[发明专利]冰阀式保压保温取样器

权利要求书

1.一种冰阀式保压保温取样器，其特征在于，包括：钻进与取样切换机构、 冷冻液循环系统、岩心管提升和定位机构、上部机械密封机构、冰阀形成机构、 岩心管单动机构和通道I-VIII连接构成；

钻进与取样切换机构包括：异径接头(1)通过螺纹与分流阀座(2)连接，分流 阀座(2)通过螺纹与折返接头(8)连接，折返接头(8)通过螺纹与外管(17)连接， 分流阀阀心(6)插入分流阀座(2)，分流阀阀心(6)通过挡圈(3)和分流阀弹簧(7) 定位，弹子球(4)置于分流阀阀心(6)中心通道上部；

冷冻液循环系统包括：外缸(14)插入折返接头(8)内并用密封圈密封，外缸 (14)通过螺纹与外泵体(20)连接，下缸盖(16)、缸体(13)、上缸盖(12)、射流元 件(11)和垫片(10)自下而上依次插入外缸(14)中并用密封圈密封，潜孔锤上接头 (9)通过螺纹与外缸(14)的最上部连接，隔管(18)插接到折返接头(8)上并用密封 圈密封，潜孔锤活塞(15)沿缸体(13)、下缸盖(16)、外泵体(20)内壁滑动形成滑 动副；由往复泵活塞(19)插入外泵体(20)内形成滑动副，往复泵活塞(19)与外泵 体(20)间用密封圈密封，堵头(21)通过螺纹与外泵体(20)连接，排液阀阀心(24) 插入到排液阀阀座(25)中构成排液阀，进液阀阀心(27)插入到进液阀阀座(28) 中构成进液阀，内泵体(22)、排液阀阀座(25)、进液阀阀座(28)自上而下依次插 入外泵体(20)中并通过外泵体(20)的凸台定位，排液阀阀座(25)插入内泵体 (22)，排液阀阀心(24)通过排液阀弹簧(23)压接在内泵体(22)上，进液阀阀心(27 通过进液阀弹簧(26)压接在排液阀阀座(25)上，进液阀阀座(28)通过螺纹与内泵 体(22)连接构成潜孔往复泵；吸液管(30)通过螺纹与进液阀阀座(28)连接，冷冻 液容器(32)通过螺纹与外泵体(20)连接，外泵体(20)通过螺纹与外循环管上(29) 连接，外泵体(20)通过螺纹与内循环管上(31)连接构成，内循环管上(31)插接到 循环管上接头(33)上并用密封圈密封，外循环管上(29)、隔管(18)通过螺纹与循 环管上接头(33)连接，循环管上接头(33)通过螺纹与外循环管中(35)连接，中间 循环管II(36)插接到循环管上接头(33)上并用密封圈密封，外循环管中(35)、 中间循环管II(36)通过螺纹与循环管下接头(48)连接；

岩心管提升和定位机构包括：内循环管中(37)插接到循环管上接头(33)上并 用密封圈密封，导液管(34)插入循环管上接头(33)中心孔内并用密封圈密封，导 液管(34)由循环管上接头(33)上部螺钉定位，提升活塞(38)、解锁活塞(39)自上 而下插入内循环管中(37)中，提升活塞(38)、解锁活塞(39)、内循环管中(37) 和导液管(34)构成滑动副，提升杆(45)通过螺纹与提升活塞(38)连接，锥套(40) 通过螺纹与解锁活塞(39)连接，定位钢球座(43)通过螺纹与循环管下接头(48) 连接，锥套(40)分别通过定位钢球(41)和钢球复位弹簧(42)来实现与定位钢球座 (43)连接，定位钢球(41)位于定位钢球座(43)径向通孔内，定位钢球座(43)与提 升杆(45)为滑动副，内循环管中(37)通过螺纹与循环管下接头(48)连接，提升杆 (45)与循环管下接头(48)为滑动副，球阀座(55)通过螺纹与提升杆(45)连接，球 阀座(55)通过推力轴承(53)与岩心管上接头(52)连接；

冰阀形成机构包括：外循环管下(49)、中间循环管III(50)和内循环管下(51) 通过螺纹与循环管下接头(48)连接，下端盖(58)通过螺纹与外循环管下(49)连 接，内循环管下(51)下端与岩心管(56)之间设有内循环管下端内腔(57)，位于内 循环管下端内腔(57)之上的内循环管下(51)部分的外壁涂覆保温漆、多孔泡沫塑 料或反射膜，当冷冻液流经内循环管下端内腔(57)时，内循环管下端内腔(57) 内的低温泥浆或清水从冷冻液中获取能量，使低温泥浆或清水在内循环管下端内 腔(51)内生成冰阀；

岩心管单动机构包括：球阀座(55)通过推力轴承(53)与岩心管上接头(52)连 接，推力轴承(53)通过轴承盖固定；

上部机械密封机构包括：提升杆(45)与循环管下接头(48)为滑动副，并通过 密封圈在需要位置密封；

通道I-通道VIII的构成包括：

通道I：通道I上部由分流阀座(2)下端的倾斜状贯通孔道和折返接头(8) 的外侧环状间隙组成，通道I中部由外管(17)与隔管(18)构成的环状间隙、 外管(17)与外循环管中(35)构成的环状间隙组成，通道I下部由外管(17)与外 循环管下(49)构成的环状间隙组成；

通道II：通道II上部由分流阀座(2)的除中心轴向孔道之外的轴向孔道组成， 通道II中部由潜孔锤上接头(9)的中心孔道组成，通道II下部由垫片(10)的中心 孔道组成；

通道III：通道III上部由折返接头(8)的内侧环状间隙、隔管(18)分别与外缸 (14)、外泵体(20)和外循环管上(29)所构成的环状间隙组成，通道III中部由循 环管上接头(33)上部的径向通孔和导液管(34)中心孔道组成，通道III下部由提升 活塞(38)上部的四个径向均布通孔组成；

通道IV：由循环管上接头(33)的中部径向孔道和方向向下的轴向孔道组成；

通道V：通道V上部由内泵体(22)的径向通孔、外泵体(20)中部的径向孔道 和除中心轴向孔道之外的轴向孔道、内循环管上(31)和冷冻液容器(32)构成的环 状间隙组成，通道V中部由循环管上接头(33)的内侧方向向上的轴向孔道和下部 径向孔道、中间循环管II(36)和内循环管中(37)构成的环状间隙组成，通道V下 部由循环管下接头(48)的三个轴向孔道中靠近中心轴向贯通孔道的轴向孔道、中 间循环管III(50)和内循环管下(51)构成的环状间隙组成；

通道VI：通道VI上部由外泵体(20)的下部径向孔道、进液阀阀座(28)的除中 心轴向孔道之外的轴向孔道、外循环管上(29)和内循环管上(31)构成的环状间隙 组成，通道VI中部由循环管上接头(33)的外侧方向向上的轴向孔道和中下部径向 孔道、外循环管中(35)和中间循环管II(36)构成的环状间隙组成，通道VI下部由 循环管下接头(48)的最外侧的轴向孔道、外循环管下(49)和中间循环管III(50) 构成的环状间隙组成；

通道VII：由提升杆(45)的中心孔道和循环管下接头(48)的径向通孔构成；

通道VIII：由折返接头(8)的平行于径向的两个通孔构成。

2.按照权利要求1所述的所述的冰阀式保压保温取样器，其特征在于，内循 环管下(51)下端构成内循环管下端内腔(57)的一段为圆柱形空腔，该空腔内壁设 计有环槽或螺旋槽。