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公开(公告)号：CN116464386A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310495676.1
申请日：2023-05-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开一种可变直径的向上钻进热融钻头，属于极地冰盖钻探技术领域，包括相互协同配合的第一钻头体、花键杆、第一弹簧、滑套、第二弹簧、第二钻头体、连杆、第一固定块、第三弹簧、限位套、第四弹簧、第二固定块、外管、第三钻头体、支撑杆、第五弹簧和限位垫片，在向下钻进时维持小直径，向上钻进时则可增大直径，从而形成大直径钻孔，解决了可回收式热融探测器在干孔段向上钻进中容易卡钻的问题；采用钻头和冰层的相互作用力作为钻头直径增大的动力，并在钻头增大至最大直径时可完成自锁；通过控制第二钻头体和第三钻头体的设置高度，使其缩回和伸展运动在不同高度进行，避免了二者相互干涉，同时伸展后能够拼接成完整环形，结构简单可靠。
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公开(公告)号：CN106353172B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN201610898469.0
申请日：2016-10-15
Applicant: 吉林大学 , 中国科学院西北生态环境资源研究院
IPC: G01N1/42
Abstract: 本发明公开了一种不同温压条件下层理冰样品制作方法及装置，该装置是由低温冷柜、冰样冻制容器、冰样加压系统、冰样注水系统组成，冰样冻制容器放置在低温冷柜中，用于承载和冻制冰样，其顶部分别于冰样加压系统和冰样注水系统用管路连接。冰样加压系统和冰样注水系统放置在低温冷柜外部，冰样加压系统通过气管与冰样冻制容器连接，用来为冰样冻制容器提供冻制冰样所需的不同压力。冰样注水系统通过水管与冰样冻制容器连接，用于控制每次注水量，以实现不同厚度层理冰样的冻制。本发明可实现在温度、压力、层理厚度三个参数的自由组合条件下冻制冰样，能更为真实的模拟极地冰层赋存条件，为极地冰盖的实验室研究提供了技术支撑。
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公开(公告)号：CN115506710A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211244081.0
申请日：2022-10-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提出了一种大埋深极地冰下湖快速清洁取样探测装置与方法，属于属于极地钻探领域，装置包括热水钻进系统、铠装电缆滑轮、铠装电缆、铠装电缆绞车和冰下湖取样探测器，冰下湖取样探测器包括中继舱和热融探测器，中继舱内设置有线缆卷筒装置用于控制柔性电缆的自动收放，柔性电缆与热融探测器连接；方法采用清洁热水钻技术完成冰下湖上方冰盖的快速钻探，为后续下方热融探测器提供可用的钻孔通道，在热融探测器钻入冰下湖前和从冰下湖提出后，均采用孔内制冷方式使钻孔孔内融水冻结，从而有效的隔离了热水钻孔和冰下湖水，避免了热水钻孔内热水对冰下湖水的污染，尽可能地降低了向冰下湖内引入污染源的可能性。
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公开(公告)号：CN114412400B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210112743.2
申请日：2022-01-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层机械取芯钻进过程模拟装置及方法，模拟装置包括有架体、移动架、电机和钻头，其中移动架通过滑套连接在架体的两个滑杆上，移动架能够沿滑杆进行上下滑动，移动架上放置有冰样，钻头对应移动架上的冰样进行设置，其方法为：步骤一：将切削具安装在钻头上；步骤二：使移动架沿滑杆进行自由下滑；步骤三：使钻压从零逐次增加；步骤四：进行冰层取芯切削钻进；步骤五：完全释放移动架；步骤六：记录下遮光板经过两个光电门计时器的时间段；步骤七：将取芯钻进获得的冰芯从钻杆中取出；步骤八：得到不同工况下产生的冰屑粒度。有益效果：得出不同工况下最优的钻进参数组合，能够为极地冰层取芯钻具设计以及现场钻进提供依据。
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公开(公告)号：CN115162945A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210828869.X
申请日：2022-07-15
Applicant: 吉林大学
IPC: E21B7/00 , E21B7/14 , E21B19/084 , E21B19/00 , E21B41/00
Abstract: 一种高效的极地冰层全孔热融钻进装置，属于极地冰盖钻探技术领域，装置包括阻尼机构、导向轮、摩擦轮、摩擦轮电机、软管和热融钻具，软管的一端与热融钻具相连，另一端绕经摩擦轮和导向轮后穿过阻尼机构再与位于地表的控制系统连接。本发明可在不停钻的情况下连续移除孔内融水，解决了热融钻进过程中融水去除效率低的难题，大大提高了热融钻进效率。采用高压空气作为融水携带介质，在现场易于获取，且大大减轻了对钻孔和南北极冰盖的污染。钻进过程中仅热融钻具周围存在融水，对热融钻具各部件的密封性能要求不高，降低了成本；且形成的钻孔为干孔，有利于后续传感器的布放和回收，也降低了对传感器的防水耐压要求，进一步降低了成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114412400A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210112743.2
申请日：2022-01-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层机械取芯钻进过程模拟装置及方法，模拟装置包括有架体、移动架、电机和钻头，其中移动架通过滑套连接在架体的两个滑杆上，移动架能够沿滑杆进行上下滑动，移动架上放置有冰样，钻头对应移动架上的冰样进行设置，其方法为：步骤一：将切削具安装在钻头上；步骤二：使移动架沿滑杆进行自由下滑；步骤三：使钻压从零逐次增加；步骤四：进行冰层取芯切削钻进；步骤五：完全释放移动架；步骤六：记录下遮光板经过两个光电门计时器的时间段；步骤七：将取芯钻进获得的冰芯从钻杆中取出；步骤八：得到不同工况下产生的冰屑粒度。有益效果：得出不同工况下最优的钻进参数组合，能够为极地冰层取芯钻具设计以及现场钻进提供依据。
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公开(公告)号：CN110761709A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911163529.4
申请日：2019-11-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种冰层钻进用内锥形回转热融钻头，主要包括中心管、水密接头、半圆键、钻头外管、加热棒及钻头体，钻头体呈圆台形，钻头体的下端部沿径向向外延伸形成环形凸台，钻头体内部具有圆锥形空腔，圆锥形空腔的内壁与环形凸台的外壁之间通过圆弧面平滑过渡连接，圆锥形空腔的内壁上均匀布置有V型槽，V型槽从圆锥形空腔内壁延伸至环形凸台外壁上；本发明的钻头整体结构设计为内锥形，内锥形表面加工有V型槽，在钻进时，V型槽增加了钻头的传热面积，同时当钻头回转时，V型槽将带动钻头下方的水体发生转动，使钻头与孔底融水和融水与冰层的传热由常规的热传导变为对流换热，大大提高换热效率。
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公开(公告)号：CN110697597A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201911097522.7
申请日：2019-11-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种南极冰下湖勘探用内嵌式绞车，包括促动舱、动力舱、过渡舱、传感器舱、排绳舱及滑环舱，促动舱、动力舱、过渡舱、传感器舱、排绳舱及滑环舱顺次布置，相互之间采用可拆卸方式同轴连接，促动舱为促动机构；动力舱为整个绞车提供动力且能实现在一定深度水下实现位于其内部电机的密封；过渡舱和传感器舱为整个绞车的过渡以及安装张力传感器的部分；排绳舱和滑环舱为排绳机构，排绳舱将减力之后的电缆通过卷筒以及丝杠的精密配合实现电其准确的缠绕在卷筒上，滑环舱内包含滑环，保证卷筒旋转缠绕电缆时电缆接头部分相对静止以保护电缆接头。本发明提出的绞车为能够应用于南极冰下环境的无污染、小体积、大负载的细长型内嵌式绞车。
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公开(公告)号：CN110671067A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201911103573.6
申请日：2019-11-13
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种配合极地空气钻进取芯式旋喷钻头随钻检测冰芯介电性质的装置，其上部连接体与冰芯管连接；上部连接体具有上轴承座，上轴承座内镶嵌上推力球轴承，上推力球轴承下端安装有轴承挡环，下轴承座上安装下推力球轴承，钻头体与轴承挡环连接，钻头体与轴承挡环能同步转动，冰芯管的内部具有冰芯扶正器；冰芯管具有导线通孔、低位电极、中间环状间隙、高位电极和保护电极；钻头体的壁上具有导流气体凸起、冰芯卡断器、高压空气导流孔、底唇面空气导流孔，刀头固定在钻头体底部。本发明可以随着钻进检测冰芯的介电性质，配合高压空气旋喷钻进避免了液体对测量精度的影响。钻头体单动，上部冰芯管等不转动，增加了钻具的稳定性。
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公开(公告)号：CN105317390B
公开(公告)日：2018-03-02
申请号：CN201510889416.8
申请日：2015-12-07
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种用于冰芯钻探的高效磁力打捞器，包括有套管、活动轴、第一磁块和数个第二磁块，其中活动轴插设在套管的内腔中，套管的上部开设有滑槽，滑槽内设有滑杆，活动轴的顶端穿设在滑杆上，活动轴能够在套管的内腔中进行上下滑动，活动轴滑动的行程与滑槽的高度相应，第一磁块固定在活动轴的底部，在套管底部的周圈间隔镶嵌有数个第二磁块。套管的顶端连接有接头，套管的下部开设有储冰槽。有益效果：能够对处于孔内任意位置的铁磁性落物进行打捞，且打捞效率高，使用寿命长，结构简单，性能安全可靠；并且制造、使用方便，十分适于极地钻探当中对铁磁类小物件进行打捞。
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