[發明專利]一種基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭

有效

• 申請號: 202111530109.2
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114278218B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 范曉鵬;李晨熠;宮達;張楠;王如生;武威
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B7/04;E21B7/14
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 王楠楠;李曉莉

1.一種基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭，其特征在于，所述極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭包括：供電電纜(1)、上蓋(2)、絕熱環套(4)、融冰球體(5)、短加熱棒(7)、長加熱棒(9)、發熱銅芯(12)和液態金屬腔(13)，所述上蓋(2)通過緊固螺釘(3)與融冰球體(5)連接為一體，整體外形為圓球形，上蓋(2)的軸向中心留有供所述供電電纜(1)穿過的通孔；所述絕熱環套(4)套設在融冰球體(5)中部外圍，使得所述極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭中部呈半圓柱面結構；所述發熱銅芯(12)通過限位螺釘(14)固定在融冰球體(5)內部，發熱銅芯(12)與融冰球體(5)為同心設置，兩者之間安裝有耐高溫密封圈(10)；發熱銅芯(12)的中心下部為半球形，并在發熱銅芯(12)上加工有用于容置短加熱棒(7)和長加熱棒(9)的加熱棒插入孔；所述長加熱棒(9)和短加熱棒(7)分別插設在各自對應的加熱棒插入孔內，短加熱棒(7)布設在長加熱棒(9)外圍，所述長加熱棒(9)和短加熱棒(7)的電線與供電電纜(1)在融冰球體(5)上部空間內并聯連接；所述發熱銅芯(12)、融冰球體(5)和耐高溫密封圈(10)共同形成液態金屬腔(13)，液態金屬腔(13)內填充有液態金屬，且液態金屬填充高度小于融冰球體(5)的半徑；發熱銅芯(12)上開設有兩個與液態金屬腔(13)內部連通的注液口，且在兩個注液口中分別連接有注液口密封螺釘(11)，利用注液口密封螺釘(11)對注液口進行密封。

2.根據權利要求1所述的基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭，其特征在于：所述供電電纜(1)與上蓋(2)的通孔采用密封膠進行密封連接。

3.根據權利要求1所述的基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭，其特征在于：在所述上蓋(2)和融冰球體(5)之間安裝有O型密封圈(8)。

4.根據權利要求1所述的基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭，其特征在于：于所述上蓋(2)內壁且位于供所述供電電纜(1)穿過的通孔下方安裝有硅膠墊(6)。

5.根據權利要求1所述的基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭，其特征在于：所述上蓋(2)的材料為聚四氟乙烯或有機玻璃。

6.根據權利要求1所述的基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭，其特征在于：所述絕熱環套(4)的材料為氣凝膠氈。

7.根據權利要求1所述的基于液態金屬的極地粒雪層垂鉆熱融鉆頭，其特征在于：所述發熱銅芯(12)的上表面具有隔熱涂層。