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公开(公告)号：CN108505946B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN201810328375.9
申请日：2018-04-13
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种雪层钻进用可变径热熔钻头，包括有第一加热块、第二加热块、芯体和连接芯杆，其中第一加热块和第二加热块设置有数块，第一加热块和第二加热块交错设在芯体的周圈，连接芯杆穿设在芯体的中间部位，连接芯杆的下端固连有芯体固定块，第一加热块的内侧壁上枢接有第一连杆，第一连杆的上端通过销轴枢接在芯体的上部，第二加热块的内侧壁上枢接有第二连杆，第二连杆的上端通过销轴也枢接在芯体的上部，第一加热块的下部通过销轴枢接在芯体固定块的压杆上，有益效果：结构简单，工作可靠。并且该钻头基于模块化的设计，方便更换损毁部件，提高了钻具的可靠性，降低了制作和维护成本。
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公开(公告)号：CN115059390B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210745791.5
申请日：2022-06-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种极地冰川内赋存气体随钻采集装置，属于冰芯钻探领域，主要包括铠装电缆、电缆终端头、外管、取芯管外管、取芯管、冰芯卡断器、取芯钻头、采气装置、采气管、液压泵站、环形封堵器、氮气注入装置、液压油缸、气滑环、空心轴电机和螺旋翼片，各个部件协同作业在冰层取芯钻探过程中对冰芯和孔壁环状间隙内冰层破碎释放的气体进行收集，相比常规冰芯钻探技术提高了单孔气体收集量，提高了钻孔利用率。通过气滑环、空心轴电机的空心轴和取芯管向孔底注入氮气等惰性气体，可将取芯管内和钻具与孔壁环空间隙的空气全部排出，配合环形封堵器封闭钻孔，为气体采样提供了无污染的封闭空间，减少了气体采集过程中受外源物质污染的可能性。
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公开(公告)号：CN115370354A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211045122.3
申请日：2022-08-30
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B47/08
Abstract: 本发明提出了一种用于极地冰盖钻孔孔壁形态测量的测井仪，属于测井技术领域，包括滑动件、测量臂支撑架、测量臂、测力板簧和限位块，测量臂数量为九个，该测井仪放弃传统运用弹簧的结构，采用更加节省空间测力板簧设计，精度足够的同时让测井仪的结构更加精简，也让测量臂的数量能达到九个；同时提出了一种测量臂，在测量时能达到足够高精度的同时也有很强的适用性，能解决测量过程中的很多问题；同时还将测量臂拆分为个体，把每个测量臂都作为一个独立的系统，每个测量臂测的为一个点的数据，点越多，对孔壁截面形态的检测便越精确，使得增加测量臂的数量变的更加有意义，同时也让测井仪的修理与维护简便且不容易使测井仪发生自锁现象。
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公开(公告)号：CN110005338A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910435684.0
申请日：2019-05-23
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00
Abstract: 本发明公开了一种用于极地热水取芯钻进的孔壁自适应式反扭装置，是在装置本体的周圈开设有数个滑槽，滑槽内嵌设有支撑片，支撑片的一端为固定端被固连在滑槽的一端，支撑片的另一端为自由端能够在滑槽内进行滑动，装置本体内开设有输水通道。支撑片为弹性体，支撑片由弹性材料制成，支撑片的固定端固连在滑槽的底部，支撑片的自由端连接在一滚轮的中轴上，滚轮设在滑槽内，支撑片的自由端能够在滚轮的带动下沿滑槽进行滑动，支撑片的固定端和自由端之间装配有螺旋弹簧，支撑片的外边缘设有刀刃。有益效果：能够自动调节反扭片直径以适用于不同孔径，极大地提高了钻进和取芯效率，彻底杜绝了热水软管随钻具回转而扭结甚至断裂的情况发生。
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公开(公告)号：CN109736701A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910163464.7
申请日：2019-03-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰层热水孔内循环钻进装置，包括有钻头、钻具外壳、加热器和水泵，其中钻头装配在钻具外壳的底部，水泵和加热器设在钻具外壳的内腔中，水泵设在加热器的上部，水泵通过水管与加热器相连通，加热器的出水口通过水流换向阀与钻头相连接，钻头的底部装配有喷嘴，钻头的侧壁上开设有侧向喷孔，水流换向阀下部的出水口与对应的喷嘴和侧向喷孔相连通。有益效果：热水在钻具内部加热使整体钻具更加轻巧便捷，方便运输，适宜在地形复杂的南极地区使用，减少了钻进过程中的人力、物力、财力成本；本发明为热水钻技术发展提供了新思路，对加快极地研究的发展有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109441384A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811579909.1
申请日：2018-12-24
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种用于冰层钻探的激光取芯钻进方法及钻进装置，方法是利用高能激光束直接作用于冰表面，使之局部快速加热到融化，是一种非机械接触式的物理破冰方法。随着激光探头的转动，激光束直接与冰层接触，能形成环状的间隙，钻杆得以顺利下放，在完成一个回次的钻进后，利用冰芯卡断器在钢丝绳的配合下能卡断冰芯，取至地表，以便完成后续的冰芯检测与分析工作。利用激光高能量融冰的方法省去了机械钻进的繁琐过程，以及不用钻井液减少了对极地环境的污染，也避免了卡钻事故的产生，同时也避免了热水钻热水对冰芯形状的影响，是一种极其清洁的保持原状冰芯的钻进方法。激光钻进方法也保证了钻孔的垂直度，不会产生斜孔。钻进装置用于实现该方法。
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公开(公告)号：CN109083608A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201811294768.9
申请日：2018-11-01
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种基于水下机器人的冰架底部仰孔取芯系统和方法，取芯系统包括有水下机器人、取芯钻具、水箱、锅炉和控制系统，其中取芯钻具装配在水下机器人上部的壳体上，水箱、锅炉和控制系统均设在水下机器人的内腔中，水箱与锅炉之间由输水管连通，锅炉用水由水箱进行输入，取芯方法为：步骤一、将水下机器人投入水中工作；步骤二、进行自下而上仰孔钻进工作；步骤三、控制水下机器人返回海平面。有益效果：本发明提供的技术方案设计独特，原理清晰，突破了传统的由上而下的取芯钻进方法，能够在冰架冰芯研究的关键区域--冰架底部与海洋交界面处取芯，而无需钻穿整个冰架，极大地减少了人力物力的资源浪费。
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公开(公告)号：CN108548689A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810526745.X
申请日：2018-05-29
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N1/08
Abstract: 本发明公开了一种延时启动型多电机同步振动式冰下水体沉积物取样器，包括有电气压力舱、振动压力舱、取样管部件和导向配重单元，其中电气压力舱设在顶端，振动压力舱、取样管部件和导向配重单元依次装配在电气压力舱的下部，电气压力舱的下端与振动压力舱的上端通过减振单元相连接，振动压力舱的下端与取样管部件的上端通过连接锁紧装置相连接，导向配重单元的上端吊挂在取样管部件的下端。有益效果：有利于获取深层的沉积物样品，克服了海洋沉积物取样设备中的外部导向支架无法使用的问题，能够实现取样器单一方向的振动模式，整个取样器采用模块式设计，拆装、维护、替换较为方便，节约地表工作时间。
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公开(公告)号：CN106837177A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710211086.6
申请日：2017-04-01
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/14
Abstract: 本发明公开了一种用于冰层钻进的热水钻系统，包括有热水钻装置和还包括有自动控制装置；热水钻装置包括喷嘴及钻具、高压软管、桅杆、电动绞车、高压加热器、高压泵和水箱，其中桅杆的顶端设置有天车滑轮，自动控制装置包括伺服电机、称重传感器和编码器、钻孔参数观测仪器和控制器，称重传感器、编码器和钻孔参数观测仪器与控制器连接，伺服电机由控制器控制，伺服电机安装于电动绞车内，可根据控制器的指令调整电动绞车的运转状态。钻具下放速度可以自动控制，能防止钻孔变形，不会造成严重的孔斜事故；自动控制装置可实时获取各项钻进参数，并根据获取的钻进参数调节钻进速度，以协助该热水钻系统实现最大钻进效率。
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公开(公告)号：CN106593337A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201710090943.1
申请日：2017-02-20
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/10
Abstract: 本发明公开了一种用于极地冰雪钻进的热水取芯钻头，包括有上输水管、下输水管、套管、上部喷嘴和取芯舱，其中上输水管和下输水管之间通过接头相连接，接头顶端上输水管下部的侧壁上开设有通水孔，接头底部下输水管的上部侧壁上也开设有通水孔，上输水管的下部和下输水管的上部均装配在套管内，套管上部的内侧壁上开设有上连通槽，套管下部的内侧壁上开设有下连通槽，上部喷嘴套设在套管的上连通槽对应部位，上连通槽的侧壁上开设有通孔与上部喷嘴的内腔相连通，取芯舱的上端与下输水管的下端相连接，有益效果：本发明提供的热水取芯钻原理清晰、结构简单、拆装方便，能够有效解决下钻过程出现的卡钻现象。
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