CN88211420U - 提锁活塞式薄壁取土器 - Google Patents

Abstract

提锁活塞式薄壁取土器。它属于地质勘探领域，是地质勘探中采取试样的一种装置。它由取土装置、吸附装置、提升一卡放装置构成，取土装置由取土器头、余土筒、土样筒、连接套组成，吸附装置由活塞、密封圈、封盖、螺丝、活塞杆组成，提升一卡放装置由接头、钢球、提颈组成。本实用新型具有结构简单、可靠、操作方便、工艺简单、效率高、取样质量高，是一种理想的取土器。

Description

提锁活塞式薄壁取土器

本实用新型涉及一种地质勘探中采得地层试样的装置，它属于钻进地层提取器。

取土器是目前工程地质勘探中必不可少的常规设备。通过对取土器从地层中采得的试样（尽可能保持地层原状）的试验，就可对该地层在物理、力学方面作出定性、定量的分析评价，因此对取土器取样的质量优劣将直接影响工程设计的质量。目前国内采用的仍是厚壁敞口取土器（指土样筒的筒壁厚度），因壁厚在采样时将很大程度上破坏了地层原状，所获取的试样取土质量差，并且真空吸附力也差，厚壁敞口取土器已被国外的薄壁取土器所淘汰。《勘察科学技术》86年第3期上公开了一种如附图6所示的自由活塞式薄壁取土器，它虽属薄壁取土器，但它采用弹簧锥形球卡的卡放结构，当弹簧力过强时，会导致在软土中打不开活塞，活塞会随同土样筒一起下压，使土样受压扰动，破坏了土样的质量；当弹簧力过小时，在下钻操作过程中，需十分小心、慢速，使用中常因泥浆上冲压力使活塞打开上升，泥浆进入土样筒而取不上样或取不好样，影响取土质量，且工效低。每当采样一次，为了消除真空吸力需将取土器上全部零件拆下打开，下次取样时再重新组装，既费时又费力。同时受到清孔的影响和取土器的放落的影响而扰动了土样的表层也被留在土样筒中，使有效试样减少，而且土样筒上部空缺一段，使取土筒不能获取满筒土样，需用松香、白腊熔化液充填，给封存、开土都带来不便，操作繁复，工效大大降低。

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述不足之处而提供一种结构简单，操作方便，效率高，取样质量好的提锁活塞式薄壁取土器。

本实用新型的任务是通过下列措施来完成的：一种适用于地质勘探的提锁活塞式薄壁取土器，它由取土装置，吸附装置、提升－卡放装置构成，取土装置是由取土器头、余土筒、土样筒、连接套组成，土样筒设计成带有凸缘的圆柱壳，余土筒设计成两端带有外螺纹的圆柱壳，其内径与土样筒内径相同，余土筒下端的螺纹部位沿周向开有四个均布放气孔，取土器头内壁呈倒锥斜面，其侧面开有四个排出孔，取土器头的下端带有内螺纹。取土器头的下端与余土筒上端为螺纹连接，余土筒下端与土样筒上端为套接，并有带内螺纹的连接套借助于土样筒上的凸缘与余土筒下端的外螺纹连接，这样就把土样筒与余土筒紧密地套接起来。吸附装置是由活塞、密封圈、封盖、螺丝、活塞杆组成，螺丝分别连接活塞、封盖、活塞杆，密封圈填充在活塞与封盖之间，吸附装置成为土样筒下端的封口盖，活塞杆上部开有一段细颈，下部滚有一段网蚊，活塞杆串过取土装置的空腔。提升－卡放装置是由带有与钻杆螺纹连接的接头、钢球、提颈组成，提颈设计成一个圆柱壳，它的上端带有外螺纹而下部开有二个对称平斜孔，提颈的下端处于取土器头内，可上下移动，二个平斜孔内各放置一粒钢球，提颈上端的外螺纹与接头下端的内螺纹连接，活塞杆分别串过提颈、接头的空腔并搁置在接头内腔的凸肩上。

附图1为提锁活塞式薄壁取土器对称纵剖面示意图；

附图2、3、4、5分别为提锁活塞式薄壁取土器在不同阶段的工作状态图；

附图6为自由活塞式薄壁取土器对称纵剖面示意图；

附图7为提颈结构图。

本实用新型以下将结合附图对实施例进行详述：一种适用于地质勘探的提锁活塞式薄壁取土器，它由取土装置、吸附装置、提升－卡放装置构成，取土装置是由取土器头9、余土筒8、土样筒6、连接套7组成，如附图1所示，土样筒6设计成带有凸缘19的圆柱壳，余土筒8设计成两端带有外螺纹的圆柱壳，余土筒8的内径与土样筒6的内径相同，余土筒8下端的螺纹部位沿周向开有四个均布放气孔14，取土器头9内壁呈倒锥斜面18，其侧面开有四个排出孔16，取土器头9的下端带有内螺纹，取土器头9的下端与余土筒8的上端为螺纹连接，余土筒8的下端与土样筒6的上端为套接，并有带内螺纹的连接套7借助于土样筒6上的凸缘19与余土筒8下端的外螺纹连接，这样就把土样筒6与余土筒8紧密地套接起来。吸附装置是由活塞1、密封圈2、封盖3、螺丝4、活塞杆5组成，螺丝4分别连接活塞1、封盖3、活塞杆5，密封圈2填充在活塞1与封盖3之间，吸附装置成为土样筒6下端的封口盖，活塞杆5上部开有一段细颈15，下部滚有一段网纹21。提升－卡放装置是由带有与钻杆13螺纹连接的接头12、钢球10、提颈11组成，提颈11设计成一个圆柱壳，如附图7所示，它的上端带有外螺纹而下部开有二个对称平斜孔17，提颈11的下端处于取土器头9内，可上下移动，二个平斜孔17内各放置一粒钢球10，携带钢球10的提颈11不能从取土器头9内拨出，提颈11上端的外螺纹与接头12下端的内螺纹连接，活塞杆5分别串过取土装置、提升－卡放装置的空腔，搁置在接头12内腔的凸肩20上。提锁活塞式薄壁取土器的操作步骤是这样的：（1）首先由钻机通过钻杆13将空载取土器提起放入钻孔，如附图2所示，取土器整体下落，这时，取土器头9内壁的倒锥斜面18将提颈11上的两个钢球10向内压迫，锁紧在活塞杆5的细颈15上，从而使吸附装置相对于取土装置不会有上下移动，达到用活塞1封住土样筒6下端的开口，此时，若对活塞1施加向上的力，只能使提升－卡放装置更紧地锁住活塞杆5，从而达到有效地阻止泥浆进入土样筒6的目的，保证了取土质量。提升－卡放装置是通过对取土器的提升或放落来完成对活塞杆5及活塞1的锁紧或放开的动作。（2）当取土器下落到钻孔底部时，如附图3所示，提颈11仍继续下落，直到接头12的下端面与取土器头9的上端面相接触，提颈11上的两个钢球10脱离取土器头9内壁的倒锥斜面18，而放开活塞杆5，此时活塞杆5与活塞1均处于自由状态，即吸附装置处于可自由上移的状态。（3）用钻机向钻杆13施加压力，这样便使提升－卡放装置、取土装置继续下沉，取土装置的土样筒6穿过钻孔底部压入土层中，土样筒6的内腔也就采进了土样，如附图4所示，紧贴在土样表面（钻孔底部）的吸附装置以及土样是不动的，但相对于取土装置是上升了。活塞1上面的泥浆或水通过取土器头9的侧面上四个排出孔16排出。（4）采样结束，这时，土样筒6内和余土筒8下端部分充满了土样，钻机提升钻杆13，随之接头12、提颈11、钢球10也被同时提起，这时，提升－卡放装置又开始起到锁紧作用，钢球10受到取土器头9的倒锥斜面18的向内压迫，钢球10就挤压在滚有网纹21的活塞杆5上，卡紧活塞杆5，如附图5所示，网纹21是为了增加阻力，紧紧锁住与活塞杆5相连的活塞1而固定在余土筒8的上部，起到对土样的真空吸附作用。此时。装有土样的取土装置随同钢球10一起提升，带出地面，在这一提升过程中，土样依靠活塞1产生的真空吸力和土样对取土装置内壁的摩擦阻力带上地面。（5）从余土筒8上拧下连接套7，当连接套7拧至放气孔14处，由于外部空气从放气孔14进入土样筒6与余土筒8的套接处，活塞1对土样产生的真空吸力就自行消失，消除了真空吸附作用，这样避免了从余土筒8上取下土样筒6时，因真空的抽吸而破坏土样，土样筒6取下后，用钢丝弓切平土样筒6两端多余的土样，即可加盖封口。（6）用竹刀清出余土筒8的余土，清洗后，再套上空土样筒6，拧上连接套7，即可再次取样。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：（1）采用提升－卡放装置使土样筒下端的活塞封口作用十分可靠，保证了取土质量，而在操作上又极为简便，工效高。（2）取土装置设有余土筒8，这样或多或少受到扰动的钻孔底部表层土样是进入余土筒8，而不影响土样筒6内的土样，因此大大提高了土样的质量。（3）采用连接套7来固定土样筒6、余土筒8的套接，使土样筒6内无空缺段（即为满筒土样），无需用松香、白腊熔化液充填空缺段，大大简化了土样的封存和试验时开封的工艺操作。（4）土样筒6的装卸、更换方便，操作简单，尤其是真空吸力的消除更为简便、快捷。因此，提锁活塞式薄壁取土器结构简单、可靠、操作方便、效率高、取样质量高。

Claims (2)

1、一种适用于工程地质勘探的提锁活塞式薄壁取土器，它由取土装置、吸附装置、提升-卡放装置构成，上述取土装置带有取土器头9、土样筒6，上述吸附装置是由螺丝4连接活塞1、密封圈2、封盖3、活塞杆5组成，成为土样筒6下端的封口盖，活塞杆5串过取土装置空腔，上述提升一卡放装置带有与钻杆13螺纹连接的接头12、钢球10，本实用新型的特征在于：

a)在上述的取土装置中，土样筒6设计成带有凸缘19的圆柱壳，余土筒8为两端带有外螺纹的圆柱壳，余土筒8内径与土样筒6内径相同，通过带有内螺纹的连接套7套住土样筒6上的凸缘19经螺纹连接余土筒8的下端，余土筒8下端的螺纹部位在沿周向开有四个均布放气孔14，余土筒8上端的外螺纹与取土器头9下端的内螺纹连接，取土器头9的内壁呈倒锥斜面18，其侧面开有四个排出孔16；

b)在上述的吸附装置中，活塞杆5上部开有一段细颈15；

c)在上述的提升-卡放装置中，设计一个圆柱壳的提颈11，在其下部开有二个对称平斜孔17，提颈11的下端伸入取土器头9内，可上下移动，二个平斜孔17内各放置一粒钢球10，提颈11上端的外螺纹与接头12下端的内螺纹连接，活塞杆5分别串过提颈11、接头12的空腔搁置在接头12内腔的凸肩20上。

2、根据权利要求1所述的提锁活塞式薄壁取土器，其特征在于所说的活塞杆5下部上滚有一段网纹21。

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