽，所述岩心管外壁套设有弹簧，所述弹簧位于收容槽内，所述岩心管靠近动力组件的一端设有位于收容槽内防止岩心管脱离收容孔的限位板；所述弹簧一侧与限位板靠近岩心管的一侧相抵触，另外一侧与收容槽的槽壁相抵触；
[0013]所述限位板背离岩心管的一侧用于连接所述连接件，以使所述软轴能够带动岩心管转动，所述岩心管背离动力组件的一侧设有用以使得样本进入到岩心管的钻头。
[0014]优选的，所述动力组件还包括第一花键、滑筒、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第二花键和换向环；
[0015]所述第一花键绕设在芯杆外壁，所述滑筒滑动设置在第一花键外壁，所述第二花键设置滑筒内壁并与第一花键相啮合，所述岩心盘的圆心处贯穿形成有用以套设在芯杆外壁的通孔，所述换向环设置在通孔的内壁，所述换向环的轴心与通孔的轴心相重合，所述换向环内壁设有用于与第一花键相啮合的第三花键，所述滑筒位于岩心盘背离导头的一侧，所述滑筒靠近岩心盘的一侧筒口环绕分布设有多个凸齿，所述换向环背离导头的一侧环口环绕形成有与凸齿相配合的多个齿槽，所述凸齿背离滑筒的一侧形成有第一斜面，所述齿槽的槽壁上形成有与第一斜面相互配合的第二斜面，所述第一花键与第二花键和第三花键之间的相互配合，用以限制滑筒和换向环沿芯杆的延伸方向滑动，所述第三花键背离导头的一侧形成有第三斜面，所述第一花键靠近导头的一侧形成有与第三斜面相互配合的第四斜面，所述第一斜面和第三斜面的倾斜方向同向；
[0016]在芯杆垂直所述第三花键与第一花键相啮合时，所述凸齿的第一斜面位于齿槽的第二斜面的上方，且所述凸齿远离所述齿槽；在芯杆垂直所述凸齿与齿槽键相啮合时，所述第三花键与第一花键之间脱离啮合，所述第三花键的第三斜面位于第一花键的第四斜面的下方；
[0017]所述第一连杆一端铰接在滑块外壁，另外一端铰接第二连杆的一端，所述第二连杆的杆身转动设置在芯杆上，且所述第二连杆位于滑块背离导头的一侧，所述第二连杆背离第一连杆的一侧与第三连杆的一端铰接，所述第三连杆背离第二连杆的一端铰接在滑筒外壁；
[0018]所述岩心盘靠近导头的一侧设有与导头相抵触的弹性部件，所述弹性部件用于带动岩心盘朝着背离导头的一侧移动。
[0019]优选的，所述动力组件还包括用于使得承载壳抵紧孔壁的靠壁机构。
[0020]优选的，所述靠壁机构包括第四连杆、第五连杆和抵触块；
[0021]所述第四连杆一端与第五连杆一端铰接，另外一端转动连接在液压马达外壁，所述第五连杆背离第四连杆的一端铰接在芯杆外壁，所述抵触块转动连接在第四连杆与第五连杆相铰接的位置。
[0022]优选的，所述连接件包括设置在所述软轴背离液压马达的一端的第一连接块，和设置在限位板背离岩心管一侧的第二连接块；
[0023]所述第一连接块背离转轴的一侧间隔分布设有至少一根插杆，所述插杆的杆壁上设有卡块；所述第二连接块背离限位板的一侧凹陷形成有数量与插杆的数量相对应且用以供插杆插入的插孔，所述插孔的孔壁上横向凹陷形成有供卡块伸入的卡槽；所述插孔的孔径能够供卡块和插杆同时伸入到插孔内。
[0024]优选的，所述所述限位板背离弹簧的一端设有至少一个插块，所述收容槽的槽壁上凹陷形成有供插块插入的插槽。
[0025]优选的，所述岩心管内设有拦簧。
[0026]优选的，所述承载壳内还设有为油缸和液压马达提供动力的液压系统，所述液压系统包括油泵、液压油箱和电控液压阀；
[0027]所述液压油箱用于存储液压油；所述油泵用于将所述液压油箱内的液压油输送到所述电控液压阀中，所述电控液压阀用于给油缸和液压马达提供液压动力。
[0028]本专利技术的技术方案中，取样时，以取样组件在动力组件下方的姿态将承载壳吊入到超深钻孔内，在取样装置到达取样位置后，动力组件带动取样组件从开口伸出，因取样组件倾斜设置，所以在取样组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超深钻孔侧壁取样装置，其特征在于，包括承载壳，所述承载壳内设有承载部件，所述承载部件上转动设有取样部件；所述承载部件包括横向设置在承载壳内的承载板，所述承载板靠近承载壳壳壁的一侧设有芯杆，所述芯杆背离承载板的一端通过导头与承载壳相连；所述取样部件包括套设在芯杆外壁的岩心盘，所述岩心盘能够沿芯杆的延伸方向滑动和沿芯杆的轴心转动，所述岩心盘上滑动收容有至少两组取样组件，所述取样组件两端分别贯穿岩心盘，所述取样组件贯穿岩心盘的两端均位于岩心盘的滑动方向上；所述取样部件还包括设置在岩心盘背离导头一侧的动力组件，所述取样组件的延伸方向朝着动力组件的一侧倾斜并与芯杆相交，所述承载壳的壳壁上开设有用于供取样组件背离动力组件的一端伸出承载壳的开口；所述动力组件用于带动取样组件伸出开口对钻孔侧壁进行取样，还用于带动岩心盘转动使得取样组件的位置进行替换。2.根据权利要求1所述的超深钻孔侧壁取样装置，其特征在于，所述动力组件包括滑动设置在芯杆上的滑块，所述滑块背离芯杆的一侧设有液压马达，所述液压马达的输出轴朝着靠近岩心盘的一侧设置，所述所述液压马达的输出轴上连接有软轴，所述软轴背离液压马达的一侧设有用于与取样组件相连接的连接件，所述液压马达背离软轴的一侧设有用于带动液压马达朝着靠近或背离岩心盘的一侧运动的油缸，所述油缸背离液压马达的一端与芯杆相连。3.根据权利要求2所述的超深钻孔侧壁取样装置，其特征在于，所述岩心盘的滑动方向上环绕贯穿形成有多个收容孔，每一所述收容孔均为朝向设置动力组件的芯杆的方向倾斜，所述取样组件包括一一对应设置在每一收容孔内的岩心管；所述收容孔的孔壁上横向环绕凹陷形成收容槽，所述岩心管外壁套设有弹簧，所述弹簧位于收容槽内，所述岩心管靠近动力组件的一端设有位于收容槽内防止岩心管脱离收容孔的限位板；所述弹簧一侧与限位板靠近岩心管的一侧相抵触，另外一侧与收容槽的槽壁相抵触；所述限位板背离岩心管的一侧用于连接所述连接件，以使所述软轴能够带动岩心管转动，所述岩心管背离动力组件的一侧设有用以使得样本进入到岩心管的钻头。4.根据权利要求1所述的超深钻孔侧壁取样装置，其特征在于，所述动力组件还包括第一花键、滑筒、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第二花键和换向环；所述第一花键绕设在芯杆外壁，所述滑筒滑动设置在第一花键外壁，所述第二花键设置滑筒内壁并与第一花键相啮合，所述岩心盘的圆心处贯穿形成有用以套设在芯杆外壁的通孔，所述换向环设置在通孔的内壁，所述换向环的轴心与通孔的轴心相重合，所述换向环内壁设有用于与第一花键相啮合的第三花键，所述滑筒位于岩心盘背离导头的一侧，所述滑筒靠近岩心盘的一侧筒口环绕分布设有多个凸齿，所述换向环背离导头的一侧环口环绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：方国庆，商连南，潘德元，杨涛，王杰，蔡隽，贺前平，崔海龙，郭鹏飞，周弘文，左同欢，程安，孙燕龙，余文峰，汪勇，
申请(专利权)人：中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心，
类型：发明
国别省市：