[實用新型]野外便攜式蒸汽鉆機

有效

• 申請號: 201220103044.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN202520223U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 王士猛;謝愛紅;秦翔;任賈文;效存德
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: E21B7/14
• 分類號: E21B7/14;E21B7/18
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本實用新型屬于一種野外便攜式蒸汽鉆機，用于在冰川上進行花桿洞、20米內溫度孔的鉆取。

背景技術

物質平衡是冰川表面積累量與消融量的代數和，反映了冰川表面單位面積上相對于上一個冰川物質平衡年末冰面的平均升降變化狀況，是量化冰川對氣候變化響應的重要參數之一；測桿法是目前進行物質平衡觀測的重要手段之一。多年的實踐證明，蒸汽鉆機是在無表磧或表磧較薄的冰面上固定測桿的切實有效地工具，在目前冰川布置花桿過程中發揮重要的作用。然而，目前使用的蒸汽鉆機存在著負荷重、安全系數低、能效利用低等缺陷，為了減輕高山野外使用者的工作強度、增加高山工作人員的安全系數以及提高野外的工作效率，設計一種便攜式的蒸汽鉆機，方便冰川鉆孔取樣，為科學考察服務很有必要。

發明內容

基于上述思路，本實用新型的目的旨在提供一種野外便攜式蒸汽鉆機。該機輕便，安全可靠，熱能利用率高，為完成冰川鉆孔科研任務提供了保障。

本實用新型的目的可以通過以下措施來實現：

一種野外便攜式蒸汽鉆機，是由背帶、支架、壓力計、帶安全閥的管蓋、風罩、內膽、蒸汽閥門、余熱利用器、鋁罩、高山氣燃燒器、氣瓶、防風罩、氣瓶框、調節腿、高壓保溫橡膠管、鉆管、蒸汽噴嘴組成。背帶與支架連接，支架固結內膽、余熱利用器、鋁罩、防風罩和調節腿，與內膽連通的管道上置有壓力計、帶安全閥的管蓋、風罩和蒸汽閥門，蒸汽閥門通過高壓保溫橡膠管與鉆管一端連接，鉆管一端裝有蒸汽噴嘴；調節腿上設有氣瓶框，氣瓶框內氣瓶通過軟管與內膽底部的高山氣燃燒器連接。

本實用新型的優點及產生的積極效果是：

1、內膽用不銹鋼材料制造，其強度更高，安全可靠，設計安全系數1.5倍，滿足工作的需要，減輕了蒸汽鉆機的單體重量，由原來的15.85kg減輕為11kg，這樣對于工作在高海拔區域的科研人員而言，單件減輕了近1/3（5kg）的負荷，這極大提高了蒸汽鉆機的實際使用價值。

2、燃燒器的設置，既確保了燃料的充分燃燒，又使其熱量利用達到了最大效率，每小時耗能僅為~400g，同時減輕了附屬配件的重量；原來的加熱設備大多采用汽油噴燈、煤氣罐、汽油爐子，改進后的蒸汽鉆機采用內置的高山氣燃燒器，不僅其燃燒效率高，而且附屬的高山氣罐重量輕，單位質量燃料的燃燒值高。

3、改進防護措施，增設防風罩、鋁罩，過濾空氣，有助于高山氣燃燒，并可以減少熱量向外輻射；設置蒸汽閥門，當蒸汽壓超過工作氣壓后，調節蒸汽閥門，確保設備的安全運行。

4、蒸汽鉆機上設置壓力計、帶安全閥的管蓋、風罩多項安全保護措施，最大程度提高了安全系數，杜絕隱形風險的發生。

5、高壓保溫橡膠管最大程度的降低了熱輻射，增加了蒸汽鉆機的熱值利用率，提高了高山作業的效率。

附圖說明

??圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，將對本實用新型再作進一步說明：

如圖1所示，一種野外便攜式蒸汽鉆機，是由背帶1、支架2、壓力計3、帶安全閥的管蓋4、風罩5、內膽6、蒸汽閥門7、余熱利用器8、鋁罩9、高山氣燃燒器10、氣瓶11、防風罩12、氣瓶框13、調節腿14、高壓保溫橡膠管15、鉆管16、蒸汽噴嘴17組成。背帶1與支架2連接，支架2固結內膽6、余熱利用器8、鋁罩9、防風罩12和調節腿14。內膽6用不銹鋼材料制造，為比熱更高的壓力容器。與內膽6連通的管道上置有壓力計3、帶安全閥的管蓋4、風罩5和蒸汽閥門7，這些安全保護措施設置都是為蒸汽鉆機的安全運行增加了保險系數。蒸汽閥門7通過高壓保溫橡膠管15與鉆管16一端連接，鉆管16的另一端裝有蒸汽噴嘴17；調節腿14上設有氣瓶框13，氣瓶框13內氣瓶11通過軟管與內膽6底部的高山氣燃燒器10連接，其為最大效率的利用高山氣的熱能提供了保障。

首先將蒸汽鉆機單體、高壓保溫橡膠管15、鉆管16、蒸汽噴嘴17及氣瓶11運至需要打花桿孔的位置后，蒸汽鉆機本體、氣瓶11、高壓保溫橡膠管15、鉆管?16、蒸汽噴嘴17間的連接均采用螺栓連接，穩定支架2和調節腿14。然后。往內膽6中加入約4.5升水，檢查各氣管、閥門不露氣狀態后，點火加熱，隨時關注壓力表3的顯示，待到達工作壓力1Mpa時，開啟蒸汽閥門7，在此過程中，根據壓力計3顯示，調節蒸汽閥門7，以此調整高山氣燃燒器10的火焰大小，蒸汽通過蒸汽噴嘴15在冰上將逐漸融化出一個冰孔，根據花桿的使用需求停止工作。

本機最大設計鉆孔深度將達到20m。