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公开(公告)号：CN116201495B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202310272333.9
申请日：2023-03-20
Applicant: 吉林大学
Abstract: 极地冰孔侧壁取芯万向机器人，属于钻探机具领域，包括钻具外管、钻具导向管、取芯工具和方位角定位器，取芯工具能够伸出或缩回钻具导向管中，取芯工具包括热融钻头、冰芯卡断器和软管，热融钻头和冰芯卡断器之间设置有钻压传感器；软管能够任意弯曲并沿其长度方向等间隔连接有多个机械节，机械节的外壁上设置有位移传感器，机械节包括固定环和沿固定环周向等间隔均匀设置的机械臂，固定环和机械臂间设有孔壁压力传感器；方位角定位器被配置成用于确定外管相对于冰孔的方位角位移，方位角定位器上设置有方位角传感器。本发明可变换钻进的方位角，在热融钻头钻入冰孔侧壁之后，可变换取芯工具钻进的仰角和方位角，实现各个方向层位的取样。
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公开(公告)号：CN119354316B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411896495.0
申请日：2024-12-23
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种热水钻具井下悬重测量装置，属于极地冰层钻探技术领域，该热水钻具井下悬重测量装置中合水舱和分水舱之间密封连通有至少三根呈螺旋状盘旋设置的高压软管，同时在合水舱和分水舱之间设置有环绕整个热水钻具井下悬重测量装置的中心轴线均匀间隔设置的水下称重传感器，所有水下称重传感器均一端通过第一缆绳与安装在分水舱底端的第一吊环螺栓连接，另一端通过第二缆绳与安装在合水舱顶端的第二吊环螺栓连接；热水钻具心管密封连接于合水舱底部二者同轴设置且内部连通。本发明提出的装置能够设置在井下钻具之上，避免测量钻具悬重时，因高压软管悬重占比大、钻具悬重占比过小造成的孔底钻具悬重测量误差大的问题。
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公开(公告)号：CN119466628A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411599593.8
申请日：2024-11-11
Applicant: 吉林大学
Inventor： 宫达 , 刘西牧 , 范晓鹏 , 李冰 , 王元 , 李亚洲 , 武威 , 王宇 , 孙宇宸 , 邓志鹏 , 魏贤哲 , 鲜涛 , 李晨熠 , 帕维尔达拉拉伊 , 张楠 , 王如生 , 杨阳 , 韩博 , 洪嘉琳 , 王婷 , 刘昀忱 , 陈艳吉 , 郭沫君 , 刘泽君 , 张旭 , 吴子言 , 杨一凡 , 王良玉 , 杨本涛 , 刘霖 , 崔志豪 , 郑显赫
Abstract: 本发明公开了一种适用于冰下湖钻孔的电机驱动型柱状振动器，属于极地冰下湖钻探领域，水下电机的输出轴旋转并带动包括联轴器、凸轮传动轴和凸轮的旋转部件与其同步旋转，凸轮为具有重复曲面的圆周凸轮，凸轮旋转过程中其上表面与凸轮随动器接触并上推包括直线推杆、参振质量块、凸轮随动器安装架、弹簧底座、悬臂轴承和凸轮随动器共同组成直线振动部件，此过程弹簧被压缩，直至凸轮随动器越过凸轮上表面曲面最高点后，弹簧被释放并致使直线推杆与框架顶板间配合面发生冲击产生振动并将振动力通过框架侧板传输至框架底板，完成单次冲击。本发明能够很大程度的节约振动器结构的径向尺寸和轴向尺寸，使本发明提出的振动器可应用于小直径钻孔。
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公开(公告)号：CN115506710B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202211244081.0
申请日：2022-10-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种大埋深极地冰下湖快速清洁取样探测装置与方法，属于属于极地钻探领域，装置包括热水钻进系统、铠装电缆滑轮、铠装电缆、铠装电缆绞车和冰下湖取样探测器，冰下湖取样探测器包括中继舱和热融探测器，中继舱内设置有线缆卷筒装置用于控制柔性电缆的自动收放，柔性电缆与热融探测器连接；方法采用清洁热水钻技术完成冰下湖上方冰盖的快速钻探，为后续下方热融探测器提供可用的钻孔通道，在热融探测器钻入冰下湖前和从冰下湖提出后，均采用孔内制冷方式使钻孔孔内融水冻结，从而有效的隔离了热水钻孔和冰下湖水，避免了热水钻孔内热水对冰下湖水的污染，尽可能地降低了向冰下湖内引入污染源的可能性。
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公开(公告)号：CN110761709B
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN201911163529.4
申请日：2019-11-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层钻进用内锥形回转热融钻头，主要包括中心管、水密接头、半圆键、钻头外管、加热棒及钻头体，钻头体呈圆台形，钻头体的下端部沿径向向外延伸形成环形凸台，钻头体内部具有圆锥形空腔，圆锥形空腔的内壁与环形凸台的外壁之间通过圆弧面平滑过渡连接，圆锥形空腔的内壁上均匀布置有V型槽，V型槽从圆锥形空腔内壁延伸至环形凸台外壁上；本发明的钻头整体结构设计为内锥形，内锥形表面加工有V型槽，在钻进时，V型槽增加了钻头的传热面积，同时当钻头回转时，V型槽将带动钻头下方的水体发生转动，使钻头与孔底融水和融水与冰层的传热由常规的热传导变为对流换热，大大提高换热效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116641659A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310746704.2
申请日：2023-06-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头，属于极地冰盖钻探技术领域，包括外管、挡板、阀芯、弹簧、钻头体、堵丝、第一密封圈、阀套、第二密封圈、喷嘴和第三密封圈，该钻头可通过变换流道，在孔底形成分支孔，从而使岩石碎屑落入分支孔以达到清除主孔内岩石碎屑的目的，从而大大提高了热水钻在钻遇含岩石碎屑冰层时的钻进效率；该钻头利用液压原理，通过设置环形空腔，使阀芯在热水压力下持续保持在上限位，结构简单可靠。
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公开(公告)号：CN114991658A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210755126.4
申请日：2022-06-30
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/04 , E21B47/00 , E21B47/013 , E21B47/022
Abstract: 一种可对极地冰层离子成分随钻测量的热融钻具，属于极地冰层钻探领域，主要包括上钻头、环形钻头、下钻头、离子色谱仪和测控单元，测控单元用于向离子色谱仪供电，并向离子色谱仪发送指令信息以控制其工作，还用于向上钻头、环形钻头和下钻头中的加热棒供电，本发明的钻具可在不停钻的情况下连续对冰层融水进行离子成分随钻测量，数据获取便捷，并减少了冰芯样品存储、转运环节，节省了人力物力成本。采用内锥形的下钻头可使孔底融水优先进入离子色谱分析仪，保证数据获取的真实性。采用环形钻头和下钻头两个钻头向下钻进，环形钻头主要形成台阶钻孔，实现钻具的悬吊，大大提高了钻具的垂直钻进性能，保证可有效获取冰盖垂直剖面的离子含量数据。
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公开(公告)号：CN114278218A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111530109.2
申请日：2021-12-15
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种基于液态金属的极地粒雪层垂钻热融钻头，属于钻探机具领域，包括供电电缆、上盖、绝热环套、融冰球体、短加热棒、长加热棒、发热铜芯和液态金属腔，发热铜芯与融冰球体为同心设置，两者之间安装有耐高温密封圈；发热铜芯、融冰球体和耐高温密封圈共同形成液态金属腔，液态金属腔内填充有液态金属，且液态金属填充高度小于融冰球体的半径；本发明采用具有高导热性的液态金属作为传热介质，利用流态金属的流动性和重力实现钻头传热方向控制，使钻头在钻进中始终自动保持向下垂直钻进，将大大降低极地粒雪层热融钻孔发生孔斜的可能性，提高钻探靶区命中率，同时可降低提钻过程中钻头发生卡钻的概率，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN111864978A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010742182.5
申请日：2020-07-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种孔用耐压柱状直线振动器，包括有压力舱体、电机和振动装置，其中电机和振动装置设在压力舱体内，电机与振动装置相连接并驱使振动装置进行振动。压力舱体的顶盖上端面上装配有上法兰，压力舱体的顶盖上螺接有水密接头，水密接头内通过的电缆与电机相连接并为电机提供电力，压力舱体的上端与顶盖底面之间设置有第一径向密封圈进行压力舱体上端的密封，压力舱体的底面装配有下法兰，压力舱体的底端与压力舱体的底盖上端面之间设置有第二径向密封圈进行压力舱体下端的密封。有益效果：性能稳定，不易损坏。本发明能够通过调节转速、配重块来改变振动器的振动频率及激振力，操作方便。可搭载于各种钻具或取样器之上。
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