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公开(公告)号：CN116296554A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310382028.5
申请日：2023-04-11
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N1/08
Abstract: 本发明提出了一种可对冰孔内岩石碎屑进行随钻收集的热融钻进装置，属于极地冰盖钻探技术领域，包括外管、钻头体、防水电机、驱动螺杆、推杆、第一限位开关、第二限位开关、上盖、钻头体、隔热衬管、芯管、热水管、电热钻头和接头；芯管上移至上限位置时，电热钻头的斜面刚好全部进入隔热衬管内，并封堵隔热衬管内部通道；芯管下移至下限位置时，电热钻头的斜面刚好全部露出隔热衬管外，使隔热衬管内部通道打开。采用冰芯为岩石碎屑提供推力，使其进入芯管，并在电热钻头斜面作用下落入钻进装置内部，结构简单，且能够对冰芯内包裹的岩石碎屑进行收集，岩石碎屑收集效率高。
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公开(公告)号：CN115162945B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210828869.X
申请日：2022-07-15
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/14 , E21B19/084 , E21B19/00 , E21B41/00
Abstract: 一种高效的极地冰层全孔热融钻进装置，属于极地冰盖钻探技术领域，装置包括阻尼机构、导向轮、摩擦轮、摩擦轮电机、软管和热融钻具，软管的一端与热融钻具相连，另一端绕经摩擦轮和导向轮后穿过阻尼机构再与位于地表的控制系统连接。本发明可在不停钻的情况下连续移除孔内融水，解决了热融钻进过程中融水去除效率低的难题，大大提高了热融钻进效率。采用高压空气作为融水携带介质，在现场易于获取，且大大减轻了对钻孔和南北极冰盖的污染。钻进过程中仅热融钻具周围存在融水，对热融钻具各部件的密封性能要求不高，降低了成本；且形成的钻孔为干孔，有利于后续传感器的布放和回收，也降低了对传感器的防水耐压要求，进一步降低了成本。
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公开(公告)号：CN118187662B
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202410384476.3
申请日：2024-04-01
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00
Abstract: 一种用于冰层热水钻进的孔径自适应喷射机构属于冰层热水钻具技术领域，包括上钻头体、第一连杆、滚轮、第二连杆、圆环型铰接座、弹簧、弹簧底座、侧喷嘴、转动喷头、连接软管、连接管、下钻头体、主喷嘴和中心管。本发明可在减小钻具尺寸的同时达到钻进要求的目标孔径，解决了现有的热水钻具无法同时兼顾快速钻进和快速扩孔的问题，极大地提高了钻进效率，同时也扩展了热水钻的可应用的地形条件范围。本发明可通过地表热水管路压力判断钻头的工作状态，并根据钻进目标孔径改变支臂结构长度，从而改变钻具的最大外径，进而达到获取目标孔径钻孔的目的。更改上部机械接口后，即可与任何热水钻具相连，便于在冰层钻探中推广使用。
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公开(公告)号：CN118187662A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410384476.3
申请日：2024-04-01
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00
Abstract: 一种用于冰层热水钻进的孔径自适应喷射机构属于冰层热水钻具技术领域，包括上钻头体、第一连杆、滚轮、第二连杆、圆环型铰接座、弹簧、弹簧底座、侧喷嘴、转动喷头、连接软管、连接管、下钻头体、主喷嘴和中心管。本发明可在减小钻具尺寸的同时达到钻进要求的目标孔径，解决了现有的热水钻具无法同时兼顾快速钻进和快速扩孔的问题，极大地提高了钻进效率，同时也扩展了热水钻的可应用的地形条件范围。本发明可通过地表热水管路压力判断钻头的工作状态，并根据钻进目标孔径改变支臂结构长度，从而改变钻具的最大外径，进而达到获取目标孔径钻孔的目的。更改上部机械接口后，即可与任何热水钻具相连，便于在冰层钻探中推广使用。
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公开(公告)号：CN115162945A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210828869.X
申请日：2022-07-15
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/14 , E21B19/084 , E21B19/00 , E21B41/00
Abstract: 一种高效的极地冰层全孔热融钻进装置，属于极地冰盖钻探技术领域，装置包括阻尼机构、导向轮、摩擦轮、摩擦轮电机、软管和热融钻具，软管的一端与热融钻具相连，另一端绕经摩擦轮和导向轮后穿过阻尼机构再与位于地表的控制系统连接。本发明可在不停钻的情况下连续移除孔内融水，解决了热融钻进过程中融水去除效率低的难题，大大提高了热融钻进效率。采用高压空气作为融水携带介质，在现场易于获取，且大大减轻了对钻孔和南北极冰盖的污染。钻进过程中仅热融钻具周围存在融水，对热融钻具各部件的密封性能要求不高，降低了成本；且形成的钻孔为干孔，有利于后续传感器的布放和回收，也降低了对传感器的防水耐压要求，进一步降低了成本。
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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN115973944A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202211527373.5
申请日：2022-12-01
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种南极冰下湖钻探用分段组合式绞车卷筒，属于钻探机具领域，包括卷筒体、传动机构和排线器块，卷筒体包括至少两个同轴连接的卷筒单元，每个卷筒单元包括卷筒外管、卷筒和导轨，卷筒设置在卷筒外管内，卷卷筒体中所有卷筒同步旋转，从而使得线缆随着卷筒的旋转进而在卷筒上缠绕或释放；排线器块用于以沿着卷筒单元中的导轨上下往复运动的方式带动线缆在卷筒上缠绕或释放，传动机构带动排线器块在卷筒内沿着导轨做上下运动。本发明通过模块化设计将卷筒各部分模块化，防止由于长度过大造成绞车卷筒弯曲，大长度线缆释放的功能，可以使热融探测器钻进到更深的深度，提高了其工作可靠性。
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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：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：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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