[实用新型]野外便携式蒸汽钻机

说明书

技术领域

本实用新型属于一种野外便携式蒸汽钻机，用于在冰川上进行花杆洞、20米内温度孔的钻取。

背景技术

物质平衡是冰川表面积累量与消融量的代数和，反映了冰川表面单位面积上相对于上一个冰川物质平衡年末冰面的平均升降变化状况，是量化冰川对气候变化响应的重要参数之一；测杆法是目前进行物质平衡观测的重要手段之一。多年的实践证明，蒸汽钻机是在无表碛或表碛较薄的冰面上固定测杆的切实有效地工具，在目前冰川布置花杆过程中发挥重要的作用。然而，目前使用的蒸汽钻机存在着负荷重、安全系数低、能效利用低等缺陷，为了减轻高山野外使用者的工作强度、增加高山工作人员的安全系数以及提高野外的工作效率，设计一种便携式的蒸汽钻机，方便冰川钻孔取样，为科学考察服务很有必要。

发明内容

基于上述思路，本实用新型的目的旨在提供一种野外便携式蒸汽钻机。该机轻便，安全可靠，热能利用率高，为完成冰川钻孔科研任务提供了保障。

本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：

一种野外便携式蒸汽钻机，是由背带、支架、压力计、带安全阀的管盖、风罩、内胆、蒸汽阀门、余热利用器、铝罩、高山气燃烧器、气瓶、防风罩、气瓶框、调节腿、高压保温橡胶管、钻管、蒸汽喷嘴组成。背带与支架连接，支架固结内胆、余热利用器、铝罩、防风罩和调节腿，与内胆连通的管道上置有压力计、带安全阀的管盖、风罩和蒸汽阀门，蒸汽阀门通过高压保温橡胶管与钻管一端连接，钻管一端装有蒸汽喷嘴；调节腿上设有气瓶框，气瓶框内气瓶通过软管与内胆底部的高山气燃烧器连接。

本实用新型的优点及产生的积极效果是：

1、内胆用不锈钢材料制造，其强度更高，安全可靠，设计安全系数1.5倍，满足工作的需要，减轻了蒸汽钻机的单体重量，由原来的15.85kg减轻为11kg，这样对于工作在高海拔区域的科研人员而言，单件减轻了近1/3（5kg）的负荷，这极大提高了蒸汽钻机的实际使用价值。

2、燃烧器的设置，既确保了燃料的充分燃烧，又使其热量利用达到了最大效率，每小时耗能仅为~400g，同时减轻了附属配件的重量；原来的加热设备大多采用汽油喷灯、煤气罐、汽油炉子，改进后的蒸汽钻机采用内置的高山气燃烧器，不仅其燃烧效率高，而且附属的高山气罐重量轻，单位质量燃料的燃烧值高。

3、改进防护措施，增设防风罩、铝罩，过滤空气，有助于高山气燃烧，并可以减少热量向外辐射；设置蒸汽阀门，当蒸汽压超过工作气压后，调节蒸汽阀门，确保设备的安全运行。

4、蒸汽钻机上设置压力计、带安全阀的管盖、风罩多项安全保护措施，最大程度提高了安全系数，杜绝隐形风险的发生。

5、高压保温橡胶管最大程度的降低了热辐射，增加了蒸汽钻机的热值利用率，提高了高山作业的效率。

附图说明

  图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，将对本实用新型再作进一步说明：

如图1所示，一种野外便携式蒸汽钻机，是由背带1、支架2、压力计3、带安全阀的管盖4、风罩5、内胆6、蒸汽阀门7、余热利用器8、铝罩9、高山气燃烧器10、气瓶11、防风罩12、气瓶框13、调节腿14、高压保温橡胶管15、钻管16、蒸汽喷嘴17组成。背带1与支架2连接，支架2固结内胆6、余热利用器8、铝罩9、防风罩12和调节腿14。内胆6用不锈钢材料制造，为比热更高的压力容器。与内胆6连通的管道上置有压力计3、带安全阀的管盖4、风罩5和蒸汽阀门7，这些安全保护措施设置都是为蒸汽钻机的安全运行增加了保险系数。蒸汽阀门7通过高压保温橡胶管15与钻管16一端连接，钻管16的另一端装有蒸汽喷嘴17；调节腿14上设有气瓶框13，气瓶框13内气瓶11通过软管与内胆6底部的高山气燃烧器10连接，其为最大效率的利用高山气的热能提供了保障。

首先将蒸汽钻机单体、高压保温橡胶管15、钻管16、蒸汽喷嘴17及气瓶11运至需要打花杆孔的位置后，蒸汽钻机本体、气瓶11、高压保温橡胶管15、钻管 16、蒸汽喷嘴17间的连接均采用螺栓连接，稳定支架2和调节腿14。然后。往内胆6中加入约4.5升水，检查各气管、阀门不露气状态后，点火加热，随时关注压力表3的显示，待到达工作压力1Mpa时，开启蒸汽阀门7，在此过程中，根据压力计3显示，调节蒸汽阀门7，以此调整高山气燃烧器10的火焰大小，蒸汽通过蒸汽喷嘴15在冰上将逐渐融化出一个冰孔，根据花杆的使用需求停止工作。

本机最大设计钻孔深度将达到20m。