Гидростатический пробоотборник

(46) 30,10.85. Бюл. У 40 (71) Всесоюзное морское научнопроизводственное объединение "Союэморинжгеология"(56) Авторское свидетельство СССР В 257858, кл. С 01 И 1/02, 1968.Авторское свидетельство СССР В 941877, кл. С 01 И 1/02, Е 21 В 49/02, 1982.(54)(57) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРОБООТБОРНИК, содержащий колонковую трубус режущим наконечником и крышкой,через центральное отверстие которойпропущен полый шток, жестко связанный в своей нижней части с поршнем, в верхней части - с тормознымдиском, в поршне выполнены каналы,сообщающие полость, образованнуюнаружной поверхностью штока и внутЯО 11885 ренней стенкой керноприемной трубы,заполненной рабочей жидкостью, с,внутренней полостью штока посредством золотника, выполненного с кольцевым каналом и связанного с контактной пятой, и опорное основание,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности работы пробоотборника эа счет возможности автоматического выбора режимавнедрения, поршень снабжен клапанным устройством и выполнен с дополнительным каналом, при этом дополнительный канал и канал, сообщающийся с полостью штока, расположеныс возможностью раздельного подключения к кольцевому каналу золотника,шток снабжен разделительным поршнем,установленным во внутренней полости,пробоотборник снабжен шариковымификсаторами, установленными на золотнике и у опорного основания, аконтактная пята выполнена с конусным наконечником.25 Пробоотборник работает следующим 50 образом.Первоначально полость 8 заполняется водой, разделичельный поршень 16 при этом предотвращает ее пере- . текание по каналам 7 и 10 в полость 55 11 за счет трения в своем уплотнении, золотник 14 при этом установлен в нижнее положение. Затем 1 118856Изобретение относится к отборупроб, в частности к пробоотборникам донного грунта, использующимдля внедрения гидростатическогодавления воды на глубине погружения пробоотборника.Цель изобретения - повышениеэффективности работы пробоотборниказа счет возможности автоматического выбора режима внедрения (гидростатического или вибрационного).На чертеже изображен гидростатический пробоотборник перед срабатыванием, разрез.Гидростатический пробоотборник 15состоит из колонковой трубы 1 с режущим наконечником 2 и крышкой 3с уплотнением, через центральноеотверстие которой пропущен полыйшток 4, жестко связанный в своей 20нижней части с поршнем 5, в верхнейчасти - с тормозным диском 6, В поршне 5 выполнены каналы: 7 - сообщающий полость 8 с кольцевым каналом 9 золотника; 10 - сообщающийвнутреннюю полость 11 штока с кольцевым каналом золотника 9, 12 -сообщающий клапанное устройство 13с отверстием в верхней части с золотником 14, связанным с контактной ЗОпятой 15, выполненной в виде конусного наконечника. Во внутренней полости 11 штока 4 установлен разделительный поршень 16 с уплотнением,а на поршне 5 с уплотнением установлено клапанное устройство 13,включающее в себя конический клапан17 с пружиной 18, регулировочнуюгайку 19. Золотник 14, в нижнейчасти которого установлена контакт- ,щиая пята 15, запирается в крайнихположениях шариковым фиксатором 20,а центральное отверстие 21 сообщает полость 22 с окружающей средой.Установка пробоотборника на дно 4осуществляется на опорное основание23, верхнюю часть которого запираютшарики 24,пробоотборник опускается на дно,удерживаясь от срабатывания шариками 24, запертыми верхней частьюопорного основания 23. Первым днакасается конусный наконечник 15,который в случае значительного сопротивления исследуемого грунта,например песка, остается на месте,а колонковая труба 1 и основание 23по инерции продолжают движение.При этом происходит взаимное перемещение золотника 14 и поршня 5 доустановки шарикового фиксатора 20в нижнюю впадину на золотнике 14.Каналы 7 и 12 сообщаются между собой через кольцевой канал 9 на золотнике 14, а канал 10 перекрыт.Затем дна касается опорное основание 23, отпирая своей верхнейчастью шарики 24, при этом поршень5 со штоком 4 получают возможностьперемещения относительно колонковой трубы 1 под действием гидростатического давления. Вода из полости 8 начинает поступать по каналу 7, через кольцевой канал 9 золотника 14 и канал 12 к нижней части конического клапана 17. Возросшеедавление под клапаном 17 открываетего, сжав пружину 18, затяжка которой задается регулировочной гайкой19 таким образом, чтобы клапан 17вышел за пределы равновесного положения. Это приводит к увеличениюпроходного сечения клапана 17, вызывая .падение давления под ним, авместе с возросшей затяжкой пружины 18 приводит к закрытию клапана17. Пропущенная через клапан 17 вода перемещает разделительный поршень 16 на некоторое расстояниевверх, Затем процесс повторяется счастотой автоколебаний, которая зависит от размеров проходных сеченийканалов 7 и 12, внешнего гидростатического давления, массы клапана 17,его размеров, жесткости пружины 18.В соответствии с колебаниями клапана 17 и в зависимости от его пропускной способности уменьшаетсяколичество жидкости в полости 8,при этом происходит постепенноеперемещение колонковой трубы 1 относительно поршня 5 и штока 4, заторможенных тормозным диском 6. Приэтом приложение задавливающего усилия вибрационное, соосное с центральной осью пробоотборника, что"Патент",роектная, 4 пиал город существенно уменьшает трение колонковой трубы 1 о грунт.В случае незначительного сопротивления исследуемого грунта взаимного перемещения золотника 14 и поршня 5 не происходит, поэтому при отпирании шариков 24 верхней частью опорного основания 23 под действием гидростатического давления начинается взаимное перемещение колонковой трубы 1 и поршня 5 со штоком 4. При этом вода перетекает по каналу 7, через кольцевой 11885654канал 9 золотника 14 и далее поканалу 10 в часть внутренней полости 11 штока 4 под разделительнымпоршнем 16, поднимая его по мере5 поступления воды и минуя клапанноеустройство 13. Колонковая труба 1внедряется в грунт, вырезая пробуэа один проход. Такой способ отборапробы наиболее благоприятен для10 глинистых отложений, так как обеспечивается минимальная нарушенностькерна при большой глубине внедренияпробоотборника.