專利名稱：敞口活塞式薄壁取土器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于工程地質(zhì)鉆探的取土器，特別是一種敞口活塞式薄壁取土器。
在工程地質(zhì)鉆探中采用的取土器，厚壁圓筒取土器對取土樣擾動大，影響取土質(zhì)量而逐漸被淘汰，取而代之的是薄壁圓筒取土器。在現(xiàn)有的薄壁圓筒取土器中，有一種敞口式薄壁取土器，它是薄壁土樣筒用螺釘固定在取土器頭上，土樣筒下端為前刃，刃口略向內(nèi)彎，形成一個較小的內(nèi)間距比；取土器頭內(nèi)有球閥，用于取樣時排水。這種薄壁取土器結(jié)構(gòu)最為簡單，成本低。但是這種取土器的球閥式密封吸附裝置的密封性能差，土樣采取率低；泥水排出口小，僅為采入口的10％左右，在采樣快速下壓時，因取土器腔內(nèi)泥水不能快速及時排出而影響采樣質(zhì)量；土樣筒的連接方式使其不能取得滿筒土樣，土樣封啟麻煩，土樣筒利用率低；清孔影響孔底的表土不能從球閥排出而使有效土樣采入少；土樣采入與推出方向不一致而增加對土樣的擾動。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種真空吸附密封性能可靠，取土器腔內(nèi)泥水排出道敞通，可以提高取土質(zhì)量的敞口式薄壁取土器。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)解決方案如下本敞口式薄壁取土器包含有取土器頭和與其下端連接的土樣筒。其特點(diǎn)是在取土器頭內(nèi)設(shè)置一個提閥；取土器頭內(nèi)孔的下段為錐形孔，與提閥的錐形活塞相匹配；取土器頭內(nèi)孔的中段為等直徑孔，其周壁上有2～4個排出孔；取土器頭內(nèi)孔的上段為直徑小于中段孔的等直徑孔，與提閥的提頸相滑配；提頸的下端旋接著活塞，上端旋接著一個連接鉆桿用的接頭。由于采用了錐形提閥，使得其真空吸附能力比球閥的真空吸附能力強(qiáng)的多，而且取土器腔內(nèi)泥水排出道大為擴(kuò)大，從而解決了快速采樣時減小對土樣的擾動，提高土樣采取率和土樣質(zhì)量，而仍保持敞口式薄壁取土器結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。
在提頸的下段有一方形段，其上緣凸肩與取土器頭內(nèi)孔凸肩接觸時正好是提閥處于關(guān)閥狀態(tài)；提頸的方形段上有向下的斜孔與提頸和接頭的中心孔相通。由于有方形段的凸肩承受上提力，可避免錐形活塞過于卡緊在取土器頭內(nèi)錐形孔而影響下次取土樣質(zhì)量。方形段上的斜孔的作用是在取土器放至孔底時，若孔底有沉淀的泥漿，廢土等，可以通過鉆桿送水經(jīng)接頭由提頸方形段的斜孔噴出，以清除取土器內(nèi)沉淀物，從而進(jìn)一步保證取土質(zhì)量。
在活塞的外徑上配有“0”形密封圈，這樣可以進(jìn)一步提高真空吸附的密封性。
為了進(jìn)一步提高采取土樣質(zhì)量和簡化操作工序，土樣筒通過一個接連套與一個余土筒連接成一體，然后由余土筒的上端部與取土器頭旋接。這樣，取土后，旋下連接套即可取下土樣筒進(jìn)封存轉(zhuǎn)運(yùn)。所取的土樣滿筒均為有效土樣，無效土樣在余土筒內(nèi)，因而提高了土樣筒的利用率。同時，土樣的采入與推出的方向一致，可以減少對土樣的擾動。這樣，既能提高土樣質(zhì)量，同時消除土樣封啟的麻煩，簡化操作工序。
在余土筒的用于與連接套旋接的螺紋下端有放氣小孔，在旋下連接套時，有放氣小孔的通氣，使余土筒與土樣筒之間易于分離，避免真空吸附而擾動土樣。
土樣筒為一薄壁圓筒，其內(nèi)徑略帶錐度，下小上大，即將以往采用的內(nèi)間距比結(jié)構(gòu)改為端徑比結(jié)構(gòu)。其作用是使土樣在采壓時和在試驗(yàn)室推出時減少土樣由于筒壁的阻力而受擾動。土樣筒外圓下端帶有刃口，刃口以上一小段外徑略大于筒身外徑，以減少采樣時的筒壁阻力。
附圖的圖面說明如下


圖1是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意總圖。
圖2是已有技術(shù)的敞口式薄壁取土器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3是
圖1中提閥部位的放大圖(其活塞6形狀為另一形狀結(jié)構(gòu)。
圖中標(biāo)號是1、土樣筒，2、連接套，3、余土筒，4、取土器頭，5、O形密封圈，6、活塞，7、排出孔，8、提頸，9、接頭，10、斜孔，11、方形段，12、放氣小孔。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作如下說明參見
圖1，本取土器的取土器頭4下端旋接余土筒3，余土筒3通過連接套2與土樣筒1連接，其下端螺紋處有放氣小孔12，取土器頭4內(nèi)孔的下端為錐形孔與提閥的錐形活塞6相匹配，活塞6的外徑上配有O型密封圈5。取土器頭4內(nèi)孔的中段為等直徑孔，其周壁上有4個排出孔7。取土器頭4內(nèi)孔的上段為直徑小于中段孔的等直徑孔，與提閥的提頸8相滑配。提頸8的下端旋接著活塞6，上端旋接著連接鉆桿用的接頭9。提頸8的下段有方形段11，其上緣凸肩與取土器頭4內(nèi)孔凸肩接觸時正好是提閥處于關(guān)閉狀態(tài)。提頸8的方形段11上有向下的斜孔12與提頸8和接頭9的中心孔相通。參見圖3，給出活塞6的另一種形狀結(jié)構(gòu)。其取土器頭4內(nèi)孔下段錐形孔的上下均有一小段等直徑孔段而構(gòu)成斜階梯形孔，提閥的活塞6外徑亦成階梯形柱面與之相匹配。
本取土器的操作步驟及原理如下在接頭9上接鉆桿，通過鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)將取土器放至孔底，此時提閥處于打開狀態(tài)。通過鉆機(jī)給鉆桿施壓，將取土器壓入土層中，即采入土樣。在此壓入過程中，取土器腔內(nèi)的泥水通過活塞6、提頸8與取土器頭4形成的環(huán)形通道和排出孔7排出。當(dāng)壓入至規(guī)定深度，即完成采樣，再有鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)將鉆桿上提，提閥即行關(guān)閉，形成真空吸附土樣。
本取土器與現(xiàn)有的敞口式薄壁取土器相比較具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、由于采用略帶錐度的活塞、“O”形密封圈和取土器頭內(nèi)錐形孔構(gòu)成的真空吸附密封結(jié)構(gòu)，其密封性能可靠，真空吸附能力強(qiáng)，土樣采取率高；2、由于采用錐形活塞、提頸和取土器頭內(nèi)錐形孔構(gòu)成的環(huán)形排出通道，使泥水排出敞通，取土質(zhì)量高；3、土樣筒通過余土筒與取土器頭連接，使土樣筒能采得滿筒土樣，土樣筒有效采取率高，節(jié)省土樣筒材料，同時簡化了土樣筒封啟操作，裝卸也簡捷；4、土樣在采樣壓入和試驗(yàn)時推出土樣筒的方向一致，減小對土樣的擾動。
本取土器適用于各種工程地質(zhì)的鉆探采樣。
權(quán)利要求1.一種工程地質(zhì)鉆探用的敞口式薄壁取土器，包括取土器頭4和與其下端連接的土樣筒1，其特征在于在取土器頭4內(nèi)設(shè)置一個提閥；取土器頭4內(nèi)孔的下段為錐形孔，與提閥的錐形活塞6相匹配；取土器頭4內(nèi)孔的中段為等直徑孔，其周壁上有2～4個排出孔7；取土器頭4內(nèi)孔的上段為直徑小于中段孔的等直徑孔，與提閥的提頸8相滑配；提頸8的下端旋接著活塞6，上端旋接著一個連接鉆桿用的接頭9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取土器，其特征在于提頸8的下段有一方形段11，其上緣凸肩與取土器頭4內(nèi)孔凸肩接觸時正好是提閥處于關(guān)閉狀態(tài)；在提頸8的方形段11上有向下的斜孔12與提頸8和接頭9的中心孔相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取土器，其特征在于活塞6的外徑上配有“0”形密封圈5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取土器，其特征在于土樣筒1通過一個連接套2與一個余土筒3連接成一體，然后由余土筒3的上端部與取土器頭4旋接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的取土器，其特征在于余土筒3的用于與連接套2旋接的螺紋下端有放氣小孔12。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的取土器，其特征在于土樣筒1的內(nèi)徑略帶錐度，下小上大；其外圓下端帶有刃口，刃口以上一小段的外徑略大于筒身外徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取土器，其特征在于取土器頭4內(nèi)孔下段錐形孔的上下均有一小段等直徑孔段而構(gòu)成斜階梯形孔，提閥的活塞6外徑亦成斜階梯形柱面與之相匹配。
專利摘要一種工程地質(zhì)鉆探用的敞口活塞式薄壁取土器，包含有取土器頭和與其下端固定連接的土樣筒，取土器頭內(nèi)設(shè)置有一個提閥，土樣筒通過一個連接套與一個余土筒連接成一體，然后由余土筒的上端部與取土器頭旋接。因而采取土樣時真空吸附密封性能可靠，取土質(zhì)量高，而且操作簡便。本取土器適用于各種類型地質(zhì)的鉆探采樣。
文檔編號E21B49/02GK2055183SQ8920652
公開日1990年3月28日 申請日期1989年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月29日
發(fā)明者王子平 申請人:王子平