一种用于冰孔钻取的抽水节能装置制造方法
【专利摘要】本实用新型为一种用于冰孔钻取的抽水节能装置，主要包括手柄、抽水筒、尼龙棒活塞、连杆、脚踏、单向阻止阀、软管、储水罐。抽水筒与储水罐通过底座贯通，进水管管头设置第二单向入阻止阀，并通过第一单向入阻止阀与储水罐相连，储水罐通过单向出阻止阀与出水管连接。本实用新型制作成本低、负重轻、人工操作，有效减小了冰孔存水对蒸汽钻热能的损耗及对压力的影响，从而间接提高蒸汽钻冰孔钻取的热动力，最终实现蒸汽钻钻取速率和钻取深度方面的突破。对冰川学监测及研究起到积极的促进作用。
【专利说明】一种用于冰孔钻取的抽水节能装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械领域，具体是指一种用于抽取蒸汽钻钻冰孔中水的节能装置。
【背景技术】
[0002]冰川学中为布设物质平衡花杆网阵、测量冰温及固定气象站等需要，常常需要在冰川表面钻取不同深度的冰孔。近年来，随着全球变暖的不断加剧，对于冰孔钻取的深度要求逐渐增大。冰孔钻机按工作原理，可分为机械式、电热式、喷(蒸)汽式及手摇式等。前两式可钻取冰芯，但钻进速度慢，设备笨重，价格昂贵，喷(蒸)水钻不能取冰芯，但钻进速度快、成本低，且可以深钻。受设计及使用难易度限制，蒸汽钻的使用频率及广度不断增加。蒸汽钻是将液态水通过热力作用转化为气态再释放热进行冰孔钻取的冰川专用工具。由于工作地点多处于高寒环境，如此大的工作量及条件因素使得工作者对于蒸汽钻在重量、工作效率及安全方面提出了很多要求。以往蒸汽钻的改进多集中于通过用材的更新来减少负重或增大受热等方面的考虑，而对于冰孔中耗热较大的水冰混合物却关注较少。在高寒地区，蒸汽钻受海拔、气压等因素制约，较难实现在标准条件下的工作能力和工作效率，同时蒸汽钻在操作过程中因消融冰而在冰温孔中产生大量的融水，不仅会增加冰温孔的钻取压力，同时会引起大量的热损耗，这样不仅延滞钻取时间，同时影响钻取深度，降低钻取效率。高寒山区，长时间的连续作业会加大仪器损耗及原料需求，同时存在一定的危险性。因此，如何在可控条件下优化蒸汽钻。减小蒸汽钻的动力损耗及水阻力就成为冰川工作者致力要解决的问题。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于冰孔钻取的抽水节能装置。该装置不需借助外部动力仅通过人力快速抽取冰孔中的融水，以保障蒸汽钻的钻取环境，提高其钻取效率，为实现快速钻取冰孔、增加钻深深度奠定了基础。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]一种用于冰孔钻取的抽水节能装置，主要包括手柄、抽水筒、尼龙棒活塞、垫圈、连杆、脚踏、底座、第一单向入阻止阀、第二单向入阻止阀、单向出阻止阀、出水管、进水管、储水罐，抽水筒内置有尼龙棒活塞及垫圈与连杆连接，连杆穿过上盖与手柄连接，抽水筒底座与脚踏连接，尼龙棒活塞及垫圈与抽水筒密封，其特征是抽水筒与储水罐通过底座贯通，进水管管头设置第二单向入阻止阀，并通过第一单向入阻止阀与储水罐相连，储水罐通过单向出阻止阀与出水管连接。
[0006]本实用新型具有如下优点:
[0007]1、本实用新型采用的抽水筒为精密无缝钢管制成，其硬度不易变形，其材质及内外粉刷的防腐漆不易生锈。
[0008]2、本实用新型采用的活塞为尼龙棒材质，其材质不易导热且低温下与水冻结概率较低。在尼龙棒活塞上均匀套有6组垫圈，活塞长120mm，保证了与抽水筒的密封性，保障了抽水动力。
[0009]3、本实用新型在进水管管口及储水罐的入口处均设有单向入阻止阀，抽水只进不出；同时在储水罐与出水管的连接处设有单向出阻止阀，出水管的水只出不进，确保了高山环境下的抽水、出水效率。
[0010]4、本实用新型有效降低蒸汽钻打孔时孔内的水对蒸汽的阻力及热损耗问题，提升了钻取速度，增加了钻取深度。
[0011]5、负重轻，大约1.5千克，便于携带。
[0012]6、人工操作，避免了其他动力在高寒环境的折损。
[0013]7、制作成本低。对于蒸汽钻而言大大降低了成本，对于其他形式的钻机而言，避免了能源衰减的不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
[0015]图中:1、上盖；2、抽水筒；3、连杆;4、尼龙棒活塞；5、垫圈；6、脚踏；7、底座；8、储水罐；9、单向出阻止阀；10、出水管；11、第一单向入阻止阀；12、进水管；13、第二单向入阻止阀；14、手柄。
【具体实施方式】
[0016]下面，结合附图，对本实用新型的技术方案再作进一步的说明:
[0017]如图1，一种用于冰孔钻取的抽水节能装置，主要包括手柄14、抽水筒2、尼龙棒活塞4、垫圈5、连杆3、脚踏6、底座7、第一单向入阻止阀11、第二单向入阻止阀13、单向出阻止阀9、出水管10、进水管12、储水罐8，抽水筒2内置有尼龙棒活塞4及垫圈5与连杆3连接，连杆3穿过上盖I与手柄14连接，抽水筒底座7与脚踏6连接，尼龙棒活塞4及垫圈5与抽水筒2密封，其特征是抽水筒2与储水罐8通过底座7贯通，进水管12管口设置第二单向入阻止阀13，并通过第一单向入阻止阀11与储水罐8相连，为了防止抽水中杂质对进水管12及第二单向入阻止阀13的堵塞，在第二单向入阻止阀13阀口装有尼龙网。储水罐8通过单向出阻止阀9与出水管10连接。
[0018]蒸汽钻首先在冰川表面钻取冰孔，在不同的钻取深度(5m、10m、15m及20m)，放入带有第二单向入阻止阀13的进水管12，踩住脚踏6，向上拉动手柄14，冰孔中的存水通过第二单向入阻止阀13和进水管12，再由进水管12通过第一单向入阻止阀11进入储水罐8，由储水罐8进入抽水筒2。用30牛顿的力向下挤压手柄14，在力的作用下，抽水筒2内的尼龙棒活塞4压迫筒内存水由储水罐8通过单向出阻止阀9及出水管10排出钻孔外。
【权利要求】
1.一种用于冰孔钻取的抽水节能装置，主要包括手柄(14)、抽水筒(2)、尼龙棒活塞(4)、垫圈(5)、连杆(3)、脚踏(6)、底座(7)、第一单向入阻止阀(11)、第二单向入阻止阀(13)、单向出阻止阀(9)、出水管(10)、进水管(12)、储水罐(8)，抽水筒(2)内置有尼龙棒活塞(4)及垫圈(5)与连杆(3)连接，连杆(3)穿过上盖(I)与手柄(14)连接，抽水筒底座(7)与脚踏(6)连接，尼龙棒活塞(4)及垫圈(5)与抽水筒(2)密封，其特征是抽水筒(2)与储水罐(8)通过底座(7)贯通，进水管(12)管口设置第二单向入阻止阀(13)，并通过第一单向入阻止阀(11)与储水罐(8 )相连，储水罐(8 )通过单向出阻止阀(9 )与出水管(10 )连接。
【文档编号】F04B53/14GK204082469SQ201420465189
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】杜文涛, 秦翔, 康世昌, 王士猛, 孙维君 申请人:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所