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公开(公告)号：CN112922530B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202110163748.3
申请日：2021-02-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及钻探设备技术领域，具体是一种定向钻进用空气反循环潜孔锤自回转钻具，包括壳体、配气机构、回转机构和钻头，所述配气机构、回转机构和钻头从上到下依次安装在壳体内；所述配气机构包括阀门组件、具有前气室和后气室的活塞组件，活塞组件的活动端设有斜键部与回转机构包含的螺旋衬套配合；所述螺旋衬套通过与其间歇咬合的花键套连接钻头；所述阀门组件控制气体交替通入前气室和后气室带动活动端往复运动，并驱动钻头回转。有益效果：所有机构均安装在壳体内部，依靠回转机构包括的楔形齿与键槽配合传递扭矩，结构紧凑，强度可靠；利用带键活塞回程能量驱动钻头回转磨削岩石，还保持带键活塞冲程能量冲击破碎岩石，能量利用率高。
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公开(公告)号：CN110454085B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201910854366.8
申请日：2019-09-10
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地钻进用铠装电缆式电动机械冲击回转钻具，包括有岩屑室、水泵、驱动电机、变速系统、机械冲击系统和钻头，其中岩屑室设在水泵的上部，岩屑室的出液口与水泵的进液口相连通，驱动电机设在水泵的下部，驱动电机的下端与变速系统相连接，水泵和变速系统由驱动电机带动进行工作，变速系统的下部与机械冲击系统相连接，变速系统带动机械冲击系统进行工作，钻头装配在机械冲击系统的下部，钻头由机械冲击系统带动进行工作。有益效果：在钻具回转切削的基础上增加了冲击钻进，降低了卡钻等复杂钻进事故风险。该钻具具有结构简单，系统可靠，应用范围广，钻进效率高，可用于冰层、冰岩夹层以及冰下基岩层等多工况条件的钻进。
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公开(公告)号：CN114109288B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202111460363.X
申请日：2021-12-02
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰层用气力驱动快速取心钻具，包括有钻具内管、钻具外管、驱动系统和反循环钻头，其中钻具内管插设在钻具外管内，钻具内管的外壁与钻具外管的内壁之间形成有输气通道，钻具内管的顶部连通有取心通道，钻具外管的顶部连通有高压进气通道，高压进气通道与钻具内管和钻具外管之间的输气通道相连通，驱动系统连接在钻具外管的底部，反循环钻头装配在驱动系统的底部，高压进气通道和输气通道输入的高压气体驱使驱动系统带动反循环钻头进行工作。有益效果：省去了电机、减速器等电力元件，极大简化了钻具结构，降低钻井人员劳动强度，更有利于在极地恶劣的环境下进行钻井作业；提高了取心效率。
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公开(公告)号：CN114109288A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111460363.X
申请日：2021-12-02
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰层用气力驱动快速取心钻具，包括有钻具内管、钻具外管、驱动系统和反循环钻头，其中钻具内管插设在钻具外管内，钻具内管的外壁与钻具外管的内壁之间形成有输气通道，钻具内管的顶部连通有取心通道，钻具外管的顶部连通有高压进气通道，高压进气通道与钻具内管和钻具外管之间的输气通道相连通，驱动系统连接在钻具外管的底部，反循环钻头装配在驱动系统的底部，高压进气通道和输气通道输入的高压气体驱使驱动系统带动反循环钻头进行工作。有益效果：省去了电机、减速器等电力元件，极大简化了钻具结构，降低钻井人员劳动强度，更有利于在极地恶劣的环境下进行钻井作业；提高了取心效率。
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公开(公告)号：CN115387724B
公开(公告)日：2025-01-28
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112922530A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110163748.3
申请日：2021-02-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及钻探设备技术领域，具体是一种定向钻进用空气反循环潜孔锤自回转钻具，包括壳体、配气机构、回转机构和钻头，所述配气机构、回转机构和钻头从上到下依次安装在壳体内；所述配气机构包括阀门组件、具有前气室和后气室的活塞组件，活塞组件的活动端设有斜键部与回转机构包含的螺旋衬套配合；所述螺旋衬套通过与其间歇咬合的花键套连接钻头；所述阀门组件控制气体交替通入前气室和后气室带动活动端往复运动，并驱动钻头回转。有益效果：所有机构均安装在壳体内部，依靠回转机构包括的楔形齿与键槽配合传递扭矩，结构紧凑，强度可靠；利用带键活塞回程能量驱动钻头回转磨削岩石，还保持带键活塞冲程能量冲击破碎岩石，能量利用率高。
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公开(公告)号：CN111307505A
公开(公告)日：2020-06-19
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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公开(公告)号：CN110454085A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910854366.8
申请日：2019-09-10
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地钻进用铠装电缆式电动机械冲击回转钻具，包括有岩屑室、水泵、驱动电机、变速系统、机械冲击系统和钻头，其中岩屑室设在水泵的上部，岩屑室的出液口与水泵的进液口相连通，驱动电机设在水泵的下部，驱动电机的下端与变速系统相连接，水泵和变速系统由驱动电机带动进行工作，变速系统的下部与机械冲击系统相连接，变速系统带动机械冲击系统进行工作，钻头装配在机械冲击系统的下部，钻头由机械冲击系统带动进行工作。有益效果：在钻具回转切削的基础上增加了冲击钻进，降低了卡钻等复杂钻进事故风险。该钻具具有结构简单，系统可靠，应用范围广，钻进效率高，可用于冰层、冰岩夹层以及冰下基岩层等多工况条件的钻进。
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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：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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