新型液压活塞取样机具制造技术

本发明专利技术公开一种水域新型液压活塞取样机具，活塞钻头与中空心杆下端以丝扣连接，中空心杆上端与上活塞下端丝扣连接，上活塞上端与主轴下端丝扣连接，主轴为六方柱状或扁状的主动钻杆结构，相对于主轴并可以沿主轴轴向运动的传扭接头套在主轴上，传扭接头和主轴一起同步转动，传扭接头下端与液压缸体上端丝扣连接，传扭接头的内径大于与液压缸体的内径，缸体内腔与上活塞滑动密封配合，缸体下端与动活塞上端丝扣连接，动活塞下端与锥套上端花键配合并通过螺钉连接限位，锥套下端与外管上端花键配合并通过螺钉连接限位，外管下端与外钻头丝扣连接。本发明专利技术实现了静压取样、静压+回转取样和冲击取样，消除了提钻时孔底抽吸作用，消除了提钻时样品脱落的隐患，具有取样可靠性高和对地层条件适应性强的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在江、河、湖、泊地区进行地质取样、化探取样、环境取样的水域取样钻具，特别涉及一种可靠性高的新型液压活塞取样机具。
技术介绍
活塞钻是获取水域淤泥质沉积物的有效方法，但传统的活塞钻存在如下缺点:1、钻进功能单一，主要靠静压力灌入地层，当遇到地层条件变化，使用就会受到限制；2、提钻受到孔内抽吸，起拔力过大；3、没有护心机构，容易造成样品脱落。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种取样功能多样化、提钻时起拔力小并且样品不容易从取样管脱落的新型液压活塞取样机具。本专利技术的技术方案是这样实现的:新型液压活塞取样机具，活塞钻头与中空心杆下端丝扣连接，中空 心杆上端与上活塞下端丝扣连接，上活塞上端与主轴下端以丝扣连接，主轴为六方柱状或扁状的主动钻杆结构，相对于主轴并可以沿主轴轴向运动的传扭接头套在主轴上，传扭接头和主轴一起同步转动，传扭接头下端与缸体上端丝扣连接，传扭接头的内径大于与缸体的内径，缸体内腔与上活塞滑动密封配合，缸体下端与动活塞上端丝扣连接，动活塞下端与锥套上端花键配合并通过螺钉连接限位，动活塞套在中空心杆上并与中空心杆滑动密封配合，锥套下端与外管上端花键配合并通过螺钉连接限位，外管下端与外钻头丝扣连接，锥形球卡架位于锥套内，并且位于动活塞之下的弹簧之上，弹簧位于球卡座上，球卡座与锥套下端丝扣连接，套在中空心杆上的单动轴与球卡座丝扣连接，单动轴上自上而下顺次装推力轴承、内管头和向心滚子轴承，内管接头与样品管固定连接，样品管内腔与活塞钻头滑动密封配合，上活塞的轴向台阶通孔中安装有滑阀和弹簧，弹簧的上端抵在滑阀下端面上，弹簧的下端抵在上活塞的轴向台阶通孔的台阶面上，轴向台阶通孔的上部、中部和下部的孔径依次减小，主轴的轴向中孔、轴向台阶通孔和中空心杆的轴向中孔依次流体导通，上活塞外壁、缸体内壁和动活塞上端面三者之间形成向动活塞施加压力的密闭液压腔，与滑阀接触的上活塞内壁上开设有与密闭液压腔流体导通的a孔，滑阀上开设有用于导通轴向台阶通孔和主轴的轴向中孔的液压封堵孔。上述新型液压活塞取样机具，活塞钻头上开设有与中空心杆的轴向中孔流体导通的C孔，中空心杆上开设有与样品管内腔流体导通的b孔，外钻头上开设有与外管内壁和样品管外壁之间的环状间隙流体导通的e孔。上述新型液压活塞取样机具，传扭接头上端连接有冲击头。上述新型液压活塞取样机具，冲击头上端与移除式绳取钻杆连接。上述新型液压活塞取样机具，主动轴上端与钻杆接箍丝扣连接，主动轴上端和钻杆接箍均位于冲击头或移除式绳取的钻杆内。上述新型液压活塞取样机具，与样品管内壁接触的活塞钻头外表面上设置有两道O形密封圈。上述新型液压活塞取样机具，与外管内壁接触的锥套外表面上设置有O形密封圈。上述新型液压活塞取样机具，与中空心杆外表面接触的动活塞上设置有两道O形密封圈。上述新型液压活塞取样机具，与滑阀外表面接触的轴向台阶通孔内壁上设置有两道O形密封圈。上述新型液压活塞取样机具，与缸体内壁接触的上活塞外表面上设置有两道O形密封圈。本专利技术的有益效果是:(I)专利技术人原液压活塞钻钻具为三层管结构，钻头壁厚，对动力和钻杆刚度要求高。本专利技术将液压活塞缸上移，即将原来液压活塞钻具外管上移，变三层管为二层管结构，有效的减小了钻头 壁厚。(2)取样前采用全面钻进原理扫孔至取样点，取代了静压推挤灌入的方式，省时省力，提高了取样速度。(3)取样钻进时，当遇到较硬夹层时，可边液压给进边辅助无给进回转钻具，使钻头处于斜切入钻进方式，可有效克服硬质夹层的阻碍，也可下入带有冲击接头的外层钻杆，变内层钻杆为中空心杆，辅助施以静压或冲击压力的方式取样，提高活塞钻对地层的适应性。(4)提钻时外层岩心管相对样品管自动下滑，使钻头底部与上部通气，消除孔底抽吸力，同时使拦簧滑出收拢，防止样品脱落。因此，本新型液压活塞取样机具的取样功能多样化，实现了静压取样、回转取样和冲击取样，消除了提钻时孔底抽吸作用，消除了提钻时样品脱落的隐患，具有取样可靠性高和对地层条件适应性强的特点。可根据取样条件和地层条件，变换取样工艺，可实现静压钻进、冲击钻进或回转钻进等不同取样方式，同时消除了提钻抽吸和样品脱落的隐患。附图说明图1是本专利技术多功能取样钻具的结构原理图。图1中:1.活塞钻头，2.拦簧，3.外钻头，4.外管，5.中空心杆，6.单动轴，7.内管头，8.球卡座，9.锥套，10.球卡架，11.动活塞，12.滑阀，13.上活塞，14.缸体，15.主动轴，16.传扭接头，17.冲击头，①、_钢球，②、⑧、(_、型 封圈，③-样品管，④-向心滚子轴承，⑥-推力轴承，⑤、⑦、⑨、 -螺钉，⑩、 -弹簧， -钻杆接箍， -移除式绳取钻杆。具体实施例方式如图1所示，在本实施例新型液压活塞取样机具中:活塞钻头I与中空心杆5下端以丝扣连接，中空心杆5上端与上活塞13下端丝扣连接，上活塞13上端与主轴15下端丝扣连接,主轴15为六方柱状或扁状的主动钻杆结构，相对于主轴15并可以沿主轴15轴向运动的传扭接头16套在主轴15上，传扭接头16和主轴15 —起同步转动，传扭接头16下端与缸体14上端丝扣连接，传扭接头16的内径大于与缸体14的内径，缸体14内腔与上活塞13滑动密封配合，缸体14下端与动活塞11上端丝扣连接，动活塞11下端与锥套9上端花键配合并通过螺钉 连接限位，动活塞11套在中空心杆5上并与中空心杆5滑动密封配合，锥套9下端与外管4上端花键配合并通过螺钉⑨连接限位，外管4下端与外钻头3丝扣连接，锥形球卡架10位于锥套9内，并且位于动活塞11之下的弹簧⑩之上，弹簧⑩位于球卡座8上，球卡座8与锥套9下端丝扣连接，套在中空心杆5上的单动轴6与球卡座8丝扣连接，单动轴6上自上而下顺次装推力轴承⑥、内管头7和向心滚子轴承④，内管接头7与样品管③固定连接，样品管③内腔与活塞钻头I滑动密封配合，上活塞13的轴向台阶通孔中安装有滑阀12和弹簧 ，弹簧 的上端抵在滑阀12下端面上，弹簧 的下端抵在上活塞13的轴向台阶通 孔的台阶面上，轴向台阶通孔的上部、中部和下部的孔径依次减小，主轴15的轴向中孔、轴向台阶通孔和中空心杆5的轴向中孔依次流体导通，上活塞13外壁、缸体14内壁和动活塞11上端面三者之间形成向动活塞11施加压力的密闭液压腔，与滑阀12接触的上活塞13内壁上开设有与密闭液压腔流体导通的a孔，滑阀12上开设有用于导通轴向台阶通孔和主轴15的轴向中孔的液压封堵孔。另外，在本实施例新型液压活塞取样机具中:活塞钻头I上开设有与中空心杆5的轴向中孔流体导通的C孔，中空心杆5上开设有与样品管③内腔流体导通的b孔，外钻头2上开设有与外管4内壁和样品管③外壁之间的环状间隙流体导通的e孔。传扭接头16上端连接有冲击头17，冲击头17上端与移除式绳取钻杆 连接，主动轴15上端与钻杆接箍 丝扣连接，主动轴15上端和钻杆接箍@均位于冲击头17或移除式绳取钻杆 的轴向中孔内。与样品管③内壁接触的活塞钻头I外表面上设置有两道O形密封圈②，与外管4内壁接触的锥套9外表面上设置有O形密封圈⑧，与中空心杆5外表面接触的动活塞11上设置有两道O形密封圈 ，与滑阀12外表面接触的轴向台阶通孔内壁上设置有两道O形密封圈@，与缸体14内壁接触的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型液压活塞取样机具，其特征在于，活塞钻头（1）与中空心杆（5）下端丝扣连接，中空心杆（5）上端与上活塞（13）下端丝扣连接，上活塞（13）上端与主轴（15）下端以丝扣连接，主轴（15）为六方柱状或扁状的主动钻杆结构，相对于主轴（15）并可以沿主轴（15）轴向运动的传扭接头（16）套在主轴（15）上，传扭接头（16）和主轴（15）一起同步转动，传扭接头（16）下端与缸体（14）上端丝扣连接，传扭接头（16）的内径大于与缸体（14）的内径，缸体（14）内腔与上活塞（13）滑动密封配合，缸体（14）下端与动活塞（11）上端丝扣连接，动活塞（11）下端与锥套（9）上端花键配合并通过螺钉连接限位，动活塞（11）套在中空心杆（5）上并与中空心杆（5）滑动密封配合，锥套（9）下端与外管（4）上端花键配合并通过螺钉（⑨）连接限位，外管（4）下端与外钻头（3）丝扣连接，锥形球卡架（10）位于锥套（9）内，并且位于动活塞（11）之下的弹簧（⑩）之上，弹簧（⑩）位于球卡座（8）上，球卡座（8）与锥套（9）下端丝扣连接，套在中空心杆（5）上的单动轴（6）与球卡座（8）丝扣连接，单动轴（6）上自上而下顺次装推力轴承（⑥）、内管头（7）和向心滚子轴承（④），内管接头（7）与样品管（③）固定连接，样品管（③）内腔与活塞钻头（1）滑动密封配合，上活塞（13）的轴向台阶通孔中安装有滑阀（12）和弹簧弹簧的上端抵在滑阀（12）下端面上，弹簧的下端抵在上活塞（13）的轴向台阶通孔的台阶面上，轴向台阶通孔的上部、中部和下部的孔径依次减小，主轴（15）的轴向中孔、轴向台阶通孔和中空心杆（5）的轴向中孔依次流体导通，上活塞（13）外壁、 缸体（14）内壁和动活塞（11）上端面三者之间形成向动活塞（11）施加压力的密闭液压腔，与滑阀（12）接触的上活塞（13）内壁上开设有与密闭液压腔流体导通的a孔，滑阀（12）上开设有用于导通轴向台阶通孔和主轴（15）的轴向中孔的液压封堵孔。FDA00002990898200011.jpg,FDA00002990898200012.jpg,FDA00002990898200013.jpg,FDA00002990898200014.jpg...

【技术特征摘要】
1.新型液压活塞取样机具，其特征在于，活塞钻头(I)与中空心杆(5)下端丝扣连接，中空心杆(5)上端与上活塞(13)下端丝扣连接，上活塞(13)上端与主轴(15)下端以丝扣连接,主轴(15)为六方柱状或扁状的主动钻杆结构，相对于主轴(15)并可以沿主轴(15)轴向运动的传扭接头(16)套在主轴(15)上，传扭接头(16)和主轴(15) —起同步转动，传扭接头(16)下端与缸体(14)上端丝扣连接，传扭接头(16)的内径大于与缸体(14)的内径，缸体(14)内腔与上活塞(13)滑动密封配合，缸体(14)下端与动活塞(11)上端丝扣连接，动活塞(11)下端与锥套(9 )上端花键配合并通过螺钉( )连接限位，动活塞(11)套在中空心杆(5 )上并与中空心杆(5 )滑动密封配合，锥套(9 )下端与外管(4)上端花键配合并通过螺钉(⑨)连接限位，外管(4)下端与外钻头(3)丝扣连接，锥形球卡架(10)位于锥套(9)内，并且位于动活塞(11)之下的弹簧(⑩)之上，弹簧(⑩)位于球卡座(8)上，球卡座(8)与锥套(9)下端丝扣连接，套在中空心杆(5)上的单动轴(6)与球卡座(8)丝扣连接，单动轴(6)上自上而下顺次装推力轴承(⑥)、内管头(7)和向心滚子轴承(④)，内管接头(7)与样品管(③)固定连接，样品管(③)内腔与活塞钻头(I)滑动密封配合，上活塞(13)的轴向台阶通孔中安装有滑阀(12)和弹簧( )，弹簧( )的上端抵在滑阀(12)下端面上，弹簧( )的下端抵在上活塞(13)的轴向台阶通孔的台阶面上，轴向台阶通孔的上部、中部和下部的孔径依次减小，主轴(15)的轴向中孔、轴向台阶通孔和中空心杆(5)的轴向中孔依次流体导通，上活塞(13)外壁、缸体(14)内壁和动活塞(11)上端面三者之间形成向动活塞(11)施加压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国民，贾莹刚，方国庆，杨涛，孙伟涛，
申请(专利权)人：李国民，贾莹刚，方国庆，杨涛，孙伟涛，
类型：发明
国别省市：