本发明专利技术提出一种深孔定点密闭取样装置，包括钻杆接头、外部筒体、中间筒体以及取样筒；中间筒体设置于外部筒体内；外部筒体和中间筒体的一端分别设有钻头；取样筒活动设置于中间筒体内；钻杆接头的第一端分别与外部筒体和中间筒体的另一端固定连接；钻杆接头的第二端用于连接钻杆，并能够在钻杆的驱动下同时带动外部筒体和中间筒体的钻头转动；钻杆接头的第一端还通过滑阀组件与取样筒的一端活动连接，并能够驱动取样筒转动；取样筒的另一端设有活动件，该活动件能够在取样筒转动过程打开取样筒的取样口或关闭取样筒的取样口；钻头为合金刀头，设置于所述外部筒体的一端。采用上述方案，能够在取样过程中驱动取样筒的取样口打开或关闭，实现取样筒的取样和密封。实现取样筒的取样和密封。实现取样筒的取样和密封。
【技术实现步骤摘要】
一种深孔定点密闭取样装置
[0001]本专利技术涉及深孔定点密闭取样装置
，尤其涉及一种深孔定点密闭取样装置。
技术介绍
[0002]煤层瓦斯含量是评定矿井瓦斯灾害预测与防治、瓦斯资源利用的重要参数，煤层瓦斯含量测定是煤矿安全生产必须的工作。随着矿井采掘技术的发展和矿井提能增效的要求，深孔定点密闭取样来测定煤层瓦斯含量的技术需求日益迫切。
[0003]目前常规瓦斯含量测定过程中，在钻孔孔口接粉方式进行煤样采集，存在接粉过程中煤样混有钻进段残留的煤粉，煤样不完全来自测试位置；《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》标准中规定：瓦斯含量测定的煤样从暴露到被装入煤样罐密封所用的实际时间，不应超过5min，当钻孔取样深度较深时，测试位置被切削下来的煤样在孔内运行时间较长，不能够完全满足标准的要求，从而导致煤层瓦斯含量测量结果不准确，给煤矿安全生产和瓦斯资源利用造成错误研判。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种深孔定点密闭取样装置，能够解决现有煤样采集的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种深孔定点密闭取样装置，所述取样装置包括钻杆接头、外部筒体、中间筒体以及取样筒；中间筒体设置于外部筒体内，并与外部筒体同轴设置；外部筒体和中间筒体的一端分别设有钻头；取样筒活动设置于中间筒体内，并与中间筒体同轴设置；钻杆接头的第一端分别与外部筒体和中间筒体的另一端固定连接；钻杆接头的第二端用于连接钻杆，并能够在钻杆的驱动下同时带动外部筒体和中间筒体的钻头转动；钻杆接头的第一端还通过滑阀组件与取样筒的一端活动连接，并能够驱动取样筒转动；取样筒的另一端设有活动件，并且活动件能够在取样筒转动过程打开取样筒的取样口或关闭取样筒的取样口；钻头为合金刀头，合金刀头设置于外部筒体的一端；外部
[0006]筒体上位于钻头一端的外壁上还凸出设有导向圆柱面，并且在导向圆柱面和合5金刀头之间设有斜孔，并且斜孔与外部筒体内的流通通道连通。
[0007]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，钻杆接头内设有阶梯孔；滑阀组件包括滑阀和弹性伸缩机构；滑阀的一端与取样筒的一端活动连接；弹性伸缩机构设置于滑阀的另一端，并与阶梯孔连通；阶梯孔能够接通高压气源来推动
[0008]弹性伸缩机构带动滑阀沿中间筒体的轴向移动，从而使滑阀带动取样筒绕其轴0向转动。
[0009]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，弹性伸缩机构包括压缩弹簧和阀芯；滑阀的一端沿其轴向设有驱动腔B，压缩弹簧设置于驱动腔B内；阀芯的一端活动设置于驱动腔B内，并抵接于压缩弹簧一端；阀芯的另一端活动伸出驱动腔B，并与阶梯孔连通。
[0010]5根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，阀芯包括滑阀本体和阀芯柱，滑阀本体和阀芯柱之间通过连杆同轴连接；滑阀本体的周向上设有阀芯槽，阀芯柱上设有阀芯钻孔；阀芯柱滑动设置于驱动腔B内；滑阀本体的内侧面设有密封沟槽，密封沟槽内设有密封圈；滑阀本体位于驱动腔B外，并能够通过密封
[0011]圈与驱动腔B外侧开口贴合密封在一起；滑阀上还设有第一钻孔，第一钻孔分0别连通驱动腔B和滑阀的外部，阶梯孔能够接通冷却介质；冷却介质通过阀芯槽和阀芯钻孔进入驱动腔B内，并通过第一钻孔进入外部筒体和中间筒体之间的流通通道流到钻头，从而对钻头进行冷却。
[0012]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，滑阀的外侧壁上沿其滑动方向设有定位槽；中间筒体和滑阀之间沿其径向设有定位销；定位销的一端设置于中5间筒体上，定位销的另一端滑动设置于定位槽内，从而限制滑阀在中间筒体内的滑动距离以及转动。
[0013]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，滑阀上位于定位槽一端设有环形的密封槽，密封槽内设有滑阀密封圈；滑阀的一端通过滑阀密封圈与中间筒体的内壁密封连接。
[0014]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，滑阀的一端沿其轴向设有取样腔C，取样腔C内沿其轴线对称设有驱动销，取样筒一端的外壁上沿其轴向设有螺旋槽；取样筒的一端活动设置于取样腔C内，并通过螺旋槽与驱动销活动连接；阀在沿取样筒轴向移动过程中通过驱动销在螺旋槽内滑动，从而推动取样筒绕其轴向转动。
[0015]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，取样筒上位于螺旋槽一端设有解吸通道，解吸通道与取样腔C连通；解吸通道内设有橡胶塞。
[0016]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，外部筒体的另一端设有密封螺纹，中间筒体的另一端设有连接螺纹，钻杆接头的一端设有内螺纹，钻杆接头的另一端分别设有第一外螺纹和第二外螺纹；钻杆接头的一端通过第一外螺纹与中间筒体的连接螺纹连接，钻杆接头的一端还通过第二外螺纹与外部筒体的密封螺纹连接，钻杆接头的另一端通过内螺纹与钻杆连接；
[0017]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，中间筒体的一端设有定阀片，合金刀头凸出设置于定阀片的外侧面上，并且定阀片上开有扇形窗口；活动片为动阀片，动阀片设置于取样筒的另一端，动阀片上开有扇形窗口；取样筒在转动过程中通过动阀片上的扇形窗口与定阀片上的扇形窗口重叠，从而打开取样筒的取样口；取样筒在转动过程中通过动阀片上的扇形窗口与定阀片上的扇形窗口错开，从而关闭取样筒的取样口。
[0018]本专利技术实施例提供的深孔定点密闭取样装置，能够通过钻杆接头同时带动外部筒体和中间筒体的钻头转动，从而实现取样；同时能够在取样过程中驱动取样筒的取样口打开或关闭，实现取样筒的取样和密封。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1为本专利技术的实施例一种深孔定点密闭取样装置的示意图；
[0021]图2为本专利技术的实施例一种深孔定点密闭取样装置的爆炸图；
[0022]图3为本专利技术的实施例钻杆接头的结构示意图；
[0023]图4为本专利技术的实施例外部筒体的结构示意图；
[0024]图5为本专利技术的实施例中间筒体的结构示意图；
[0025]图6为本专利技术的实施例阀芯的结构示意图；
[0026]图7为本专利技术的实施例滑阀的结构示意图；
[0027]图8为本专利技术的实施例取样筒的结构示意图；
[0028]图9为本专利技术的实施例螺母的结构示意图；
[0029]图10为本专利技术的实施例定阀片的结构示意图一；
[0030]图11为本专利技术的实施例定阀片的结构示意图二；
[0031]图12为本专利技术的实施例动阀片的结构示意图；
[0032]图13为本专利技术的实施例取样筒的结构示意图一；
[0033]图14为本专利技术的实施例取样筒的结构示意图二；
[0034]图15为本专利技术的实施例取样筒的剖视图。
[0035]图中：1、钻杆接头；11、内螺纹；12、第一外螺纹；13、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深孔定点密闭取样装置，其特征在于，所述取样装置包括钻杆接头(1)、外部筒体(2)、中间筒体(4)以及取样筒(9)；所述中间筒体(4)设置于所述外部筒体(2)内，并与所述外部筒体(2)同轴设置；所述外部筒体(2)和所述中间筒体(4)的一端分别设有钻头；所述取样筒(9)活动设置于所述中间筒体(4)内，并与所述中间筒体(4)同轴设置；所述钻杆接头(1)的第一端分别与所述外部筒体(2)和所述中间筒体(4)的另一端固定连接；所述钻杆接头(1)的第二端用于连接钻杆，并能够在所述钻杆的驱动下同时带动所述外部筒体(2)和所述中间筒体(4)的钻头转动；所述钻杆接头(1)的第一端还通过滑阀组件与所述取样筒(9)的一端活动连接，并能够驱动所述取样筒(9)转动；所述取样筒(9)的另一端设有活动件，并且所述活动件能够在所述取样筒(9)转动过程打开所述取样筒(9)的取样口或关闭所述取样筒(9)的取样口；所述钻头为合金刀头(21)，所述合金刀头(21)设置于所述外部筒体(2)的一端；所述外部筒体(2)上位于所述钻头一端的外壁上还凸出设有导向圆柱面(23)，并且在所述导向圆柱面(23)和所述合金刀头(21)之间设有斜孔(22)，所述斜孔(22)与所述外部筒体(2)内的流通通道连通。2.根据权利要求1所述的深孔定点密闭取样装置，其特征在于，所述钻杆接头(1)内设有阶梯孔(14)；所述滑阀组件包括滑阀(7)和弹性伸缩机构；所述滑阀(7)的一端与所述取样筒(9)的一端活动连接；所述弹性伸缩机构设置于所述滑阀(7)的另一端，并与所述阶梯孔(14)连通；所述阶梯孔(14)能够接通高压气源来推动所述弹性伸缩机构带动所述滑阀(7)沿所述中间筒体(4)的轴向移动，从而使所述滑阀(7)带动所述取样筒(9)绕其轴向转动。3.根据权利要求2所述的深孔定点密闭取样装置，其特征在于，所述弹性伸缩机构包括压缩弹簧(5)和阀芯(6)；所述滑阀(7)的一端沿其轴向设有驱动腔(B)，所述压缩弹簧(5)设置于所述驱动腔(B)内；所述阀芯(6)的一端活动设置于所述驱动腔(B)内，并抵接于所述压缩弹簧(5)一端；所述阀芯(6)的另一端活动伸出所述驱动腔(B)，并与所述阶梯孔(14)连通。4.根据权利要求3所述的深孔定点密闭取样装置，其特征在于，所述阀芯(6)包括滑阀本体和阀芯柱(62)，所述滑阀本体和所述阀芯柱(62)之间通过连杆同轴连接；所述滑阀本体的周向上设有阀芯槽(61)，所述阀芯柱(62)上设有阀芯钻孔(63)；所述阀芯柱(62)滑动设置于所述驱动腔(B)内；所述滑阀本体的内侧面设有密封沟槽(64)，所述密封沟槽(64)内设有密封圈；所述滑阀本体位于所述驱动腔(B)外，并能够通过所述密封圈与所述驱动腔(B)外侧开口贴合密封在一起；所述滑阀(7)上还设有第一钻孔(72)，所述第一钻孔(72)分别连通所述驱动腔(B)和所述滑阀(7)的外部，所述阶梯孔(14)能够接通冷却介质；所述冷却介质通过所述阀芯槽(61)和所述阀芯钻孔(63)进...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文康，赵伟，张益民，刘德成，曹阳，王涛，贾林林，张新龙，赵锴，冯志成，魏风清，
申请(专利权)人：河南理工大学焦作市美格安矿业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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