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公开(公告)号：CN108360991B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN201810248061.8
申请日：2018-03-24
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B25/00
Abstract: 一种水压触发式冰层底部多点热水取芯钻具，包括热水管、钻具进水管、进水管扶正块、挡水帽、上外管、活塞缸体、密封圈、活塞、活塞杆、活塞杆扶正块、滑动支座、导正杆、弹簧、固定支座、钻头、卡断器销轴、卡断器、卡簧、卡簧固定螺钉、钻头连接螺钉、软管、转动销轴、支杆、冰芯管、顶杆、下外管及螺钉。本发明采用压力触发方式，使钻具到达孔底后，携带的三个冰芯管张开，并完成钻进采样，并可多次下放钻具进行多点采样，使得同一个钻孔的孔底采样量大大增加。本发明工作可靠，操作方便，与热水钻系统配合使用，在不增加地表设备情况下完成孔底多点多次采样，大大降低了施工成本，且整套钻具易损件少，使用寿命长。
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公开(公告)号：CN106761519B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN201611231127.X
申请日：2016-12-28
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B31/12
Abstract: 本发明公开了一种杠杆滑轮触发式静压打捞装置，包括有外管、上部活塞、下部活塞和触杆，其中上部活塞设在外管内腔的上部，下部活塞设在外管内腔的下部，下部活塞周圈的侧壁上通过数个枢接轴铰接有数个V型臂，V型臂能够绕枢接轴进行转动，V型臂的顶端枢接有上滑轮，上滑轮卡接在外管内壁开设的卡槽内，V型臂的下端枢接有下滑轮，下部活塞中间部位还固定有导向杆，导向杆的下端装配有椎形头，椎形头能够在导向杆上进行上下滑动，椎形头的上端能够与数个下滑轮相触碰使下滑轮带动V型臂绕枢接轴进行转动，有益效果：彻底解决了相关钻探作业中井下落物打捞困难以及打捞对象受到限制的问题。
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公开(公告)号：CN106907110B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN201710300564.0
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下基岩热水取芯钻进方法及装置，装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、反扭装置、电气舱、岩屑管、螺杆马达及下部双管钻具和钻头；方法是采用热水作为动力介质驱动孔底钻具回转进而完成基岩取芯钻进，热水采用管路输送至孔底钻具，同时采用电缆为钻具内传感器及通讯模块进行供电，并实现地表对孔内钻进参数的监测；岩石钻进钻头通过回转磨削向下钻进，同时钻进产生的岩屑被热水带离孔底，并沿钻具与孔壁环状间隙上返；本发明很好地解决了极地冰下基岩快速取芯钻探技术难题，通过与热水钻相结合，可快速钻穿冰盖到达冰下基岩界面，并更换基岩热水取芯钻具完成岩心取样钻进。
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公开(公告)号：CN111141510B
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010155287.0
申请日：2020-03-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种摩擦轮式绞车减力机构减力性能测试台，属于绞车技术领域，主要包括扭力限制器、电缆、第一卷筒、第一导向轮、储液箱、第四导向轮、第二卷筒、第一扭力传感器、第一减速箱、第一电机、第二扭力传感器、第二减速箱、第二电机、试验台架、第一固定板、第三导向轮、从动摩擦轮、主动摩擦轮、第一过渡齿轮、主驱动齿轮、第二固定板及第二导向轮，测试时，电缆一端缠绕并固定在第一卷筒上，另一端依次绕经第一导向轮、第二导向轮、主动摩擦轮、从动摩擦轮、第三导向轮和第四导向轮后，缠绕固定在第二卷筒上，在气体、液体环境下对电缆和摩擦轮的减力性能进行测试，可根据试验结果，针对不同工况绞车，提出最佳的摩擦轮和电缆组合形式。
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公开(公告)号：CN107604887B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201711013154.4
申请日：2017-10-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种用于极地钻探试验的多功能回转移动平台，包括有工作台、回转轴承、滚动轴承、滑架、支架和固定架，其中回转轴承夹设在内圈和外圈之间，内圈设在回转轴承的上部，外圈设在回转轴承的下部，工作台的底面固定在内圈的顶面上，工作台能够在内圈的带动下沿回转轴承进行转动，外圈的底面固定在滑架的顶端，滚动轴承固定在滑架的两侧，支架两边框的内侧分别开设有滑道，滚动轴承嵌设在滑道内，滑架能够沿滑道进行滑动，支架设在固定架的内框中。有益效果：有效减少了人力物力的浪费，提高了钻进速度和测试效率。该钻探平台能够充分利用资源，节约大量时间和经济成本，将为我国极地钻探事业提供有效的实验基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110005338A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910435684.0
申请日：2019-05-23
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00
Abstract: 本发明公开了一种用于极地热水取芯钻进的孔壁自适应式反扭装置，是在装置本体的周圈开设有数个滑槽，滑槽内嵌设有支撑片，支撑片的一端为固定端被固连在滑槽的一端，支撑片的另一端为自由端能够在滑槽内进行滑动，装置本体内开设有输水通道。支撑片为弹性体，支撑片由弹性材料制成，支撑片的固定端固连在滑槽的底部，支撑片的自由端连接在一滚轮的中轴上，滚轮设在滑槽内，支撑片的自由端能够在滚轮的带动下沿滑槽进行滑动，支撑片的固定端和自由端之间装配有螺旋弹簧，支撑片的外边缘设有刀刃。有益效果：能够自动调节反扭片直径以适用于不同孔径，极大地提高了钻进和取芯效率，彻底杜绝了热水软管随钻具回转而扭结甚至断裂的情况发生。
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公开(公告)号：CN109736701A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910163464.7
申请日：2019-03-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰层热水孔内循环钻进装置，包括有钻头、钻具外壳、加热器和水泵，其中钻头装配在钻具外壳的底部，水泵和加热器设在钻具外壳的内腔中，水泵设在加热器的上部，水泵通过水管与加热器相连通，加热器的出水口通过水流换向阀与钻头相连接，钻头的底部装配有喷嘴，钻头的侧壁上开设有侧向喷孔，水流换向阀下部的出水口与对应的喷嘴和侧向喷孔相连通。有益效果：热水在钻具内部加热使整体钻具更加轻巧便捷，方便运输，适宜在地形复杂的南极地区使用，减少了钻进过程中的人力、物力、财力成本；本发明为热水钻技术发展提供了新思路，对加快极地研究的发展有重要意义。
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公开(公告)号：CN109083608A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201811294768.9
申请日：2018-11-01
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种基于水下机器人的冰架底部仰孔取芯系统和方法，取芯系统包括有水下机器人、取芯钻具、水箱、锅炉和控制系统，其中取芯钻具装配在水下机器人上部的壳体上，水箱、锅炉和控制系统均设在水下机器人的内腔中，水箱与锅炉之间由输水管连通，锅炉用水由水箱进行输入，取芯方法为：步骤一、将水下机器人投入水中工作；步骤二、进行自下而上仰孔钻进工作；步骤三、控制水下机器人返回海平面。有益效果：本发明提供的技术方案设计独特，原理清晰，突破了传统的由上而下的取芯钻进方法，能够在冰架冰芯研究的关键区域--冰架底部与海洋交界面处取芯，而无需钻穿整个冰架，极大地减少了人力物力的资源浪费。
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公开(公告)号：CN107120063A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710300737.9
申请日：2017-04-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种极地冰层热水取芯钻进方法及装置，装置包括热水管、电缆、电缆终端、触底检测机构、分水接头、上反扭装置、电气舱、下反扭装置、螺杆马达及下部双管钻具和钻头。方法是采用热水作为动力介质驱动孔底钻具回转进而完成取芯钻进，热水采用管路输送至孔底钻具，同时采用电缆为钻具内传感器及通讯模块进行供电，并实现地表对孔内钻进参数的监测；冰层切削钻头通过回转切削向下钻进，避免了热水钻全孔钻进对冰芯质量的影响，同时切削产生的冰屑被热水带离孔底，并在向上运输过程中融化；在钻具上方设计反扭装置，防止上部钻具在钻头切削冰层时发生转动，同时反扭装置支撑在孔壁上，有利于保证钻具在较小倾角下稳定钻进。
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公开(公告)号：CN106837177A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710211086.6
申请日：2017-04-01
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/14
Abstract: 本发明公开了一种用于冰层钻进的热水钻系统，包括有热水钻装置和还包括有自动控制装置；热水钻装置包括喷嘴及钻具、高压软管、桅杆、电动绞车、高压加热器、高压泵和水箱，其中桅杆的顶端设置有天车滑轮，自动控制装置包括伺服电机、称重传感器和编码器、钻孔参数观测仪器和控制器，称重传感器、编码器和钻孔参数观测仪器与控制器连接，伺服电机由控制器控制，伺服电机安装于电动绞车内，可根据控制器的指令调整电动绞车的运转状态。钻具下放速度可以自动控制，能防止钻孔变形，不会造成严重的孔斜事故；自动控制装置可实时获取各项钻进参数，并根据获取的钻进参数调节钻进速度，以协助该热水钻系统实现最大钻进效率。
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