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一种内置可伸缩钻管的热融钻头制造技术

技术编号:44656750 阅读:11 留言:0更新日期:2025-03-17 18:49
本发明专利技术公开了一种内置可伸缩钻管的热融钻头,属于极地冰下湖热融探测技术领域,该内置可伸缩钻管的热融钻头中的电机顺时针转动,螺母和钻管组件在固定外管的卡槽中直线移动,钻管组件能够顶开密封盖并从热融钻头主体中伸出。螺母从固定外管的卡槽中滑出并进入回转承载平台,螺母和螺杆在螺杆的止旋部约束下固死,钻管组件和螺母一同顺时针旋转,完成取芯任务后,螺杆和钻管组件逆时针旋转,螺母在限位挡块组件的约束下进入固定外管的卡槽中,钻管组件开始收缩,钻管组件收缩完成后,冰芯由钻管组件内部转移至螺杆内部,密封盖随之闭合,能够实现在热融钻探过程中的定点取芯,并将冰芯储存在螺杆中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于极地冰下湖热融探测,具体地,涉及一种内置可伸缩钻管的热融钻头


技术介绍

1、南极冰盖下分布有大量的湖泊,冰盖下的冰下湖科学钻探取样是研究南极冰下湖的水质环境和演变过程的重要措施。要实现冰下湖无污染钻进和取样,目前所用的方式是在热融钻具内部安装内嵌式绞车,在向下钻进过程中,内部绞车放缆,热融钻头发热进行融冰钻进,钻具后方的孔内融水则将重新冻结并封闭钻孔,从而隔绝了冰下湖与外界环境,切断冰下湖污染来源。但是在对冰下湖进行取样时,常规的热融钻进的取芯方式只能获取湖水样品,无法获得冰盖整个钻进过程中某一个定点的冰芯样品,如接近冰下湖处的大深度冰层。基于冰下湖研究对样本多样性的需求,包括大深度冰层的冰芯样本对于分析冰下湖环境演变、微生物群落等科学研究的关键意义,因此,亟需一种在冰下湖取样过程中的能够定点钻取冰芯的热融钻头。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种内置可伸缩钻管的热融钻头,以解决现有技术中存在的无法获取冰盖整个钻采过程某一定点的冰芯样品的技术问题。

2、为实现上述目的,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内置可伸缩钻管的热融钻头,包括热融钻头组件(2),热融钻头组件(2)包括热融钻头主体(201)和配置在热融钻头主体(201)中的加热棒(202),其特征在于:所述热融钻头主体(201)为中空截顶圆锥体结构,且截顶圆锥体顶面半径大于截顶圆锥体底面半径,所述内置可伸缩钻管的热融钻头还包括密封盖组件(1)、固定外管(3)、钻管组件(4)、螺杆(5)、螺母(6)、限位挡块组件(7)、电机(8)和回转承载平台(14);所述密封盖组件(1)安装在热融钻头主体(201)的底端,密封盖组件(1)和热融钻头主体(201)单侧转动配合,以实现密封盖组件(1)开合动作;所述螺杆(5)被配置为由电机(8...

【技术特征摘要】

1.一种内置可伸缩钻管的热融钻头,包括热融钻头组件(2),热融钻头组件(2)包括热融钻头主体(201)和配置在热融钻头主体(201)中的加热棒(202),其特征在于:所述热融钻头主体(201)为中空截顶圆锥体结构,且截顶圆锥体顶面半径大于截顶圆锥体底面半径,所述内置可伸缩钻管的热融钻头还包括密封盖组件(1)、固定外管(3)、钻管组件(4)、螺杆(5)、螺母(6)、限位挡块组件(7)、电机(8)和回转承载平台(14);所述密封盖组件(1)安装在热融钻头主体(201)的底端,密封盖组件(1)和热融钻头主体(201)单侧转动配合,以实现密封盖组件(1)开合动作;所述螺杆(5)被配置为由电机(8)驱动以进行旋转,螺杆(5)具有用于储存冰芯(11)的中空结构,同时螺杆(5)底部具有止旋部(501),止旋部(501)内壁设置为斜面;所述固定外管(3)配置为固定在热融钻头主体(201)中轴线上,固定外管(3)位于螺杆(5)外部且二者的中轴线重合,固定外管(3)的侧壁上沿轴向开设有卡槽(301),且卡槽(301)纵向向下贯穿固定外管(3)下端面;所述钻管组件(4)位于固定外管(3)内部并与螺母(6)固定连接形成整体,钻管组件(4)包括钻管(401)及连接在钻管(401)底部的取芯钻头(402);所述螺母(6)的外壁上设有凸起块(601),凸起块(601)与卡槽(301)沿轴向滑动配合,以使螺母(6)与螺杆(5)螺纹配合时,随着螺杆(5)的旋转,螺母(6)仅沿螺杆(5)轴向进行直线运动;所述限位挡块组件(7)安装在固定外管(3)上,限位挡块组件(7)与螺母(6)相互配合时约束螺母(6)仅能够单向旋转;所述回转承载平台(14)位于所述限位挡块组件(7)和热融钻头组件(2)之间的环形空间内,且回转承载平台(14)与螺杆(5)的止旋部(501)所在位置对应,以限制螺母(6)进入回转承载平台(14)内部后随螺杆(5)同步转动。

2.根据权利要求1所述的内置可伸缩钻管的热融钻头,其特征在于:所述密封盖组件(1)包括密封盖(101)、密封销轴(102)、密封扭簧(103)和密封圈(104),密封盖(101)设在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:帕维尔达拉拉伊张旭范晓鹏宫达魏贤哲王良玉郑显赫鲜涛
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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