[实用新型]翻转式深海硬岩保真取芯器

说明书

                        技术领域

本实用新型涉及一种可以应用于现有各种深海底岩取芯钻机的深海硬岩保真取芯器。

                        背景技术

目前深海钻机或取芯器一般都不能实现在与深海原位基本相同的压力和温度条件下对所取岩芯进行保存(即不具备保真储芯功能)，当岩芯取回实验室后，其吸附的生物和化学成份发生了变化，故对这种岩芯所做的一些生化实验和测试数据将是不精确的。200310107888.0公开了一种带预进给和预定位装置的深海取芯器。主要由取芯钻机和预进给预定位装置组成。取芯钻机与推进面板连接固定，预推进液压缸的活塞通过耳环与推进面板连接，利用两个平行安装的预推进液压缸代替机构复杂的机械手臂。该取芯器不带岩芯保真储存功能。200420036287.5公开了我们申请的“一种深海自动更换岩芯内管多点取芯钻机”，是在机架的上部框架内安装有将已钻取岩芯的岩芯内管取出并换入一根空岩芯内管的换内管机构，其钻机的钻进取芯机构包括为钻具提供钻进压力的推进机构，贯通式液压钻进动力机构及其补偿与稳杆机构，贯通式钻进动力头上设有下端连接钻具的岩芯外套管和钻头、上端供插拔更换岩芯内管的空心通轴、通过齿轮驱动通轴旋转的旁置式液压马达，推动动力头使其推进导轨沿补偿机架内滑槽钻进和提钻的推进油缸，固定在机架框架底板上的补偿滑槽等结构。它实现了多点取芯，但仍不具备保真储芯功能。

                      实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具备对所取岩芯在保持深海原位基本相同的压力和温度条件下进行转移和储存功能的深海硬岩保真取芯器，实现对岩芯及所吸附的生物和化学成份的更加精确的分析和测试；其体积小、重量轻、结构简单，可以在现有各种深海岩芯取样钻机上应用，且改装工作量小、成本低廉的深海硬岩保真取芯器。

本实用新型的技术方案是：包括机架、由密封充油箱体及其内部安装的主动齿轮轴、从动齿轮轴、轴承、密封件组成的贯通式钻进动力头、贯通式钻进动力头安装于滑轨架上，并由推进油缸推动沿滑轨架移动，与贯通式钻进动力头上的从动齿轮轴相连接的岩芯外管、由岩芯内管、内管短接、岩芯卡簧、卡簧座构成的取芯组件通过从动齿轮轴中心通孔插入贯通式钻进动力头及岩芯外管中、并与岩芯外管、钻头一起组成钻具，为钻头提供压力冲洗水的水泵及供水管与贯通式钻进动力头上的旋转给水装置连通，其特征在于在贯通式钻进动力头安装有一个保真储芯装置，所述保真储芯装置由保存岩芯的储芯管，及储芯管开口端与贯通式钻进动力头连接处的高压阀门构成，高压阀门的内径大于或等于岩芯内管内径，在高压阀门开启状态下储芯管与岩芯内管上端部通过高压阀门直通连接，储芯管外部管壁上设有保温装置，储芯管内部通过高压管道与外置的保压装置连通，在机架上通过一对轴和轴承付连接一个滑轨架，贯通式钻进动力头和钻具通过一对直线滑动付与滑轨架连接，滑轨架与进行上、下180度(或略小于180度)翻转的翻转机构连接，翻转机构可带动滑轨架及其上连接的贯通式钻进动力头和钻具作上、下翻转，在机架上部装有一个外径略小于岩芯内管内径的岩芯释放顶针、岩芯释放顶针安装的位置是在钻具钻取岩芯并向上翻转后，钻头与岩芯释放顶针同心对正，岩芯释放顶针可进入钻具内部将岩芯从岩芯卡簧中顶入岩芯内管。

所述保压装置可为常用的气囊式或弹簧式保压装置；也可以为弹簧加活塞的保压装置，保压装置的功能是在本取芯器从海底回收的过程中，对保真储芯装置内部可能的压力变化进行补偿，以保持储芯管内的压力与海底原位的压力基本相同。储芯管内的压力变化可以因密封不严产生微量泄露或外压变化下管壁的微小形变等原因造成。

所述弹簧加活塞的保压装置是在高压缸筒内装有活塞，活塞一端设有弹簧且缸筒内充高压惰性气体、缸筒的一端设有充放惰性气体的充气阀，另一端设有与储芯管连通的高压管。所述保温装置是按已有技术在储芯管外部包裹保温材料或在其外部包裹保温材料、内部设有恒温调节装置。以确保岩芯回收上船后短期内储芯管内部的温度与海底原位的温度相同或近似。

所述翻转机构是直线油缸驱动的，其翻转角度略小于180度；也可以是摆动油缸驱动的翻转机构，或齿轮或齿条驱动的翻转机构。