专利名称:上提花篮活阀式软土取土器的制作方法
本实用新型是工程地质钻探中采取地下一定深度内各种土层原状土样的工具，特别适用于河滩、湖泊、河流三角洲、沼泽地区之沉积地层及地下水位较高的复杂地层。
在现有技术中，常用的取土器存在着泥水及残余物排泄性能差，土样易被浸染，品质受到影响。原状土样采取率低。并由于取土器重量大，因而操作不便，拆装清洗困难。在专利文件SU1033～703.A及我国家地质总局编的钻探技术手册961页之上提活阀式取土器中，其结构对排泄泥水及残余物性能差，取土管内原状土受泥浆压力的影响，土的拢动性较大，取土成功率低。
本实用新型的目的是在工程地质勘探中，为采取地下各土层原状土样在品质上更能满足质量要求，土样拢动性小，采取率高，操作上更为轻便合理而提供一个具有排吸装置的软土取土器。
上提花篮活阀式软土取土器，其特征在于利用花篮、球阀、活塞构成中心通道的排泄装置，产生良好的排吸功能，实现土样品质好，采取率高的目的。在取土器压入土层时，取土管内泥水及残余物可从活门花篮通道流畅地排除于取土器外，上提取土器时，阀门自动关闭，又能防止泥水回流入取土管，使原状土样在取土器内污染较小，取土品质好；又由于设置了活塞胶圈，上提活塞时，在取土管内形成一定真空度的负压区，对土样产生拉应力，使取土的成功率高。取土器上接头1与钻杆丝扣连接，通过钻机卷扬机将取土器放入经过清孔处理的钻孔井底，钻机以加压或锤击方法将取土器压入井下原状土层，其压入深度为取土管11外径的3.5～4倍。取土管腔内进入的泥水在压进过程中，由于压力增强，顶开球阀6，通过阀门及花篮5和活塞缸4上呈矩形断面的排泥水孔道，流畅地排出取土器外。上提取土器前，转动主动钻杆，通过牙嵌3转动取土器，使原状土样柱在管靴套13刃口处切断。在上提取土器开始时，由钻杆通过上接头及拉杆2带动花篮、球阀、阀座7、活塞8在活塞缸体内上行，在泥水和球阀自重作用下，球阀自动复位在阀座上，阀门关闭，使取土管与花篮通道堵死，不给泥水回流，取土管腔内开始形成负压，直至活塞升至图1A－A部位，此时花篮顶部与牙嵌相顶合。随之钻杆仍不断往上提升，取土器开始从原状土层中上升，在取土管腔内负压的作用下，原状土样在取土皮12内就不易从取土器中抖落入井孔内，从而达到取土率高，土样品质好的目的。取土器提上孔口后，卸下取土管，在专用拆装工具夹持下，拆下管靴套，使半合部分结构的取土管(图12)剖开，取出带取土皮的原状土样，两端切平，加盖腊封后进行编号，即完成了全部原状土取土过程，便可送入原状土样保管库或实验室进行土工试验。
为减轻重量而适用于浅孔一般地层，从上提花篮活阀式软土取土器的构思中，可以派生出花篮球阀式软土取土器(图3)和薄壁型花篮球阀式软土取土器(图4)。其特征在于减少了活塞及活塞缸部件，而仍具有接头花篮16、球阀6和阀座接头17组成的排泄通道，使取土时泥水及残余物流畅地排除于取土器外，並防止泥水回流入取土管腔内。其中薄壁型取土器由取土管18直接取土，不再另装取土皮，取样后顶出原状土样即可。上述设计实现了重量轻，易于操作的目的。
本取土器根据钻孔口径的不同，设计成不同外径的取土器，组成了不同型号的产品。
图1为上提花篮活阀式软土取土器结构图；图2为花篮、球阀、活塞结构图；图3为花篮球阀式软土取土器结构图；图4为薄壁型花篮球阀式软土取土器结构图；图5为上接头剖面图；图6为拉杆剖面图；图7为牙嵌剖面图；图8为活塞缸剖面图；图9为花篮剖面图；图10为阀座剖面图；图11为活塞剖面图；图12为取土管正向视图；图13为管靴套剖面图；图14为花篮接头剖面图；图15为接头花篮剖面图；图16为阀座接头剖面图；图17为薄壁取土管剖面图；图18为接头阀座剖面图；图19为异径接头剖面图；图20为上接头端面牙嵌投影图；图21为上接头垫叉切口断面图22为牙嵌端面投影图；图23为花篮矩形孔口断面图；图24为活塞缸矩形孔口断面图；图25为接头花篮垫叉切口断面图；图26为接头花篮矩形孔口断面图；图27为半合式取土管断面图；图28为活塞投影图。
实施例一附图1是上提花篮活阀式软土取土器的结构图，分为上下两部分组成；上部为花篮活阀机构组成的中心通道排吸装置(图2)，它由上接头1、拉杆2、牙嵌3、花篮5、花篮接头14、活塞缸4、活塞8、球阀6、阀座7及垫圈9、螺母10组成；下部为土样切取装置，由取土管11、取土皮12及管靴套13组成。其中上接头1由合金钢材料制造，拉杆2、活塞缸4、取土管11、管靴套13均采用优质地质无缝管材料制造，球阀6用高强度合金轴承钢材制造，活塞8由耐油耐腐蚀橡胶制成，取土皮12用镀锌铁皮制造，其他另件用普通钢材制造。为满足使用性能的需要，上接头铣制有端面牙嵌(图20)及垫叉切口(图21)，牙嵌铣制有端面螺旋齿(图22)，牙嵌的齿部均经过表面淬火热处理；花篮及活塞缸上铣制有特殊的矩形孔口(图23、24)，取土管用专用机床和工装按规定工艺制造，管靴套刃口部位经过表面高频淬火处理，以保证具有足够的强度。各另件加工后均经过防锈处理。各另件之结构见附图5－14、19。
装配时，先将花篮5底座与阀座7配合並焊接牢固，把活塞8与垫圈9装到阀座固定位置，并用螺母10将垫圈拧紧，再把球阀6从花篮上端放入花篮内，在花篮上端丝扣处拧上花篮接头14，把拉杆2下端装入花篮接头座孔内，并焊接牢固；然后再将装配好的拉杆、花篮、活塞从活塞缸4底部装入缸体内，并在活塞缸顶部丝扣处拧上牙嵌3，又在拉杆顶部拧上上接头1，在活塞缸底部用丝扣拧上异径接头15，再将取土管合配后，以其上端丝扣拧入异径接头15，在另一端装入取土皮12，然后用丝扣拧上管靴套13。这样，取土器即装配完成。
实施例二附图3是花篮球阀式软土取土器的结构图，分为上下两部分组成；上部为花篮球阀结构，它由接头花篮16、球阀6和阀座接头17组成；下部为土样切取装置，由取土管11、取土皮12和管靴套13组成。其中球阀6用高强度合金轴承钢材制造，取土管11、管靴套13、接头花篮16由优质地质无缝管材制造，取土皮12用镀锌铁皮制造，阀座接头17用合金钢制造。为满足使用性能的需要，接头花篮铣制有供夹持用的垫叉切口(图25)，并在管壁上铣有特殊的矩形孔口(图26)；取土管用专用机床和工装按规定制造；管靴套13刃口部位经过表面高频淬火处理，以保证具有足够的强度。另件加工后均经过防锈处理。各另件之结构见附图12、13、15、16。
装配时，先将球阀6装于阀座接头17之阀座上，再将接头花篮16下端丝扣拧紧在阀座丝扣上，然后把取土管11合配后，以其上端丝扣拧入接头丝扣内，再在取土管下端装入取土皮12，用丝扣拧上管靴套13。这样取土器即装配完成。
实施例三附图4是薄壁型花篮球阀式软土取土器的结构图，分为上下两部分组成；上部为花篮球阀结构，它由接头花篮16、球阀6和接头阀座19组成；下部为切取土样的薄壁取土管18。其中球阀6用高强度合金轴承钢材料制造，接头花篮16由优质地质无缝管材制造，在其管壁上铣有特殊的矩形孔口(图26)，并铣制有供夹持用的垫叉切口(图25)；接头阀座19由合金钢制造，薄壁取土管18由优质薄壁地质无缝管材用专用机床和刀具进行加工而成。各另件加工后均经过防锈处理。各另件之结构见附图15、17、18。
装配时，先将球阀6装于接头阀座19之阀座上，再将接头花篮16下端丝扣拧在阀座丝扣上，然后把薄壁取土管18上端丝扣拧在接头丝扣上，取土器即装配完成。
上述实施例中取土器主要技术参数如下表
权利要求
1.一种具有球阀活塞结构的原状土软土取土器，其特征在于具有由拉杆2、花篮5、球阀6、阀座7和活塞8、活塞缸4组成的中心通道排吸装置。
2.按权利要求
1所述的取土器，其特征在于花篮5与活塞缸4均开有花篮状矩形孔口。
3.一种具有球阀结构的原状土软土取土器，其特征在于接头花篮16具有花篮状矩形孔口。
4.按权利要求
3所述的取土器，其特征在于薄壁取土管18壁厚为1.5mm～2.0mm
专利摘要
上提花篮活阀式软土取土器是工程地质钻探中采取地下一定深度内各种土层原状土样的工具。它采用花篮、球阀、活塞构成的中心通道排吸装置，使泥水及残余物排泄流畅，土样不易受泥水浸染，土样品质好；在上提取土器过程中，能在取土管腔内形成负压，对土样产生拉应力，因而土样采取率高。它结构简单，排吸功能强，重量轻、操作方便，是一种特别适用于河滩、湖泊、河流三角洲、沼泽地区之沉积地层及地下水位较高的复杂地层采取原状土样的软土取土器。
文档编号E21B49/02GK86206707SQ86206707
公开日1987年9月30日 申请日期1986年9月3日
发明者彭延龄 申请人:云南省地质矿产局探矿机械修配厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan