一种用于冰架底部的仰孔热水钻进系统

    公开(公告)号:CN110318669B

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN201910722747.0

    申请日:2019-08-06

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: E21B7/00 E21B7/14

    摘要: 本发明公开了一种用于冰架底部的仰孔热水钻进系统,包括有水下潜航器、热水钻钻具、控制系统、锅炉、高压泵、动力柜和绞车,其中热水钻钻具设在水下潜航器的顶部,控制系统、锅炉、高压泵、动力柜和绞车设在水下潜航器的内部,锅炉与高压泵相连接,高压泵通过水管与绞车上缠绕的软管相连接,软管与热水钻钻具相连接,锅炉里的热水通过高压泵和软管被输送到热水钻钻具内,动力柜通过软管与热水钻钻具相连接,动力柜通过导线与锅炉相连接,动力柜为热水钻钻具和锅炉提供动力,有益效果:在极地冰架底部从下往上进行仰孔钻进,对冰架底部冰层开展钻进和观测研究。

    极地冰层热水孔内循环钻进装置

    公开(公告)号:CN109736701B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN201910163464.7

    申请日:2019-03-05

    申请人: 吉林大学

    摘要: 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。

    全自动冰下沉积物振动取样器

    公开(公告)号:CN111964961A

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN202011071566.5

    申请日:2020-10-09

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01N1/08

    摘要: 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。

    一种摩擦轮式绞车减力机构减力性能测试台

    公开(公告)号:CN111141510A

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN202010155287.0

    申请日:2020-03-09

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01M13/00 G01R31/00

    摘要: 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。

    冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测装置及方法

    公开(公告)号:CN108225612B

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201810316491.9

    申请日:2018-04-10

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01K13/00 G01K1/02

    摘要: 本发明公开了一种冰层热熔钻进周围冰层及融水温度场分布检测装置及方法,检测装置包括有架体、钻头、冰桶和温度传感器,其中冰桶设在架体的底座上,钻头的顶端固定有连接杆,连接杆插设在架体上端的顶板和固定板上,钻头的下端对应冰桶的内腔设置,温度传感器设在冰桶的内腔中,检测方法为:步骤一:形成底部温度链和侧壁温度链;步骤二:调节侧壁温度链与中心之间的距离;步骤三:调节底部温度链的距离;步骤四:进行冰样冻制;步骤五:将钻头用卡盘夹持并固定在冰桶上方;步骤六:使热熔钻头与冰桶保持垂直;步骤七:记录冰层及融水温度分布。有益效果:结构简单,工作可靠,操作方便,能满足多种科学目的的研究工作。

    一种模拟南极冰下环境的实验系统及实验方法

    公开(公告)号:CN105913744B

    公开(公告)日:2018-08-21

    申请号:CN201610428915.1

    申请日:2016-06-15

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G09B23/40 G01N33/00

    摘要: 本发明公开了一种模拟南极冰下环境的实验系统及实验方法,实验系统包括有基坑、井筒、冷凝管和制冷机,其中井筒设在基坑内,每个井筒的外周圈均绕设有数段冷凝管,每段冷凝管通过管路均连接有一台制冷机。井筒外周圈上绕设的冷凝管分为五段,冷凝管连接的制冷机设有五台,制冷机的型号为谷轮0500,功率为4.41kw,冷凝管外径为22mm,内径为19mm。方法为:(1)、冰盖及冰川模拟状态;(2)冰下基岩模拟状态;(3)冰下湖模拟状态;(4)冰下湖及沉积物状态。有益效果:具有极高的应用价值,并且所需制冷量预先计算,确保制冷设备选型正确,避免资源浪费。

    一种水压触发式冰层底部多点热水取芯钻具

    公开(公告)号:CN108360991A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810248061.8

    申请日:2018-03-24

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: E21B25/00

    摘要: 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。

    一种用于极地冰雪钻进的新型高功率电热熔钻头

    公开(公告)号:CN108301778A

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201810347327.4

    申请日:2018-04-18

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: E21B11/00 E21B7/00

    摘要: 本发明公开了一种用于极地冰雪钻进的新型高功率电热熔钻头,包括有吊具、加热棒和钻头体,其中吊具固连在钻头体的顶面,加热棒插设在钻头体内。吊具为四爪型结构,吊具的材质为304不锈钢材质,吊具与钻头体之间通过二十个内六角螺丝相连。钻头体的上部为圆台结构,钻头体的下部为圆锥结构,圆锥结构的锥角为162度,钻头体的顶面上开设有六十一个插槽,有益效果:相对于现有的热熔钻头结构更加简单,功率更高。加热棒做插入式设计,按规律均匀分布,传热效率更高,且独立工作,互不影响,可随时更换,方便维修,能够大幅度提高钻头使用寿命。