海底冷冻保压式重力活塞取样器

• 摘要：

  海底冷冻保压式重力活塞取样器.本实用新型的所述取样器由重力取样管、冷冻机构、保压机构三部分组成.取样管由外管、内管、活塞、活塞杆、配重接头组成,外管和内管之间的空腔构成冷冻腔,配重接头上端安装有储冷机构.取样管内设置有保压机构,保压机构由撞击块、定位钢球、定位弹簧、推动杆、推力弹簧、摇杆、连杆、保压球阀组成.本实用新型一方面降低了天然气水合物的临界分解压力,另一方面增强了天然气水合物的自保护效应,从而减少了天然气的分解,降低了对天然气水合物保压机构的要求.

• 专利类型：

  实用新型

• 申请/专利号：

  CN201720288350.1

• 申请日期：

  2017.03.23

• 公开/公告号：

  CN206627305U

• 公开/公告日：

  2017-11-10

• 发明人：

  孙友宏 马晓龙 贾瑞 王元 苏凯 张国彪

• 申请人：

  吉林大学

• 主分类号：

  G01N1/08(2006.01)I,G,G01,G01N,G01N1

• 分类号：

  G01N1/08(2006.01)I,G01N1/42(2006.01)I,G,G01,G01N,G01N1,G01N1/08,G01N1/42

• 主权项：

  海底冷冻保压式重力活塞取样器,包括重锤(41)、重锤缆绳(35)、固定板(5)、缓冲夹具、平衡杆(21)、取样管、爪簧(39)和管靴(40),重锤缆绳(35)的上下两端分别连接重锤(41)和平衡杆(21),固定板(5)与平衡杆(21)通过铰链连接,固定板(5)与缓冲夹具通过刚性连接杆(4)相连,缓冲夹具外壳(19)的上端与主缆绳(1)相连,平衡杆(21)可绕着铰链做旋转运动,取样管上端有挂环(22)挂在平衡杆(21)前端的挂钩(20)上,其特征在于:取样管由外管(34)、内管(33)、活塞(18)、活塞杆(17)、配重接头(27)组成,其中管靴(40)和配重接头(27)通过螺纹与内管(33)和外管(34)相连,外管(34)和内管(33)之间的空腔构成冷冻腔(16),配重接头(27)可增加取样器重量以提高贯入深度;活塞(18)安装在内管(33)中并可沿着取样器内管(33)进行上下移动,活塞杆(17)与活塞(18)通过螺纹连接,活塞杆(17)上端与释放绳(6)相连,重锤(41)未释放时取样管上端的挂环(22)挂在挂钩(20)上;配重接头(27)上端安装有储冷机构,储冷机构由储冷腔外壳(10)、储冷腔内壳(11)、储冷腔(12)、储冷腔活塞(9)、储冷腔活塞杆(24)、储冷腔活塞控制杆(23)、活塞限位弹簧(25)、活塞限位杆(8)、活塞控制杆支架(26)组成,储冷腔外壳(10)和储冷腔内壳(11)通过螺纹与配重接头(27)连接,活塞控制杆支架(26)焊接在储冷腔内壳(11)上,活塞限位弹簧(25)安装在活塞控制杆支架(26)上,储冷腔活塞控制杆(23)与活塞控制杆支架(26)铰接,并可绕活塞控制杆支架(26)旋转30°~45°,使储冷腔活塞控制杆(23)插入或脱离储冷腔活塞杆(24)凹槽,配重接头(27)垂直方向上有冷源注入通道(13),冷源注入通道(13)的下端口有单向阀,在储冷腔(12)内注入一定量的冷源(47),冷源上方为空气(46),在海水压力与储冷腔(12)冷源(47)上方空气(46)压力差的作用下,储冷腔活塞(9)向下运动,推动冷源(47)进入冷冻腔(16);取样管内设置有保压机构,保压机构由撞击块(32)、定位钢球(29)、定位弹簧(43)、推动杆(30)、推力弹簧(28)、摇杆(37)、连杆(31)、保压球阀(36)组成,在配重接头(27)上加工有推力弹簧圆孔(45)、定位弹簧圆孔(44),预紧螺栓(42)通过螺纹与定位弹簧圆孔(44)连接,将定位弹簧(43)、定位钢球(29)安装在定位弹簧圆孔(44)中,两个定位钢球(29)间的距离小于推力弹簧(28)的直径,推力弹簧(28)安装在推力弹簧圆孔(45)中,推动杆(30)安装在配重接头27的径向孔中,并可做径向移动;推动杆(30)和配重接头(27)之间用O型密封圈进行密封,防止海水进入到冷冻腔,推动杆(30)一侧加工有斜面,在取样器工作过程中与撞击块(32)相配合,撞击块(32)通过螺纹与活塞(17)杆相连,连杆(31)安装在冷冻腔(16)中,可沿着冷冻腔(16)进行上下移动,连杆(31)上端与定位钢球(29)相接触,下端与摇杆(37)铰接,摇杆(37)与保压球阀(36)铰接.