專利名稱:上提花籃活閥式軟土取土器的制作方法
本實用新型是工程地質(zhì)鉆探中采取地下一定深度內(nèi)各種土層原狀土樣的工具，特別適用于河灘、湖泊、河流三角洲、沼澤地區(qū)之沉積地層及地下水位較高的復雜地層。
在現(xiàn)有技術(shù)中，常用的取土器存在著泥水及殘余物排泄性能差，土樣易被浸染，品質(zhì)受到影響。原狀土樣采取率低。并由于取土器重量大，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(zhì)總局編的鉆探技術(shù)手冊961頁之上提活閥式取土器中，其結(jié)構(gòu)對排泄泥水及殘余物性能差，取土管內(nèi)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(zhì)勘探中，為采取地下各土層原狀土樣在品質(zhì)上更能滿足質(zhì)量要求，土樣攏動性小，采取率高，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，其特征在于利用花籃、球閥、活塞構(gòu)成中心通道的排泄裝置，產(chǎn)生良好的排吸功能，實現(xiàn)土樣品質(zhì)好，采取率高的目的。在取土器壓入土層時，取土管內(nèi)泥水及殘余物可從活門花籃通道流暢地排除于取土器外，上提取土器時，閥門自動關(guān)閉，又能防止泥水回流入取土管，使原狀土樣在取土器內(nèi)污染較小，取土品質(zhì)好；又由于設(shè)置了活塞膠圈，上提活塞時，在取土管內(nèi)形成一定真空度的負壓區(qū)，對土樣產(chǎn)生拉應(yīng)力，使取土的成功率高。取土器上接頭1與鉆桿絲扣連接，通過鉆機卷揚機將取土器放入經(jīng)過清孔處理的鉆孔井底，鉆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(nèi)進入的泥水在壓進過程中，由于壓力增強，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(zhuǎn)動主動鉆桿，通過牙嵌3轉(zhuǎn)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，由鉆桿通過上接頭及拉桿2帶動花籃、球閥、閥座7、活塞8在活塞缸體內(nèi)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(guān)閉，使取土管與花籃通道堵死，不給泥水回流，取土管腔內(nèi)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。隨之鉆桿仍不斷往上提升，取土器開始從原狀土層中上升，在取土管腔內(nèi)負壓的作用下，原狀土樣在取土皮12內(nèi)就不易從取土器中抖落入井孔內(nèi)，從而達到取土率高，土樣品質(zhì)好的目的。取土器提上孔口后，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(jié)構(gòu)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?qū)嶒炇疫M行土工試驗。
為減輕重量而適用于淺孔一般地層，從上提花籃活閥式軟土取土器的構(gòu)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)。其特征在于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組成的排泄通道，使取土時泥水及殘余物流暢地排除于取土器外，並防止泥水回流入取土管腔內(nèi)。其中薄壁型取土器由取土管18直接取土，不再另裝取土皮，取樣后頂出原狀土樣即可。上述設(shè)計實現(xiàn)了重量輕，易于操作的目的。
本取土器根據(jù)鉆孔口徑的不同，設(shè)計成不同外徑的取土器，組成了不同型號的產(chǎn)品。
圖1為上提花籃活閥式軟土取土器結(jié)構(gòu)圖；圖2為花籃、球閥、活塞結(jié)構(gòu)圖；圖3為花籃球閥式軟土取土器結(jié)構(gòu)圖；圖4為薄壁型花籃球閥式軟土取土器結(jié)構(gòu)圖；圖5為上接頭剖面圖；圖6為拉桿剖面圖；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(jié)構(gòu)圖，分為上下兩部分組成；上部為花籃活閥機構(gòu)組成的中心通道排吸裝置(圖2)，它由上接頭1、拉桿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由合金鋼材料制造，拉桿2、活塞缸4、取土管11、管靴套13均采用優(yōu)質(zhì)地質(zhì)無縫管材料制造，球閥6用高強度合金軸承鋼材制造，活塞8由耐油耐腐蝕橡膠制成，取土皮12用鍍鋅鐵皮制造，其他另件用普通鋼材制造。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(jīng)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)，取土管用專用機床和工裝按規(guī)定工藝制造，管靴套刃口部位經(jīng)過表面高頻淬火處理，以保證具有足夠的強度。各另件加工后均經(jīng)過防銹處理。各另件之結(jié)構(gòu)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，并用螺母10將墊圈擰緊，再把球閥6從花籃上端放入花籃內(nèi)，在花籃上端絲扣處擰上花籃接頭14，把拉桿2下端裝入花籃接頭座孔內(nèi)，并焊接牢固；然后再將裝配好的拉桿、花籃、活塞從活塞缸4底部裝入缸體內(nèi)，并在活塞缸頂部絲扣處擰上牙嵌3，又在拉桿頂部擰上上接頭1，在活塞缸底部用絲扣擰上異徑接頭15，再將取土管合配后，以其上端絲扣擰入異徑接頭15，在另一端裝入取土皮12，然后用絲扣擰上管靴套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(jié)構(gòu)圖，分為上下兩部分組成；上部為花籃球閥結(jié)構(gòu)，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制造，取土管11、管靴套13、接頭花籃16由優(yōu)質(zhì)地質(zhì)無縫管材制造，取土皮12用鍍鋅鐵皮制造，閥座接頭17用合金鋼制造。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)，并在管壁上銑有特殊的矩形孔口(圖26)；取土管用專用機床和工裝按規(guī)定制造；管靴套13刃口部位經(jīng)過表面高頻淬火處理，以保證具有足夠的強度。另件加工后均經(jīng)過防銹處理。各另件之結(jié)構(gòu)見附圖12、13、15、16。
裝配時，先將球閥6裝于閥座接頭17之閥座上，再將接頭花籃16下端絲扣擰緊在閥座絲扣上，然后把取土管11合配后，以其上端絲扣擰入接頭絲扣內(nèi)，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(jié)構(gòu)圖，分為上下兩部分組成；上部為花籃球閥結(jié)構(gòu)，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制造，接頭花籃16由優(yōu)質(zhì)地質(zhì)無縫管材制造，在其管壁上銑有特殊的矩形孔口(圖26)，并銑制有供夾持用的墊叉切口(圖25)；接頭閥座19由合金鋼制造，薄壁取土管18由優(yōu)質(zhì)薄壁地質(zhì)無縫管材用專用機床和刀具進行加工而成。各另件加工后均經(jīng)過防銹處理。各另件之結(jié)構(gòu)見附圖15、17、18。
裝配時，先將球閥6裝于接頭閥座19之閥座上，再將接頭花籃16下端絲扣擰在閥座絲扣上，然后把薄壁取土管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(shù)參數(shù)如下表
權(quán)利要求
1.一種具有球閥活塞結(jié)構(gòu)的原狀土軟土取土器，其特征在于具有由拉桿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(quán)利要求
1所述的取土器，其特征在于花籃5與活塞缸4均開有花籃狀矩形孔口。
3.一種具有球閥結(jié)構(gòu)的原狀土軟土取土器，其特征在于接頭花籃16具有花籃狀矩形孔口。
4.按權(quán)利要求
3所述的取土器，其特征在于薄壁取土管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(zhì)鉆探中采取地下一定深度內(nèi)各種土層原狀土樣的工具。它采用花籃、球閥、活塞構(gòu)成的中心通道排吸裝置，使泥水及殘余物排泄流暢，土樣不易受泥水浸染，土樣品質(zhì)好；在上提取土器過程中，能在取土管腔內(nèi)形成負壓，對土樣產(chǎn)生拉應(yīng)力，因而土樣采取率高。它結(jié)構(gòu)簡單，排吸功能強，重量輕、操作方便，是一種特別適用于河灘、湖泊、河流三角洲、沼澤地區(qū)之沉積地層及地下水位較高的復雜地層采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(fā)明者彭延齡 申請人:云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局探礦機械修配廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan