Гидростатический пробоотборник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛРН 1 И 1/10 ОБРЕТЕ ОПИСАН ЕЛЬСТ лонимский но-произнерной11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Всесоюзное морское науводственное объединение инжгеологии "Союэморинжгеологи(56) 1, Авторское свидетельство СССР М 851163, кл. С 01 Х 1/10, 1979.2. Авторское свидетельство СССР В 798284, кл. Е 21 В 49/02, 1981.(54)(57) 1. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРОБООТБОРНИК, содержащий керноприемную трубу с замкнутой полостью, заполнен ной жидкостью, поршень пробоотборника с полым штоком, выполненным с отверстиями в нижней части и установленным внутри полости трубы, фиксатор.8011105 поршня в керноприемной трубе, тормозной диск, эакрепленньп на поломштоке, а также камеру с неподвижнымпоршнем, заполненную сжатым воздухом и установленную с возможноСтьюее перемещения относительно пологокоаксиального неподвижного штока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения условий эксплуатации при работе на больших глубинахи упрощения конструкции, камера выполнена в виде подвижной гилЬзы иустановлена внутри полого штока, анеподвижный поршень, установленныйвнутри подвижной гильзы, соединен споршнем пробоотборника посредствомкоаксиального штока.,2. Пробоотборник по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что наружный диаметр неподвижного полого коаксиального штока равен диаметрукоаксиального штока.Изобретение относится к устройствам для отбора проб, в частностик устройствам для отбора проб грунта, и может быть использовано пригеологическом исследовании грунтовдонных отложений в морях и океанах.Известна трубка грунтовая гидростатическая, содержащая грунтонос сверхним герметизированным торцом,режущим наконечником и кернорвателем, 10поршень с механизмом фиксации контактного действия и тормозной диск,жестко связанный с поршнем посредством штока 1.Недостатком данной трубки являет эся то, что при отборе проб грунтана больших глубинах может произойтиэаклинивание механизма фиксации поршня в трубе под действием большихгидростатических давлений, возникающих при срабатывании, что приводит кповреждению устройства,Наиболее близок к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является гидростатический пробоотборник, содержащийкерноприемную трубу с замкнутой полостью, заполненной жидкостью, поршень пробоотборника с полым штоком,выполненным с отверстиями в нижней 30части и установленным внутри полоститрубы, фиксатор поршня в керноприемной трубе, тормозной диск, закрепленный на полом штоке, камеру с неподвижным поршнем, заполненную сжатымзвоздухом и установленную с воэмож-.ностью ее перемещения относительнополого коаксиального неподвижногоштока 2.Недостатком известного пробоот- щборника являетея то, что установкакамеры на штоке трубы значительноувеличивает габариты, а вследствиеэтого усложняются условия эксплуатации пробоотборника при работе на дбольших глубинах.Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации при работе на больших глубинахи упрощение конструкции. 50Указанная цель достигается тем, что в гидростатическом пробоотборнике содержащем керноприемную трубу с замкнутой полостью, заполненной жидкостью, поршень пробоотборника с 55 полым штоком, выполненным с отверстиями в нижней части и установленным внутри полости трубы, фиксатор поршня в керноприемной трубе, тормозной диск, закрепленный на полом штоке, а также камеру с неподвижным поршнем, заполненную сжатым воздухом и установленную с возможностью ее перемещения относительно полого коаксиального неподвижного штока, камера выполнена в виде подвижной гильзы и установлена внутри полого штока, а неподвижный поршень, установленный внутри подвижной гильзы, соединен с поршнем пробоотборника посредством коаксиального штока.Наружный диаметр неподвижного полого коаксиальногб штока равен диаметру коаксиального штока.На фиг. 1 изображен пробоотборника момент срабатывания, общий вид,ф на фиг. 2 - то же, после заполнения его жидкостью и закачки сжатого воздуха в гильзу, на фиг. 3 - то же, в момент внедрения в донный грунт. Пробоотборник содержит керноприемную трубу 1 с поршнем 2, снабженным фиксатором 3. На конце трубы 1 закреплен буровой наконечник 4 с керноотсекателем 5 и контактной пятой 6, Поршень 2 соединен посредством полого штока 7 с тормозным диском 8.Внутри полого штока 7 установлена камера, выполненная в виде подвижнойгильзы 9 с кольцевым поршнем 10.Внутри гильзы 9 размещен неподвижный поршень 11, на котором закреплен неподвижный полый шток 12, выполненный с отверстиями 13 в нижней части. Неподвижный поршень 11 соединен с поршнем 2 пробоотборника посредствомкоаксиального штока 14, На верхнемконце полого штока 12 установленвентиль 15, а на полом штоке 7 установлена скоба 16 для подсоединениятроса 17. Пространство между керноприемной трубкой 1 и штоком 7, черезвентиль 18 заполняется жидкостью,а гильза 9 через вентиль 15 - сжатымвоздухом. Длина гильзы 9 через вентиль 15 - сжатым воздухом. Длина гильзы 9 выбирается из условия полного перетекания жидкости из полостимежду керноприемной трубой 1 и штоком 7 в полость полого штока 7 под кольцевой поршень 10 гильзы 9 в ее крайнем верхнем положении. Для уравнения равновесия всех сил, действую-щих на элементы конструкции пробоотборника, наружный диаметр неподвижного полого коаксиального штока 14выполняют равным диаметру коаксиаль"ного штока 12.Предлагаемый пробоотборник работает следующим образом.Перед опусканием пробоотборникана дно его заполняют жидкостью черезвентиль 18, причем заполнение жидкостью производится после смещениягильзы 9 в крайнее нижнее положение.При закачке гильзы 9 через вентиль 15 сжатым воздухом происходитее перемещение вверх, а часть жидкости перетекает из полости керноприемной трубы 1 в полость штока 7 подкольцевой поршень 10, При этом в15верхней части создается разрежениесоответствующее давлению насыщенныхпаров жидкости.Заполненный жидкостью и воздухом пробоотборник опускают на дно. Под дейстО вием гидростатического давления гильза 9 перемещается вниз, вытесняя жидкость из-под поршня 10 в полость керноприемной трубы 1 и сжимая возМЦ . дух в полости гильзы 9 над поршнем11. На глубине, соответствующей давлению зарядки гильзы 9, поршень 10 занимает крайнее нижнее положение,передавая возрастающее гидростатическое давление на жидкость, при этом разность между гидростатическим давлением и давлением жидкости в полости трубы 1 остается постоянной, соответствующей давлению сжатого воздуха в гильзе 9. В момент касания контактной пятой 6 с поверхностью дна раскрывается фиксатор 3 и труба 1 начинает внедряться в грунт, перемещаясь относительно поршня 2. При этом разность сил на поверхности поршня 2 всегда равна по величине произведению давления воздуха в полости гильзы 9 на площадь кольцевого сечения между внутренней поверхностью трубы 1 и наружной поверхностью штока 7 независимо от гидростатического давления, а следовательно, и глубины моря.Таким образом, значительно упрощается конструкция, что позволяет снизить требования к спуско-подъемному оборудованию обеспечивающих судов, а следовательно, и к их тоннажу, а также улучшаются условия его эксплуатации при работе на больших глубинах.( ректор Л. Пилипенк Редактор Л,Пчелинск Закав 6301 34 Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул. Проектная,Тирам 822ИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раушская ПодписиСССРйаб., д, 4/5