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公开(公告)号：CN119616372A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411817767.3
申请日：2024-12-11
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于含杂质冰层的热融钻具，属于冰层热融探测技术领域，包括热融钻头、前端爬行机构、科学探测腔、偏转机构、后端爬行机构和末端机构。前端爬行机构带动热融钻头旋转，用于防止杂质颗粒在孔底聚集，提高钻进效率。科学探测腔一端连接前端爬行机构，另一端连接偏转机构，内部搭载相应的科学探测装置，用于取样和数据采集。偏转机构用于热融钻具的各机构之间的偏摆，热融钻具中的后端爬行机构能够让钻具在大块岩石和冰面上爬行，提高钻具的空间自由度。本发明能够实现热融钻进和旋转钻进两种钻进形式，偏转机构和后端爬行机构之间相互配合，满足热融钻具在多种地质条件下钻进，提高钻具灵活性和可靠性，达到大深度探测的目的。
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公开(公告)号：CN119616371A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411817502.3
申请日：2024-12-11
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明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。
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公开(公告)号：CN119354612A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411918046.1
申请日：2024-12-25
Applicant: 吉林大学
Inventor： 宫达 , 刘西牧 , 范晓鹏 , 李冰 , 李亚洲 , 吴子言 , 武威 , 张楠 , 王如生 , 洪嘉琳 , 王婷 , 刘昀忱 , 王元 , 帕维尔达拉拉伊 , 张为 , 杨朔 , 李嘉伟 , 马晋达
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下水环境地热探测型沉积物取样器，属于极地冰下水环境探测与采样技术领域，该取样器由自上而下顺次相连的悬吊绳索、锤击组件及取样测温组件组成，将沉积物取样与测温功能集合于同一装备，实现对水下沉积物取样的同时对取样层位进行原位测温，无需分次开展沉积地层取样与对取样点的不同深度进行测温，降低了施工难度与成本。能够通过增设配重块增大装置自重，增大装置靠自重在沉积地层的进尺深度，还可通过轻提配重块后自由释放，使配重块向下锤击承载块，向下施加较大冲击以增加进尺深度，设备结构、操作复杂程度低，节约工程成本。通过进尺限位板避免取样器在沉积地层中过度进尺，实现指定深度沉积地层的采样及温度测量。
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公开(公告)号：CN108661555B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN201810660000.2
申请日：2018-06-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种热气冰层取芯钻具，包括有负压真空水泵、储水舱、取样管、加热舱和钻头，其中负压真空水泵设在储水舱的顶部并与储水舱的内腔相连通，取样管和钻头依次设在储水舱的下部，钻头固连在取样管的底部，储水舱连通有数根吸水管，数根吸水管的进水口围设在钻头的周圈，加热舱套设在取样管的下方，加热舱的上端连通有数根进气管，通过进气管能够向加热舱的内腔中输入冷空气以被加热舱进行加热，加热舱还连通有喷气口，喷气口设在加热舱的下方，加热舱内腔中被加热的气体通过喷气口喷出。有益效果：冰雪颗粒在热气冲击下会迅速融化或升华，钻进效率会更加之快。采用热气钻进洁净环保，在极地特殊环境中具有重大的使用价值。
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公开(公告)号：CN116201495A
公开(公告)日：2023-06-02
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111864978B
公开(公告)日：2022-12-27
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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公开(公告)号：CN115059390A
公开(公告)日：2022-09-16
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：CN111964961B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202011071566.5
申请日：2020-10-09
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N1/08
Abstract: 本发明公开了一种全自动冰下沉积物振动取样器，包括有控制舱、振动舱和取样管部件，其中控制舱装配在取样器本体的上部，控制舱通过滑动套环套接在导向柱上，控制舱在滑动套环的带动下能够沿导向柱进行上下滑动，导向柱的底部通过法兰盘与振动舱的顶部相连接，控制舱内的控制装置通过深水电缆与振动舱内的振动装置相连接，通过深水电缆控制舱向振动舱内传输电力及控制信号，振动舱的底部通过连接件与取样管部件的顶部相连接。有益效果：大大降低了误触发的风险，增加了冰下沉积物取样的可靠性。使取样器整体径向尺寸大缩减。地表操作较为简单，降低了水下高压环境中泄露的可能。出现事故几率较低。节约地表工作时间。
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公开(公告)号：CN112647850A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011575481.0
申请日：2020-12-28
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/14
Abstract: 本发明公开了一种用于极地冰层和粒雪层的热水钻进装置，钻进装置包括有钻头、钻具内壳、钻具外壳、加热器、水泵和蓄水室，其中钻具内壳插设在钻具外壳的内腔中，钻具内壳的外壁与钻具外壳的内壁之间形成有流水通道，钻头装配在钻具内壳的底部，水泵和加热器设在钻具内壳的内腔中，水泵设在加热器的上部，水泵下部通过第一供水管与加热器相连通，加热器的出水口通过第二供水管与钻头相连通，蓄水室装配在水泵的上部，蓄水室与水泵相连通。有益效果：极大地降低了热水从地表传送到钻孔底部的热量损耗，有利于钻进效率的更快提高；能有效解决钻具遇到粒雪层和裂隙冰层的热水漏失问题和钻具温度过高问题；减少了钻进中的人力、物力以及财力成本。
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公开(公告)号：CN110671067B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201911103573.6
申请日：2019-11-13
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种配合极地空气钻进取芯式旋喷钻头随钻检测冰芯介电性质的装置，其上部连接体与冰芯管连接；上部连接体具有上轴承座，上轴承座内镶嵌上推力球轴承，上推力球轴承下端安装有轴承挡环，下轴承座上安装下推力球轴承，钻头体与轴承挡环连接，钻头体与轴承挡环能同步转动，冰芯管的内部具有冰芯扶正器；冰芯管具有导线通孔、低位电极、中间环状间隙、高位电极和保护电极；钻头体的壁上具有导流气体凸起、冰芯卡断器、高压空气导流孔、底唇面空气导流孔，刀头固定在钻头体底部。本发明可以随着钻进检测冰芯的介电性质，配合高压空气旋喷钻进避免了液体对测量精度的影响。钻头体单动，上部冰芯管等不转动，增加了钻具的稳定性。
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