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公开(公告)号：CN113565433A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202111029408.8
申请日：2021-09-03
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下基岩用铠装电缆式电磁冲击回转钻具，包括有岩屑室、水泵、驱动电机、电磁冲击系统、钻具外管和钻头，其中岩屑室装配在水泵的上部，岩屑室的出液口对应水泵的进液口设置，驱动电机设在水泵的下部，驱动电机下部的驱动轴连接有空心转轴，空心转轴由驱动电机驱使进行转动，空心转轴的底部与电磁冲击系统相连接，电磁冲击系统由空心转轴驱使进行工作，空心转轴和电磁冲击系统均装配在钻具外管的内腔中，空心转轴与钻具外管之间通过减速器相连接，钻具外管的底部与钻头相连接，有益效果：增加了电磁冲击系统，有效弥补了传统铠装电缆式电动机械钻具因钻压、扭矩不足而无法钻进岩层的缺点，降低了碎岩难度。
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公开(公告)号：CN113216834A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110684534.0
申请日：2021-06-21
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层用孔壁定向热融取心钻具，钻具为套管结构，包括有控制仓、孔内定位系统和孔壁取心系统，其中控制仓设在上部，孔壁取心系统设在下部，孔内定位系统连接在孔壁取心系统的顶端，孔壁取心系统由孔内定位系统驱使进行转动，控制仓的下端与孔内定位系统的顶端之间连接有支撑机构，控制仓分别与孔内定位系统和孔壁取心系统相连接，控制仓能够采集孔内定位系统和孔壁取心系统传输的信号，控制仓为孔内定位系统和孔壁取心系统提供动力并控制孔内定位系统和孔壁取心系统的工作。有益效果：结构简单、重量轻、对环境无污染、取心直径较大，增加了钻进效率，钻具内部具有防结冰性能，保证钻进安全。能够实现孔内精准定位取心。
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公开(公告)号：CN116556829A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310529060.1
申请日：2023-05-11
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种等离子体冰层钻头，涉及钻孔设备技术领域，包括壳体和钻孔机构，钻孔机构设置在壳体的底端，钻孔机构包括钻头壳体、驱动机构、电极盘、喷水机构和吸水机构，驱动机构安装在钻头壳体内部的顶端，驱动机构的伸缩杆与电极盘驱动连接，电极盘的表面环形设置有第一排圆柱型凸起和第二排圆柱型凸起，钻头壳体对应设置有导向孔，导向孔之间设置有电弧导向槽，喷水机构设置在第一排圆柱型凸起和第二排圆柱型凸起之间，第一排圆柱型凸起的顶端设置有高压电极，第二排圆柱型凸起的顶端设置有接地电极，吸水机构设置在钻头壳体中。本发明能够有效避免等离子钻头的电极在下探或者钻孔过程中与冰层发生磕碰，提高了电极的使用寿命。
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公开(公告)号：CN115387724A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211161437.4
申请日：2022-09-23
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B4/14
Abstract: 本发明公开了一种潜孔锤自回转钻具，包括有壳体、外缸、外活塞、内活塞、内缸、心管和钻头，其中壳体套设在外缸的周圈，壳体的内壁与外缸的外壁之间形成有第一气道，外缸套设在外活塞的周圈，外缸下部的内侧壁与外活塞上部的外壁之间形成有第二气道，外活塞套设在内活塞的周圈，外活塞的内壁与内活塞的外壁之间形成有第三气道，内活塞套设在内缸的周圈，内活塞上部的内壁与内缸下部的外壁之间形成有第四气道，内缸套设在心管的周圈，内缸的内壁与心管的外壁之间形成有第五气道，有益效果：采用双活塞结构，两者独立工作，互不干扰。性能安全可靠。整体结构简单紧凑，强度可靠。
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公开(公告)号：CN111255375A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010099388.0
申请日：2020-02-18
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/15
Abstract: 本发明适用于钻孔设备技术领域，尤其涉及一种等离子体冰层钻头、等离子体冰层钻孔设备，所述等离子体冰层钻头包括：壳体，用于安装钻孔机构和泵水机构；钻孔机构，所述钻孔机构设置在壳体靠近冰面一端，用于通过钻孔机构产生的高温高压等离子体击穿和融化接触冰层；泵水机构，所述泵水机构设置在壳体远离钻孔机构一侧，用于为钻孔机构输送供其电离的水和抽取冰层融化形成的水。本发明实施例提供的一种等离子体冰层钻头，通过壳体安装安装钻孔机构和泵水机构，泵水机构为钻孔机构供水，钻孔机构通过高压脉冲电流将水电离，形成高温高压等离子体，高温高压等离子体将冰层击碎并融化，以达到钻孔的目的。本装置结构简单，钻孔效率高，环保无污染。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111236838B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202010134174.2
申请日：2020-03-02
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层孔壁取心系统及取心方法,取心系统包括有发电机、地表控制系统和孔壁取心钻具，其中发电机与地表控制系统相连接，地表控制系统通过铠装电缆与孔壁取心钻具相连接，取心方法为：第一步、下放孔壁取心钻具到达孔内指定位置；第二步、地表控制系统向孔内电器单元发出指令，停止向支撑电动推杆供电；第三步、地表控制系统通过孔内电器单元停止向取心电动推杆供电；第四步、带动热熔钻头在冰层内下行热熔取心；第五步、给热熔钻头断电使热熔钻头停止工作；第六步、支撑电动推杆内的推杆收回至套管内；第七步、完成取心作业。有益效果：结构简单紧凑、重量轻、尺寸小、方便运输，对环境无污染，地表设备可与现有钻进设备共用。
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公开(公告)号：CN117365267A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311548929.3
申请日：2023-11-21
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B1/30
Abstract: 本发明公开了一种恒压空气锤，包括有外缸、内缸、冲击活塞、调压活塞和钻头，其中内缸插设在外缸的内腔中，内缸的底部与钻头的顶部相连接，冲击活塞插设在内缸的内腔中，冲击活塞能够在内缸的内腔中进行上下运动从而带动钻头进行冲击作业，调压活塞插设在调压芯管内管的内腔中，调压活塞能够在调压芯管内管的内腔中进行上下运动，冲击活塞和调压活塞的中心线为同一轴线，调压芯管装配在外缸上部的内腔中，调压芯管的内管插设在冲击活塞中间的中心通道内并与冲击活塞之间为滑动接触，有益效果：能够根据风量及风压自动调节后气室内部的压力，钻头运动过程平稳，强度可靠，提高钻进效率，降低井下事故的产生。
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公开(公告)号：CN115874918A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211404572.7
申请日：2022-11-10
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地钻探用电动机械孔壁取心钻具，包括有壳体、支撑系统、孔壁取心系统和控制系统，其中控制系统、支撑系统和孔壁取心系统依次装配在壳体内，控制系统分别与支撑系统和孔壁取心系统相连接，控制系统控制支撑系统和孔壁取心系统的工作。壳体分为上壳体和下壳体，上壳体设在下壳体的上部，上壳体的顶端设置有电缆室，电缆室内装配有电缆终端和电缆接头，其中电缆终端的上端与铠装电缆相连接，电缆终端的下端通过电缆接头与控制系统相连接，有益效果：地层适应性好，适用于含有岩石颗粒的冰层钻进；钻具整体结构简单紧凑，尺寸小巧轻便，且取心直径大、单次取心长度长，大大缩短了起下钻具的辅助时间，有效提升钻进效率。
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公开(公告)号：CN113216834B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202110684534.0
申请日：2021-06-21
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层用孔壁定向热融取心钻具，钻具为套管结构，包括有控制仓、孔内定位系统和孔壁取心系统，其中控制仓设在上部，孔壁取心系统设在下部，孔内定位系统连接在孔壁取心系统的顶端，孔壁取心系统由孔内定位系统驱使进行转动，控制仓的下端与孔内定位系统的顶端之间连接有支撑机构，控制仓分别与孔内定位系统和孔壁取心系统相连接，控制仓能够采集孔内定位系统和孔壁取心系统传输的信号，控制仓为孔内定位系统和孔壁取心系统提供动力并控制孔内定位系统和孔壁取心系统的工作。有益效果：结构简单、重量轻、对环境无污染、取心直径较大，增加了钻进效率，钻具内部具有防结冰性能，保证钻进安全。能够实现孔内精准定位取心。
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公开(公告)号：CN111307505B
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202010203573.X
申请日：2020-03-20
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N1/08
Abstract: 本发明涉及极地冰层快速钻进钻具，具体是一种冰层高温火焰融冰钻具，包括电源、火焰燃烧装置、取心机构和火焰钻头，所述火焰钻头通过所述取心机构与所述火焰燃烧装置连接，所述火焰燃烧装置为所述火焰钻头提供热能；所述火焰钻头用于钻取冰心，并将冰心卡断至所述取心机构内；所述电源提供电能。本发明的有益效果是：通过设置燃料舱将燃料直接储存在冰层高温火焰融冰钻具内部，利用燃料燃烧产生的高温火焰直接融冰，无需能量转换，能量利用率高；结构简单，操作方便。
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