上提花籃活閥式軟土取土器的製作方法

2023-06-18 06:58:56 2

專利名稱:上提花籃活閥式軟土取土器的製作方法
本實用新型是工程地質鑽探中採取地下一定深度內各種土層原狀土樣的工具，特別適用於河灘、湖泊、河流三角洲、沼澤地區之沉積地層及地下水位較高的複雜地層。
在現有技術中，常用的取土器存在著泥水及殘餘物排洩性能差，土樣易被浸染，品質受到影響。原狀土樣採取率低。並由於取土器重量大，因而操作不便，拆裝清洗困難。在專利文件SU1033～703.A及我國家地質總局編的鑽探技術手冊961頁之上提活閥式取土器中，其結構對排洩泥水及殘餘物性能差，取土管內原狀土受泥漿壓力的影響，土的攏動性較大，取土成功率低。
本實用新型的目的是在工程地質勘探中，為採取地下各土層原狀土樣在品質上更能滿足質量要求，土樣攏動性小，採取率高，操作上更為輕便合理而提供一個具有排吸裝置的軟土取土器。
上提花籃活閥式軟土取土器，其特徵在於利用花籃、球閥、活塞構成中心通道的排洩裝置，產生良好的排吸功能，實現土樣品質好，採取率高的目的。在取土器壓入土層時，取土管內泥水及殘餘物可從活門花籃通道流暢地排除於取土器外，上提取土器時，閥門自動關閉，又能防止泥水回流入取土管，使原狀土樣在取土器內汙染較小，取土品質好；又由於設置了活塞膠圈，上提活塞時，在取土管內形成一定真空度的負壓區，對土樣產生拉應力，使取土的成功率高。取土器上接頭1與鑽杆絲扣連接，通過鑽機卷揚機將取土器放入經過清孔處理的鑽孔井底，鑽機以加壓或錘擊方法將取土器壓入井下原狀土層，其壓入深度為取土管11外徑的3.5～4倍。取土管腔內進入的泥水在壓進過程中，由於壓力增強，頂開球閥6，通過閥門及花籃5和活塞缸4上呈矩形斷面的排泥水孔道，流暢地排出取土器外。上提取土器前，轉動主動鑽杆，通過牙嵌3轉動取土器，使原狀土樣柱在管靴套13刃口處切斷。在上提取土器開始時，由鑽杆通過上接頭及拉杆2帶動花籃、球閥、閥座7、活塞8在活塞缸體內上行，在泥水和球閥自重作用下，球閥自動復位在閥座上，閥門關閉，使取土管與花籃通道堵死，不給泥水回流，取土管腔內開始形成負壓，直至活塞升至圖1A－A部位，此時花籃頂部與牙嵌相頂合。隨之鑽杆仍不斷往上提升，取土器開始從原狀土層中上升，在取土管腔內負壓的作用下，原狀土樣在取土皮12內就不易從取土器中抖落入井孔內，從而達到取土率高，土樣品質好的目的。取土器提上孔口後，卸下取土管，在專用拆裝工具夾持下，拆下管靴套，使半合部分結構的取土管(圖12)剖開，取出帶取土皮的原狀土樣，兩端切平，加蓋臘封后進行編號，即完成了全部原狀土取土過程，便可送入原狀土樣保管庫或實驗室進行土工試驗。
為減輕重量而適用於淺孔一般地層，從上提花籃活閥式軟土取土器的構思中，可以派生出花籃球閥式軟土取土器(圖3)和薄壁型花籃球閥式軟土取土器(圖4)。其特徵在於減少了活塞及活塞缸部件，而仍具有接頭花籃16、球閥6和閥座接頭17組成的排洩通道，使取土時泥水及殘餘物流暢地排除於取土器外，並防止泥水回流入取土管腔內。其中薄壁型取土器由取土管18直接取土，不再另裝取土皮，取樣後頂出原狀土樣即可。上述設計實現了重量輕，易於操作的目的。
本取土器根據鑽孔口徑的不同，設計成不同外徑的取土器，組成了不同型號的產品。
圖1為上提花籃活閥式軟土取土器結構圖；圖2為花籃、球閥、活塞結構圖；圖3為花籃球閥式軟土取土器結構圖；圖4為薄壁型花籃球閥式軟土取土器結構圖；圖5為上接頭剖面圖；圖6為拉杆剖面圖；圖7為牙嵌剖面圖；圖8為活塞缸剖面圖；圖9為花籃剖面圖；圖10為閥座剖面圖；圖11為活塞剖面圖；圖12為取土管正向視圖；圖13為管靴套剖面圖；圖14為花籃接頭剖面圖；圖15為接頭花籃剖面圖；圖16為閥座接頭剖面圖；圖17為薄壁取土管剖面圖；圖18為接頭閥座剖面圖；圖19為異徑接頭剖面圖；圖20為上接頭端面牙嵌投影圖；圖21為上接頭墊叉切口斷面圖22為牙嵌端面投影圖；圖23為花籃矩形孔口斷面圖；圖24為活塞缸矩形孔口斷面圖；圖25為接頭花籃墊叉切口斷面圖；圖26為接頭花籃矩形孔口斷面圖；圖27為半合式取土管斷面圖；圖28為活塞投影圖。
實施例一附圖1是上提花籃活閥式軟土取土器的結構圖，分為上下兩部分組成；上部為花籃活閥機構組成的中心通道排吸裝置(圖2)，它由上接頭1、拉杆2、牙嵌3、花籃5、花籃接頭14、活塞缸4、活塞8、球閥6、閥座7及墊圈9、螺母10組成；下部為土樣切取裝置，由取土管11、取土皮12及管靴套13組成。其中上接頭1由合金鋼材料製造，拉杆2、活塞缸4、取土管11、管靴套13均採用優質地質無縫管材料製造，球閥6用高強度合金軸承鋼材製造，活塞8由耐油耐腐蝕橡膠製成，取土皮12用鍍鋅鐵皮製造，其他另件用普通鋼材製造。為滿足使用性能的需要，上接頭銑制有端面牙嵌(圖20)及墊叉切口(圖21)，牙嵌銑制有端面螺旋齒(圖22)，牙嵌的齒部均經過表面淬火熱處理；花籃及活塞缸上銑制有特殊的矩形孔口(圖23、24)，取土管用專用工具機和工裝按規定工藝製造，管靴套刃口部位經過表面高頻淬火處理，以保證具有足夠的強度。各另件加工後均經過防鏽處理。各另件之結構見附圖5－14、19。
裝配時，先將花籃5底座與閥座7配合並焊接牢固，把活塞8與墊圈9裝到閥座固定位置，並用螺母10將墊圈擰緊，再把球閥6從花籃上端放入花籃內，在花籃上端絲扣處擰上花籃接頭14，把拉杆2下端裝入花籃接頭座孔內，並焊接牢固；然後再將裝配好的拉杆、花籃、活塞從活塞缸4底部裝入缸體內，並在活塞缸頂部絲扣處擰上牙嵌3，又在拉杆頂部擰上上接頭1，在活塞缸底部用絲扣擰上異徑接頭15，再將取土管合配後，以其上端絲扣擰入異徑接頭15，在另一端裝入取土皮12，然後用絲扣擰上管靴套13。這樣，取土器即裝配完成。
實施例二附圖3是花籃球閥式軟土取土器的結構圖，分為上下兩部分組成；上部為花籃球閥結構，它由接頭花籃16、球閥6和閥座接頭17組成；下部為土樣切取裝置，由取土管11、取土皮12和管靴套13組成。其中球閥6用高強度合金軸承鋼材製造，取土管11、管靴套13、接頭花籃16由優質地質無縫管材製造，取土皮12用鍍鋅鐵皮製造，閥座接頭17用合金鋼製造。為滿足使用性能的需要，接頭花籃銑制有供夾持用的墊叉切口(圖25)，並在管壁上銑有特殊的矩形孔口(圖26)；取土管用專用工具機和工裝按規定製造；管靴套13刃口部位經過表面高頻淬火處理，以保證具有足夠的強度。另件加工後均經過防鏽處理。各另件之結構見附圖12、13、15、16。
裝配時，先將球閥6裝於閥座接頭17之閥座上，再將接頭花籃16下端絲扣擰緊在閥座絲扣上，然後把取土管11合配後，以其上端絲扣擰入接頭絲扣內，再在取土管下端裝入取土皮12，用絲扣擰上管靴套13。這樣取土器即裝配完成。
實施例三附圖4是薄壁型花籃球閥式軟土取土器的結構圖，分為上下兩部分組成；上部為花籃球閥結構，它由接頭花籃16、球閥6和接頭閥座19組成；下部為切取土樣的薄壁取土管18。其中球閥6用高強度合金軸承鋼材料製造，接頭花籃16由優質地質無縫管材製造，在其管壁上銑有特殊的矩形孔口(圖26)，並銑制有供夾持用的墊叉切口(圖25)；接頭閥座19由合金鋼製造，薄壁取土管18由優質薄壁地質無縫管材用專用工具機和刀具進行加工而成。各另件加工後均經過防鏽處理。各另件之結構見附圖15、17、18。
裝配時，先將球閥6裝於接頭閥座19之閥座上，再將接頭花籃16下端絲扣擰在閥座絲扣上，然後把薄壁取土管18上端絲扣擰在接頭絲扣上，取土器即裝配完成。
上述實施例中取土器主要技術參數如下表
權利要求
1.一種具有球閥活塞結構的原狀土軟土取土器，其特徵在於具有由拉杆2、花籃5、球閥6、閥座7和活塞8、活塞缸4組成的中心通道排吸裝置。
2.按權利要求
1所述的取土器，其特徵在於花籃5與活塞缸4均開有花籃狀矩形孔口。
3.一種具有球閥結構的原狀土軟土取土器，其特徵在於接頭花籃16具有花籃狀矩形孔口。
4.按權利要求
3所述的取土器，其特徵在於薄壁取土管18壁厚為1.5mm～2.0mm
專利摘要
上提花籃活閥式軟土取土器是工程地質鑽探中採取地下一定深度內各種土層原狀土樣的工具。它採用花籃、球閥、活塞構成的中心通道排吸裝置，使泥水及殘餘物排洩流暢，土樣不易受泥水浸染，土樣品質好；在上提取土器過程中，能在取土管腔內形成負壓，對土樣產生拉應力，因而土樣採取率高。它結構簡單，排吸功能強，重量輕、操作方便，是一種特別適用於河灘、湖泊、河流三角洲、沼澤地區之沉積地層及地下水位較高的複雜地層採取原狀土樣的軟土取土器。
文檔編號E21B49/02GK86206707SQ86206707
公開日1987年9月30日 申請日期1986年9月3日
發明者彭延齡 申請人:雲南省地質礦產局探礦機械修配廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan