专利名称：敞口活塞式薄壁取土器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于工程地质钻探的取土器，特别是一种敞口活塞式薄壁取土器。
在工程地质钻探中采用的取土器，厚壁圆筒取土器对取土样扰动大，影响取土质量而逐渐被淘汰，取而代之的是薄壁圆筒取土器。在现有的薄壁圆筒取土器中，有一种敞口式薄壁取土器，它是薄壁土样筒用螺钉固定在取土器头上，土样筒下端为前刃，刃口略向内弯，形成一个较小的内间距比；取土器头内有球阀，用于取样时排水。这种薄壁取土器结构最为简单，成本低。但是这种取土器的球阀式密封吸附装置的密封性能差，土样采取率低；泥水排出口小，仅为采入口的10％左右，在采样快速下压时，因取土器腔内泥水不能快速及时排出而影响采样质量；土样筒的连接方式使其不能取得满筒土样，土样封启麻烦，土样筒利用率低；清孔影响孔底的表土不能从球阀排出而使有效土样采入少；土样采入与推出方向不一致而增加对土样的扰动。
本实用新型的目的在于提供一种真空吸附密封性能可靠，取土器腔内泥水排出道敞通，可以提高取土质量的敞口式薄壁取土器。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术解决方案如下本敞口式薄壁取土器包含有取土器头和与其下端连接的土样筒。其特点是在取土器头内设置一个提阀；取土器头内孔的下段为锥形孔，与提阀的锥形活塞相匹配；取土器头内孔的中段为等直径孔，其周壁上有2～4个排出孔；取土器头内孔的上段为直径小于中段孔的等直径孔，与提阀的提颈相滑配；提颈的下端旋接着活塞，上端旋接着一个连接钻杆用的接头。由于采用了锥形提阀，使得其真空吸附能力比球阀的真空吸附能力强的多，而且取土器腔内泥水排出道大为扩大，从而解决了快速采样时减小对土样的扰动，提高土样采取率和土样质量，而仍保持敞口式薄壁取土器结构简单的优点。
在提颈的下段有一方形段，其上缘凸肩与取土器头内孔凸肩接触时正好是提阀处于关阀状态；提颈的方形段上有向下的斜孔与提颈和接头的中心孔相通。由于有方形段的凸肩承受上提力，可避免锥形活塞过于卡紧在取土器头内锥形孔而影响下次取土样质量。方形段上的斜孔的作用是在取土器放至孔底时，若孔底有沉淀的泥浆，废土等，可以通过钻杆送水经接头由提颈方形段的斜孔喷出，以清除取土器内沉淀物，从而进一步保证取土质量。
在活塞的外径上配有“0”形密封圈，这样可以进一步提高真空吸附的密封性。
为了进一步提高采取土样质量和简化操作工序，土样筒通过一个接连套与一个余土筒连接成一体，然后由余土筒的上端部与取土器头旋接。这样，取土后，旋下连接套即可取下土样筒进封存转运。所取的土样满筒均为有效土样，无效土样在余土筒内，因而提高了土样筒的利用率。同时，土样的采入与推出的方向一致，可以减少对土样的扰动。这样，既能提高土样质量，同时消除土样封启的麻烦，简化操作工序。
在余土筒的用于与连接套旋接的螺纹下端有放气小孔，在旋下连接套时，有放气小孔的通气，使余土筒与土样筒之间易于分离，避免真空吸附而扰动土样。
土样筒为一薄壁圆筒，其内径略带锥度，下小上大，即将以往采用的内间距比结构改为端径比结构。其作用是使土样在采压时和在试验室推出时减少土样由于筒壁的阻力而受扰动。土样筒外圆下端带有刃口，刃口以上一小段外径略大于筒身外径，以减少采样时的筒壁阻力。
附图的图面说明如下
图1是本实用新型的一个实施例的结构示意总图。
图2是已有技术的敞口式薄壁取土器结构原理示意图。
图3是
图1中提阀部位的放大图(其活塞6形状为另一形状结构。
图中标号是1、土样筒，2、连接套，3、余土筒，4、取土器头，5、O形密封圈，6、活塞，7、排出孔，8、提颈，9、接头，10、斜孔，11、方形段，12、放气小孔。
以下结合附图对本实用新型的实施例作如下说明参见
图1，本取土器的取土器头4下端旋接余土筒3，余土筒3通过连接套2与土样筒1连接，其下端螺纹处有放气小孔12，取土器头4内孔的下端为锥形孔与提阀的锥形活塞6相匹配，活塞6的外径上配有O型密封圈5。取土器头4内孔的中段为等直径孔，其周壁上有4个排出孔7。取土器头4内孔的上段为直径小于中段孔的等直径孔，与提阀的提颈8相滑配。提颈8的下端旋接着活塞6，上端旋接着连接钻杆用的接头9。提颈8的下段有方形段11，其上缘凸肩与取土器头4内孔凸肩接触时正好是提阀处于关闭状态。提颈8的方形段11上有向下的斜孔12与提颈8和接头9的中心孔相通。参见图3，给出活塞6的另一种形状结构。其取土器头4内孔下段锥形孔的上下均有一小段等直径孔段而构成斜阶梯形孔，提阀的活塞6外径亦成阶梯形柱面与之相匹配。
本取土器的操作步骤及原理如下在接头9上接钻杆，通过钻机卷扬机将取土器放至孔底，此时提阀处于打开状态。通过钻机给钻杆施压，将取土器压入土层中，即采入土样。在此压入过程中，取土器腔内的泥水通过活塞6、提颈8与取土器头4形成的环形通道和排出孔7排出。当压入至规定深度，即完成采样，再有钻机卷扬机将钻杆上提，提阀即行关闭，形成真空吸附土样。
本取土器与现有的敞口式薄壁取土器相比较具有如下优点
1、由于采用略带锥度的活塞、“O”形密封圈和取土器头内锥形孔构成的真空吸附密封结构，其密封性能可靠，真空吸附能力强，土样采取率高；2、由于采用锥形活塞、提颈和取土器头内锥形孔构成的环形排出通道，使泥水排出敞通，取土质量高；3、土样筒通过余土筒与取土器头连接，使土样筒能采得满筒土样，土样筒有效采取率高，节省土样筒材料，同时简化了土样筒封启操作，装卸也简捷；4、土样在采样压入和试验时推出土样筒的方向一致，减小对土样的扰动。
本取土器适用于各种工程地质的钻探采样。
权利要求1.一种工程地质钻探用的敞口式薄壁取土器，包括取土器头4和与其下端连接的土样筒1，其特征在于在取土器头4内设置一个提阀；取土器头4内孔的下段为锥形孔，与提阀的锥形活塞6相匹配；取土器头4内孔的中段为等直径孔，其周壁上有2～4个排出孔7；取土器头4内孔的上段为直径小于中段孔的等直径孔，与提阀的提颈8相滑配；提颈8的下端旋接着活塞6，上端旋接着一个连接钻杆用的接头9。
2.根据权利要求1所述的取土器，其特征在于提颈8的下段有一方形段11，其上缘凸肩与取土器头4内孔凸肩接触时正好是提阀处于关闭状态；在提颈8的方形段11上有向下的斜孔12与提颈8和接头9的中心孔相通。
3.根据权利要求1所述的取土器，其特征在于活塞6的外径上配有“0”形密封圈5。
4.根据权利要求1所述的取土器，其特征在于土样筒1通过一个连接套2与一个余土筒3连接成一体，然后由余土筒3的上端部与取土器头4旋接。
5.根据权利要求4所述的取土器，其特征在于余土筒3的用于与连接套2旋接的螺纹下端有放气小孔12。
6.根据权利要求4所述的取土器，其特征在于土样筒1的内径略带锥度，下小上大；其外圆下端带有刃口，刃口以上一小段的外径略大于筒身外径。
7.根据权利要求1所述的取土器，其特征在于取土器头4内孔下段锥形孔的上下均有一小段等直径孔段而构成斜阶梯形孔，提阀的活塞6外径亦成斜阶梯形柱面与之相匹配。
专利摘要一种工程地质钻探用的敞口活塞式薄壁取土器，包含有取土器头和与其下端固定连接的土样筒，取土器头内设置有一个提阀，土样筒通过一个连接套与一个余土筒连接成一体，然后由余土筒的上端部与取土器头旋接。因而采取土样时真空吸附密封性能可靠，取土质量高，而且操作简便。本取土器适用于各种类型地质的钻探采样。
文档编号E21B49/02GK2055183SQ8920652
公开日1990年3月28日 申请日期1989年4月29日 优先权日1989年4月29日
发明者王子平 申请人:王子平