[發(fā)明專利]一種基于電磁線圈炮的可回收式連續(xù)錘擊裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210092332.1
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114483022A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳家旺;朱海;彭曉清;張春月;任自強;葛勇強;周朋;梁濤;任雪玉
• 申請（專利權(quán)）人: 海南浙江大學(xué)研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B1/22;E02D1/02
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 李寧

本發(fā)明公開了一種基于電磁線圈炮的可回收式連續(xù)錘擊裝置，包括直管，直管的管道中由上至下依次設(shè)置有行程限制塊、電樞和動觸探桿，行程限制塊為電磁鐵且與直管固連，電樞和動觸探桿均與管道呈間隙配合；直管的外壁上纏繞有至少一段沿直管的軸向間隔分布的線圈，最下方的線圈的下方及任意相鄰的兩個線圈之間均設(shè)置有一個紅外組件，紅外組件包括分別設(shè)置在直管兩側(cè)的紅外發(fā)射器和紅外接收器，紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光能夠穿過直管的管壁上的通孔被同一紅外組件中的紅外接收器接收到；行程限制塊、每段線圈、每個紅外發(fā)射器及每個紅外接收器都與控制電路電連接，控制電路連接有儲能電容。本發(fā)明使用方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海底動觸探技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于電磁線圈炮的可回收式連續(xù)錘擊裝置。

背景技術(shù)

在海洋工程設(shè)施與使用中，為保障工程安全，進行工程地質(zhì)特性勘探具有重要意義。海洋地質(zhì)調(diào)查技術(shù)主要包括海洋地球物理勘探、地質(zhì)取樣、鉆探和原位觸探。海洋地球物理勘探包括海洋重力、海洋磁測和海洋地震等方法。海洋物探具備無需接觸、探測范圍廣的優(yōu)點，但因工作場地是在海上，故對于儀器裝備和工作方法都有特殊的要求，其屬于間接測量，在精度上和定點勘探上不具備優(yōu)勢。地質(zhì)取樣/鉆探的優(yōu)點在于可以直接獲取樣品，進行實驗室分析，但存在原位和地表環(huán)境不同而導(dǎo)致樣品組成和物化性質(zhì)變化及取樣成功率不穩(wěn)定的問題，一般常規(guī)的工程地質(zhì)鉆探方法，只能取得代表性土樣，遇碎石類土或軟土?xí)r，無法取原狀土樣或所取土樣難以保證質(zhì)量。

海底原位測試技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于海洋沉積物運移、海洋邊坡穩(wěn)定分析、海洋環(huán)境、海洋災(zāi)害測繪、港口疏浚、水雷掩藏、浮動式錨固基礎(chǔ)設(shè)計、管道電纜勘測等研究領(lǐng)域。海底原位測試技術(shù)由于其可以在海底原位獲取地質(zhì)特征參數(shù)，因此在海洋地質(zhì)調(diào)查中的運用越來越普遍。目前海洋工程原位測試的主要方法為靜力觸探，但其適用范圍為一般黏性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。相比于靜力觸探，動力觸探在遇到碎石層等堅硬地層時，具備連續(xù)貫入的能力，可用于確定硬地層和軟地層之間的界面深度；可用于繪制深埋在地層內(nèi)物體的輪廓；也可用于在鉆孔/探孔區(qū)域快速獲取地層信息，并以較低的成本進行鉆孔和探坑中探測信息的插入，在一定區(qū)域內(nèi)進行地層信息的獲取與插值補充，進行目標(biāo)地層土層隨深度分布的信息錄入和分布圖繪制。

但目前的動力觸探均存在著一些不足，主要體現(xiàn)在錘擊能無法連續(xù)可調(diào)，機械、液壓系統(tǒng)相對粗笨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于電磁線圈炮的可回收式連續(xù)錘擊裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使得動力觸探易于應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供了一種基于電磁線圈炮的可回收式連續(xù)錘擊裝置，包括直管，所述直管的管道中由上至下依次設(shè)置有行程限制塊、電樞和動觸探桿，所述行程限制塊為電磁鐵且與所述直管固連，所述電樞和所述動觸探桿均與所述管道呈間隙配合；

所述直管的外壁上纏繞有至少一段沿所述直管的軸向間隔分布的線圈，最下方的所述線圈的下方及任意相鄰的兩個所述線圈之間均設(shè)置有一個紅外組件，所述紅外組件包括分別設(shè)置在所述直管兩側(cè)的紅外發(fā)射器和紅外接收器，所述紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光能夠穿過所述直管的管壁上的通孔被同一所述紅外組件中的所述紅外接收器接收到；所述行程限制塊、每段所述線圈、每個所述紅外發(fā)射器及每個所述紅外接收器都與所述控制電路電連接，所述控制電路連接有儲能電容；

密封套管固定套設(shè)在所述直管上，所述密封套管與所述直管密封連接，所述線圈和所述紅外組件均位于所述直管的外壁與所述密封套管的內(nèi)壁之間，所述密封套管的底端低于所述直管的底端，所述動觸探桿的底端伸出所述密封套管且固設(shè)有錐形觸探頭，且所述動觸探桿與所述密封套管動密封連接。