CN1529034A - 带预进给和预定位装置的深海取芯器 - Google Patents

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王宣银
黎鑫
陈鹰
程佳
梁冬泰
陈奕泽
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Abstract

本发明公开了一种带预进给和预定位装置的深海取芯器。主要由取芯钻机和预进给预定位装置组成。取芯钻机与推进面板连接固定，预推进液压缸的活塞通过耳环与推进面板连接，利用两个平行安装的预推进液压缸代替机构复杂的机械手臂，大大简化了取芯器的机构。起预定位作用的尖顶焊接于取芯钻机的机架底部，尖顶有利于钻进初始阶段时钻孔的定位，同时还能够克服作用于取芯器的反转矩，提高了整个机构的刚度。

Description

带预进给和预定位装置的深海取芯器
所属技术领域
本发明用于对深海钴结壳进行取样的可控式微型回转取芯钻机，由其涉及一种带预进给和预定位装置的深海取芯器。
背景技术
目前，国内外已研制的微型回转式取芯器中，多采用机械手实现取芯钻机在海底岩层表面的定位，操作灵活但机构复杂，容易发生故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种带预进给和预定位装置的深海取芯器，利用两个平行安装的液压缸代替机构复杂的机械手臂，适于在国内研制的深潜器上使用的一种带预进给和预定位装置的深海取芯器。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是它包括：
1)取芯钻机：包括金刚石孕镶钻头、卡簧座、岩芯管和异径接头；金刚石孕镶钻头一端与卡簧座前端螺纹连接，卡簧座另一端与岩心管连接，岩心管另一端与异径接头连接；锥扣接头连接加压装置和异径接头，将取芯钻具与加压装置的输出端连成一整体；
2)加压装置：包括加压座、轴承箱体；加压座与轴承箱体通过螺栓连接，液压马达端面与轴承箱体连接；
3)轴承箱体与滑动支架焊接为一整体，滑动支架沿着机架上下滑动时带动加压装置和取芯钻具上下运动，用两个推进液压缸带动滑动支架上下运动，两个推进液压缸安装在机架两侧，两个推进液压缸的底面与油缸安装面板连接，两个推进液压缸的活塞杆端用耳环与滑动支架连接。
4)两个预推进液压缸采用底面安装方式与固定面板连接，固定面板上对称分布8个通孔与深潜器相连接，推进面板通过加工在两个推进液压缸缸筒上的台阶与两个推进液压缸连接为一整体；
5)机架底部焊接固定两个起预定位功能的尖顶，尖顶与机架处于同一轴线。
本发明具有的有益的效果是：它利用两个平行安装的预推进液压缸代替机构复杂的机械手臂，大大简化了取芯器的机构，底部扎入岩层表面的尖顶有利于钻进初始阶段时钻孔的定位，同时还能够克服作用于取芯器的反转矩，提高了整个机构的刚度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构原理示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的侧视图；
图4是图3的B向视图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，本发明包括取芯钻机和预进给、预定位装置。
取芯钻机由取芯钻具、加压装置和推进液压缸3、16、液压马达15等组成。取芯钻具包括金刚石孕镶钻头9、卡簧座10、岩芯管11和异径接头12，金刚石孕镶钻头9一端加工有螺纹，与卡簧座10前端内螺纹接头配合连接，卡簧座10另一端也通过螺纹与岩心管相连接，岩心管另一端则与异径接头12相连；锥扣接头13用于连接加压装置和异径接头12，从而将取芯钻具与加压装置的输出端连成一整体。加压装置输出的钻进扭矩将通过锥扣接头13传递给取芯钻具。
加压装置包括加压座6、轴承箱体5等主要部件。加压座6与轴承箱体5通过螺栓连接，内部有相应的传动与连接机构将液压马达15的输出转矩传递给取芯钻具。液压马达15采用端面安装的方式，通过螺栓与轴承箱体5连接固定。轴承箱体5与滑动支架14焊接为一整体，滑动支架14沿着机架7上下滑动时可带动加压装置和取芯钻具上下运动。用两个推进液压缸3、16带动滑动支架14上下运动，为了减小整个装置的高度从而适应当前国内研制的深潜器的安装要求，两个推进液压缸3、16安装在机架7两侧，推进液压缸3、16的底面与油缸安装面板17用螺栓和螺母连接固定，活塞杆端使用耳环与滑动支架14连接。
预推进液压缸2、18采用底面安装方式与固定面板1连接，固定面板1上对称分布8个通孔，与深潜器连接用，取芯钻机的两个推进液压缸3、16缸筒上加工有台阶，推进面板4通过螺栓与取芯钻机的推进液压缸3、16连接为一整体，当预推进液压缸2、18向下推进时，将带动整个取芯钻机向下推进，接近岩层表面。取芯钻机的机架7底部焊接两个尖顶8，在预推进液压缸2、18的作用下，尖顶8将插入岩层表层起到定位作用，在钻进过程中还能承受反作用在取芯器上的转矩，提高了整个取芯器的刚度。
本发明的工作原理是：
深潜器停稳在某一位置后，预推进液压缸2、18开始以设定流量缓慢推进，当尖顶8插入到岩层表面后，预推进液压缸2、18的工作腔压力开始上升，该压力值由压力传感器检测，当该值达到预设值，说明尖顶8已进入岩层表面，预推进液压缸2、18停止推进，此时取芯钻机开始钻进岩层取样。

Claims (1)

1、一种带预进给和预定位装置的深海取芯器，其特征在于它包括：
1)取芯钻机：包括金刚石孕镶钻头(9)、卡簧座(10)、岩芯管(11)和异径接头(12)；金刚石孕镶钻头(9)一端与卡簧座(10)前端螺纹连接，卡簧座(10)另一端与岩心管(11)连接，岩心管(11)另一端与异径接头(12)连接；锥扣接头(13)连接加压装置和异径接头(12)，将取芯钻具与加压装置的输出端连成一整体；
2)加压装置：包括加压座(6)、轴承箱体(5)；加压座(6)与轴承箱体(5)通过螺栓连接，液压马达(15)端面与轴承箱体(5)连接；
3)轴承箱体(5)与滑动支架(14)焊接为一整体，滑动支架(14)沿着机架(7)上下滑动时带动加压装置和取芯钻具上下运动，用两个推进液压缸(3、16)带动滑动支架(14)上下运动，两个推进液压缸(3、16)安装在机架(7)两侧，两个推进液压缸(3、16)的底面与油缸安装面板(17)连接，两个推进液压缸(3、16)的活塞杆端使用耳环与滑动支架(14)连接。
4)两个预推进液压缸(2、18)采用底面安装方式与固定面板(1)连接，固定面板(1)上对称分布8个通孔与深潜器相连接，推进面板(4)通过加工在两个推进液压缸(3、16)缸筒上的台阶与两个推进液压缸(3、16)连接为一整体；
5)机架(7)底部焊接固定两个起预定位功能的尖顶(8)，尖顶(8)与机架(7)处于同一轴线。
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