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专利号: 2023112108783
申请人: 烟台佑利技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种石油开采用钻进取样装置,包括固定套筒(2),所述固定套筒(2)的内部转动连接有动力轴(1),所述动力轴(1)的输出端固定连接有钻头(3),其特征在于,所述固定套筒(2)的内部设置有两组滑道板(5),两组所述滑道板(5)与固定套筒(2)之间形成两组密封输送通道,所述动力轴(1)位于固定套筒(2)底部的外壁上设置有传动机构(4),密封输送通道的内部设置有取样机构(6);

所述取样机构(6)包括泄气孔(61)、推杆(62)、活塞板(63)、取样箱(64)、第一单向阀(65)、控制阀(66)、输送管(67)、锁定组件(68)、下料组件(69)和第二单向阀(610),所述滑道板(5)的底部开设有泄气孔(61),所述滑道板(5)底部的外壁上滑动连接有推杆(62),所述推杆(62)的输出端延伸至密封输送通道的内部且固定连接有活塞板(63),所述活塞板(63)与密封输送通道的内壁滑动连接,所述活塞板(63)的顶部设置有输送管(67),所述输送管(67)与密封输送通道的内壁固定连接,所述输送管(67)的输入端固定连接有第一单向阀(65),所述第一单向阀(65)的顶部设置有控制阀(66),所述第一单向阀(65)的底部设置有第二单向阀(610),所述控制阀(66)和第二单向阀(610)均设置在滑动板的外壁上,所述输送管(67)的顶部设置有取样箱(64),所述取样箱(64)与密封输送通道的内壁滑动连接,所述取样箱(64)和输送管(67)之间设置有锁定组件(68),所述密封输送通道的顶部设置有下料组件(69),在固定套筒(2)内部两侧设置的取样机构(6)的工作过程是相反的,即一侧的取样机构(6)正在取样时,另一侧的取样机构(6)在卸料,两者相互配合,共同间歇式的完成取样;

所述锁定组件(68)包括设备槽(681)、取样口(682)、锁定板(683)、连接槽(684)、控制槽(685)、第一限位轴(686)、L型控制杆(687)、第一吸铁石(688)、第二吸铁石(689)、第三吸铁石(810)和第四吸铁石(811),所述设备槽(681)开设在固定套筒(2)的外壁上,所述设备槽(681)的顶部设置有取样口(682),所述取样口(682)的顶部开设有连接槽(684),所述设备槽(681)、取样口(682)和连接槽(684)之间相互连通,所述锁定板(683)与设备槽(681)、取样口(682)和连接槽(684)之间相互配合,所述锁定板(683)靠近取样箱(64)的一侧外壁上开设有控制槽(685),所述控制槽(685)的内部固定连接有第一限位轴(686),所述第一限位轴(686)的外壁通过轴承转动连接有L型控制杆(687),所述L型控制杆(687)的一端延伸至密封输送通道的内部,所述L型控制杆(687)的另一端固定连接有第二吸铁石(689),所述第二吸铁石(689)与第一吸铁石(688)之间相互配合,所述第一吸铁石(688)与控制槽(685)的内壁固定连接,所述锁定板(683)的顶部固定连接有第四吸铁石(811),所述第四吸铁石(811)与第三吸铁石(810)之间相互配合,所述第三吸铁石(810)与连接槽(684)顶部的内壁固定连接;

所述连接槽(684)和取样口(682)均开设在固定套筒(2)的外壁上;

所述传动机构(4)包括限位杆(41)、限位环(42)、传动柱(43)、弧形限位滑道(44)和弹簧(45),所述动力轴(1)底部的外壁上开设有弧形限位滑道(44),所述动力轴(1)底部的外侧套设有限位环(42),所述限位环(42)的侧壁上通过插销转动连接有传动柱(43),所述传动柱(43)与弧形限位滑道(44)的内壁相配合,所述限位环(42)的两侧均滑动连接有限位杆(41),且限位杆(41)的底端与固定套筒(2)的内壁固定连接,所述限位杆(41)的顶部与限位环(42)之间的外壁上套设有弹簧(45),所述限位环(42)顶部的外壁与推杆(62)的底部固定连接;

动力轴(1)转动,带动固定套筒(2)一起进入至地下,进行钻进取样,样品土层通过取样口(682)进入至取样箱(64)的内部,完成取样后,关闭控制阀(66),通过传动机构(4)让推杆(62)带动活塞板(63)在密封输送通道的内部做往复运动,增加其内部的压强;随着输送管(67)和取样箱(64)之间的气体压强越来越大,取样箱(64)被不断地挤压向上移动,在取样箱(64)向上移动的过程中,取样箱(64)底部的内壁和锁定组件(68)相互配合,完成对取样口(682)的关闭;当取样箱(64)运动至密封输送通道的顶部时,与下料组件(69)相互配合不断地将取样箱(64)内部的样品土层通过下料口(697)排出下料;

在取样箱(64)向上移动的过程中,取样箱(64)底部的内壁和L型控制杆(687)之间相互抵触,带动L型控制杆(687)随着取样箱(64)一同向上移动,直到锁定板(683)顶部的第四吸铁石(811)和第三吸铁石(810)相互吸附,此时的取样箱(64)由于压强的作用继续上升,取样箱(64)向上推动L型控制杆(687)的一端,而L型控制杆(687)的另一端由于压力的作用第一吸铁石(688)和第二吸铁石(689)之间分开,且L型控制杆(687)的一端收缩至控制槽(685)的内部,让取样箱(64)继续向上移动,而此时的锁定板(683)完成了对取样口(682)的关闭。

2.根据权利要求1所述的一种石油开采用钻进取样装置,其特征在于,所述L型控制杆(687)位于密封输送通道内部的外壁上设置有橡胶层。

3.根据权利要求2所述的一种石油开采用钻进取样装置,其特征在于,所述下料组件(69)包括第一限位孔(691)、通气孔(692)、进气孔(693)、配重块(694)、密封板(695)、限位板(696)、下料口(697)和连接轴(698),所述取样箱(64)底部的外壁上开设有进气孔(693),所述取样箱(64)底部的中心处固定连接有配重块(694),所述取样箱(64)内部的底端设置有密封板(695),所述密封板(695)的上方设置有限位板(696),所述限位板(696)的上方固定连接有连接轴(698),所述连接轴(698)的顶部活动延伸至取样箱(64)的外侧,所述连接轴(698)的顶部设置有控制组件,所述第一限位孔(691)开设在密封输送通道顶部的外壁上,且连接轴(698)与第一限位孔(691)处于同一直线上,所述下料口(697)开设在固定套筒(2)的外壁上,且下料口(697)和第一限位孔(691)均与密封输送通道之间相互连通,所述下料口(697)位于密封输送通道的上方,所述通气孔(692)开设在固定套筒(2)顶部的外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种石油开采用钻进取样装置,其特征在于,所述控制组件包括第一转轴(910)、第一锥齿轮(911)、第二转轴(912)、第二锥齿轮(913)、限位柱(914)、电机(915)和卡合板(916),所述连接轴(698)的顶部固定连接有卡合板(916),所述卡合板(916)与限位柱(914)之间相互配合,所述限位柱(914)的顶部固定连接有第二锥齿轮(913),所述第二锥齿轮(913)的顶部固定连接有第二转轴(912),所述第二转轴(912)的顶部与固定套筒(2)的内壁通过轴承转动连接,所述第二锥齿轮(913)的外壁上啮合连接有第一锥齿轮(911),所述第一锥齿轮(911)的中心处固定连接第一转轴(910),所述第一转轴(910)的一端活动延伸至固定套筒(2)的外侧且设置有电机(915),所述电机(915)与固定套筒(2)的外壁连接。

5.采用权利要求4所述的一种石油开采用钻进取样装置的取样方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一,动力轴(1)转动,带动固定套筒(2)一起进入至地下,进行钻进取样,样品土层通过取样口(682)进入至取样箱(64)的内部,完成取样后,关闭控制阀(66),动力轴(1)上的弧形限位滑道(44)与传动柱(43)之间相互配合,让限位环(42)做往复运动,限位环(42)带动推杆(62)在密封输送通道的内部往复运动,推杆(62)带动活塞板(63)在密封输送通道的内部做往复运动,增加其内部的压强;

步骤二,气体不断地通过第二单向阀(610)进入至密封输送通道的内部,活塞板(63)在密封输送通道的内部持续往复运动,气体不断地被输送至输送管(67)的一侧,随着输送管(67)和取样箱(64)之间的气体压强越来越大,取样箱(64)被不断地挤压向上移动,在取样箱(64)向上移动的过程中,取样箱(64)底部的内壁和L型控制杆(687)之间相互抵触,随着取样箱(64)一同向上移动,直到锁定板(683)顶部的第四吸铁石(811)和第三吸铁石(810)相互吸附,此时的取样箱(64)由于压强的作用继续上升,取样箱(64)向上推动L型控制杆(687)的一端,而L型控制杆(687)的另一端由于压力的作用第一吸铁石(688)和第二吸铁石(689)之间分开,且L型控制杆(687)的一端收缩至控制槽(685)的内部,取样箱(64)继续向上移动,而此时的锁定板(683)完成对取样口(682)的关闭;

步骤三,当取样箱(64)运动至密封输送通道的顶部时,连接轴(698)伸出至密封输送通道的外侧,且与限位柱(914)的内部卡合,此时电机(915)带动第一转轴(910)转动,第一转轴(910)带动第一锥齿轮(911)转动,第一锥齿轮(911)带动第二锥齿轮(913)转动,第二锥齿轮(913)带动限位柱(914)做90度的转动,连接轴(698)随着限位柱(914)同时转动,让连接轴(698)底部的限位板(696)与密封板(695)上的异形孔相互对齐,此时密封输送通道内部的压强仍然增加,气体通过进气孔(693)进入,并挤压密封板(695),密封板(695)受到挤压沿着限位板(696)向上移动,不断地将取样箱(64)内部的样品土层通过下料口(697)排出下料;

步骤四,完成下料后,打开控制阀(66),此时密封输送通道内部的气体通过控制阀(66)泄气,固定套筒(2)内部的气体通过通气孔(692)排出,位于密封输送通道内部的取样箱(64)逐渐地失去气体压强的推送,在密封输送通道的内部垂直下降,直到取样箱(64)撞击到L型控制杆(687),取样箱(64)带动L型控制杆(687)向下移动,并将锁定板(683)推送至设备槽(681)的内部,重新开启取样口(682),再次对不同深度的土层进行取样。