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公开(公告)号：CN106907110B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN201710300564.0
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下基岩热水取芯钻进方法及装置，装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、反扭装置、电气舱、岩屑管、螺杆马达及下部双管钻具和钻头；方法是采用热水作为动力介质驱动孔底钻具回转进而完成基岩取芯钻进，热水采用管路输送至孔底钻具，同时采用电缆为钻具内传感器及通讯模块进行供电，并实现地表对孔内钻进参数的监测；岩石钻进钻头通过回转磨削向下钻进，同时钻进产生的岩屑被热水带离孔底，并沿钻具与孔壁环状间隙上返；本发明很好地解决了极地冰下基岩快速取芯钻探技术难题，通过与热水钻相结合，可快速钻穿冰盖到达冰下基岩界面，并更换基岩热水取芯钻具完成岩心取样钻进。
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公开(公告)号：CN109443623B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201811328458.4
申请日：2018-11-09
Applicant: 吉林大学
IPC: G01L5/102
Abstract: 本发明公开了一种南极冰钻用绞车绕缆拉力传感装置，减阻滑轴和拉紧块、第一霍尔检测电路和第二霍尔检测电路设置在壳体内，第一霍尔检测电路和第二霍尔检测电路与从控制板连接，负载电缆穿过减阻滑轴，拉力弹簧一端连接在减阻滑轴上，另一端与拉紧块末端连接，拉紧块首端开设有螺纹孔，拉力调整螺栓穿过壳体旋在拉紧块首端的螺纹孔内，磁块设置在第一霍尔检测电路和第二霍尔检测电路之间且与减阻滑轴固连；该装置通过拉力调整螺栓对拉紧块的位置进行调整，使拉力弹簧作用在电缆上的拉力发生变化，最终控制卷桶电机和促动电机的转速关系比，达到正确的绕绳关系。
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公开(公告)号：CN103643913B
公开(公告)日：2018-01-30
申请号：CN201310645162.6
申请日：2013-12-05
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/00
Abstract: 本发明公开了一种冰层空气涡轮反循环连续取心孔底动力钻具，其是在钻头体上设置有一定数量的切削具和与之配套的喷射钻头内体；钻头体与钻头内体通过圆锥滚子轴承连接在一起，钻头内体与钻头体之间形成有可供气体通过的环装间隙；钻头内体设有内喷孔和偏心卡簧，内喷孔的倾角α为30°~50°；钻头内体、环状间隙、切削具、内喷孔、底喷孔与钻头的中心通道相连通；涡轮定子固定在连接管上，连接管上端与双壁钻杆内管配合连接，连接管下端与钻头内体配合连接；涡轮转子固定在钻头体上；利用双壁钻杆将压缩空气从钻杆内外管之间的间隙输送至孔底驱动涡轮作为钻进动力，同时利用反循环将冰心、冰屑经由中心通道返回地表，实现不停钻连续取心。
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公开(公告)号：CN107120063A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710300737.9
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰层热水取芯钻进方法及装置，装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、上反扭装置、电气舱、下反扭装置、螺杆马达及下部双管钻具和钻头。方法是采用热水作为动力介质驱动孔底钻具回转进而完成取芯钻进，热水采用管路输送至孔底钻具，同时采用电缆为钻具内传感器及通讯模块进行供电，并实现地表对孔内钻进参数的监测；冰层切削钻头通过回转切削向下钻进，避免了热水钻全孔钻进对冰芯质量的影响，同时切削产生的冰屑被热水带离孔底，并在向上运输过程中融化；在钻具上方设计反扭装置，防止上部钻具在钻头切削冰层时发生转动，同时反扭装置支撑在孔壁上，有利于保证钻具在较小倾角下稳定钻进。
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公开(公告)号：CN106907111A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201710300712.9
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地积雪层快速钻进用空气旋喷钻头，其变径接头上部与高压空气管路连接，变径接头下部与座体连接。旋转轴上部通过两套轴承与座体配合，两套轴承之间安装有轴承挡环对轴承进行限位。钻头体底部径向均布三个刀头，刀头通过螺钉固定在钻头体上，刀头外径略大于钻头直径，保证钻具可顺利向下钻进。钻头体内部设计有斜向上的旋喷通道和垂直向下的底喷通道，高压气体经由高压空气管路、旋转轴中心孔到达钻头体内部，并分别由旋喷通道和底喷通道喷出钻头外，由旋喷通道喷出的高压空气驱动钻头体进行回转，由底喷通道喷出的气体将钻进产生的冰屑带离孔底，并由钻头与孔壁环状间隙上返至地表。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103277062B
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201310204525.2
申请日：2013-05-29
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/00
Abstract: 本发明公开了一种深冰下基岩取芯钻具反扭装置，是由外管、承扭刀下支座、承扭刀中支座、承扭刀上支座、弹簧座、弹簧导杆、承扭刀、调整拉杆、弹簧和调整螺母组成，其中承扭刀通过第一连杆、第二连杆和第三连杆分别与承扭刀上支座、承扭刀中支座和承扭刀下支座相铰接，弹簧置于承扭刀上支座与弹簧座之间，调整拉杆上部轴段与下部轴段之间的轴肩与承扭刀上支座底部端面接触，调整拉杆的顶端螺接有调整螺母，通过调整螺母的转动能够带动调整拉杆、承扭刀上支座沿轴向移动，有益效果：通过改变承扭刀的刀翼形状、结构形式能够保证冰下基岩钻进时对反扭力矩的需求。
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公开(公告)号：CN103245446B
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201310206260.X
申请日：2013-05-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种深冰心及冰下基岩电动机械钻具反扭装置测试平台，是由架体、扭矩传感器、反扭测试传动轴、反扭装置、冰心筒、冰心筒支架、拉力计、温度传感器和电动卧式测试台组成，其中扭矩传感器置于架体立柱的上部并与下部反扭测试传动轴的上端相连接，反扭装置插设在冰心筒内的冰孔中，冰心筒固定在冰心筒支架上，冰心筒支架固定在架体的底部，有益效果：能够准确地测量出钻具在钻进深冰心及冰下基岩过程中反扭装置所承受反扭力矩及钻具下滑阻力，为验证反扭装置平衡孔底钻头产生扭矩的能力提供准确的数据支持。
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公开(公告)号：CN103245446A
公开(公告)日：2013-08-14
申请号：CN201310206260.X
申请日：2013-05-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种深冰心及冰下基岩电动机械钻具反扭装置测试平台，是由架体、扭矩传感器、反扭测试传动轴、反扭装置、冰心筒、冰心筒支架、拉力计、温度传感器和电动卧式测试台组成，其中扭矩传感器置于架体立柱的上部并与下部反扭测试传动轴的上端相连接，反扭装置插设在冰心筒内的冰孔中，冰心筒固定在冰心筒支架上，冰心筒支架固定在架体的底部，有益效果：能够准确地测量出钻具在钻进深冰心及冰下基岩过程中反扭装置所承受反扭力矩及钻具下滑阻力，为验证反扭装置平衡孔底钻头产生扭矩的能力提供准确的数据支持。
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公开(公告)号：CN102852460A
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN201210319249.X
申请日：2012-08-31
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/08
Abstract: 本发明涉及一种极地冰层钻井孔内造斜装置及孔内造斜方法。是由回收下放装置A和孔内造斜装置B两部分组成；电机轴末端与连接块连接，传动轴与齿轮轴螺纹连接，齿轮轴通过上限位轴承和下限位轴承固定在上轴承座和下轴承座之间，锥齿轮固定在齿轮轴上，旋转套分别与锥齿轮啮合，旋转套分别安装在支架上，并相对支架转动，支架通过螺钉固定在外管上，钻头分别通过花键分别与旋转套连接构成。本发明解决了在主孔任意位置开分支孔的技术难题，用铠装电缆下放和提升孔内造斜装置，速度快，效率高；并且可以放置在孔内的任意位置。本发明与现有技术相比，结构简单，工作可靠，便于操作，可重复利用，降低成本，并防止了对极地和冰川环境的破坏。
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公开(公告)号：CN207004427U
公开(公告)日：2018-02-13
申请号：CN201720473923.8
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本实用新型公开了一种极地冰下基岩热水取心钻进装置，包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、反扭装置、电气舱、岩屑管、螺杆马达及下部双管钻具和钻头；本实用新型是采用热水作为动力介质驱动孔底钻具回转进而完成基岩取心钻进，热水采用管路输送至孔底钻具，同时采用电缆为钻具内传感器及通讯模块进行供电，并实现地表对孔内钻进参数的监测；岩石钻进钻头通过回转磨削向下钻进，同时钻进产生的岩屑被热水带离孔底，并沿钻具与孔壁环状间隙上返；本实用新型很好地解决了极地冰下基岩快速取心钻探技术难题，通过与热水钻相结合，可快速钻穿冰盖到达冰下基岩界面，并更换基岩热水取心钻具完成岩心取样钻进。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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