中深层地热水样取样装置的制作方法

1.本技术涉及地热水样取样装置的领域，尤其是涉及一种中深层地热水样取样装置。


背景技术：

2.地热能作为一种可再生的能源，通常分为浅层地热能、中深层水热型地热能、深层干热岩型地热能；目前，我国开发的地热资源主要为中深层水热型地热能，依靠抽取地下水的方式将热能带出以供人们使用；现有的地热水在使用的过程中需要定期的使用地热水取样装置进行抽样调查。
3.现有技术中，地热水取样装置包括潜水泵、牵引绳、出水管和电缆；潜水泵浸没于井水中，牵引绳固定连接在潜水泵上对潜水泵形成牵引，出水管的一端和潜水泵的出水口连通，另一端伸出井外；电缆的一端固定连接在潜水泵上，另一端伸出井外。
4.针对上述中的相关技术，发明人发现存在有以下缺陷：工作人员每隔一段时间需要将潜水泵从地热井内取出进行检修，然后再送入地热井内，在使用牵引绳将潜水泵伸入水井内或者从井内取出的过程中，有时候牵引绳的拉力方向和竖直方向之间会存在一定夹角，导致潜水泵会和井壁产生磕碰，潜水泵出入井内不够顺畅。


技术实现要素：

5.为了使得潜水泵更加顺畅的出入井内，本技术提供一种中深层地热水样取样装置。
6.本技术提供的一种中深层地热水样取样装置采用如下的技术方案：
7.一种中深层地热水样取样装置，包括架体、旋转动力件、牵引绳、潜水泵、进行竖向导向的导向组件、出水管和电缆；所述架体支撑于水井外的支撑基础上，所述旋转动力件安装于架体上，所述旋转动力件的输出轴上同轴固接有绕线柱，所述绕线柱远离旋转动力件的一端转动连接在架体上；所述牵引绳的一端缠绕在绕线柱上，所述潜水泵固定连接于牵引绳的另一端；所述导向组件设置在井壁上，所述潜水泵连接在导向组件上；所述出水管的一端和潜水泵的出水口连通，另一端伸出井外；所述电缆的一端固定连接在潜水泵上，另一端伸出井外。
8.通过采用上述技术方案，当潜水泵需要下潜进行取样时，工作人员启动旋转动力件使绕线柱上牵引绳的缠绕量减少，潜水泵在导向组件的导向作用下沿竖向方向下降；当潜水泵需要上升时，工作人员操作旋转动力件沿反方向旋转，绕线柱上牵引绳的缠绕量增加，潜水泵沿竖向方向上升；在牵引绳牵引潜水泵下潜和上升的过程中，潜水泵作竖向运动，运动过程中和井壁无磕碰,使得潜水泵更加顺畅的出入井内。
9.可选的，所述导向组件包括导轨和滑块；所述导轨沿竖向方向固定连接在井壁上，所述滑块固定连接于潜水泵上，所述滑块套设在导轨上和导轨滑动连接，且滑动方向沿竖向方向，所述潜水泵固定连接在滑块上。
10.通过采用上述技术方案，导轨和滑块的配合能够稳定的对潜水泵进行导向。
11.可选的，所述架体靠近井口的一侧转动连接有定滑轮，且转动轴线沿水平方向，所述牵引绳绕过定滑轮后沿竖向方向伸入井内。
12.通过采用上述技术方案，绕线柱在缠绕牵引绳的过程中，伸入地热井内的牵引绳能够始终保持竖向状态，使得潜水泵一直保持较好的运动状态。
13.可选的，所述潜水泵对应牵引绳的固定位置处固定连接有安装座，所述牵引绳固定连接在安装座上；所述安装座包括卡箍和螺栓；所述卡箍有两个，所述卡箍的一个侧面上开设有豁口，所述豁口由两个存在一定夹角的平整面组成，两个所述豁口相对以对潜水泵的外侧壁形成夹持；所述螺栓的自由端贯穿其中一个卡箍，螺纹连接于另外一个卡箍上。
14.通过采用上述技术方案，豁口具有自定心作用，使得两个卡箍能够适应不同大小的潜水泵。
15.可选的，水井外的基础上设置有存放所述出水管的水管盘放桶和存放所述电缆的电缆盘放桶。
16.通过采用上述技术方案，方便工作人员存放出水管和电缆。
17.可选的，所述水管盘放桶内沿竖向固定连接有水管导向筒，所述电缆盘放桶内沿竖向固定连接有电缆导向筒。
18.通过采用上述技术方案，水管导向筒对盘绕的出水管的内侧形成隔挡，电缆导向筒对盘绕的电缆内侧形成隔挡，防止出水管和电缆在盘放的过程中出现散乱。
19.可选的，所述水管盘放桶的侧壁和电缆盘放桶的侧壁上均固定连接有两个安装板；所述水管盘放桶上的两个安装板之间转动连接有辊筒，所述电缆盘放桶上的两个安装板之间转动连接有辊筒，两个辊筒的转动轴线均沿水平方向；所述水管盘放桶上的辊筒的高度高于水管导向筒的高度，所述电缆盘放桶上的辊筒的高度高于电缆导向筒的高度。
20.通过采用上述技术方案，潜水泵向井内下潜时拉动出水管和电缆，出水管从上至下一层一层的从水管导向筒的顶部脱出，电缆从上至下一层一层的从电缆导向筒的顶部脱出，无需人工取出出水管和电缆，减少了人力消耗。
21.可选的，所述水管盘放桶的顶部边沿、电缆盘放桶的顶部边沿以及安装板的边沿处均包覆有保护层。
22.通过采用上述技术方案，减少出水管和电缆在盘放的过程中所受的刮伤。
23.可选的，所述导向组件设置有多组。
24.通过采用上述技术方案，增强了导向的稳定性。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.潜水泵在旋转动力件、绕线柱和牵引绳的作用下能够在水井内上升和下潜，在导向组件的作用下，潜水泵作竖向运动，运动过程中和井壁无磕碰,使得潜水泵更加顺畅的出入井内；
27.2.通过在水井外的基础上设置水管盘放桶和电缆盘放桶，方便了出水管和电缆的存放；
28.3.通过在水管盘放桶上设置安装板和辊筒，在电缆盘放桶上设置安装板和辊筒，潜水泵下潜时拉动出水管和电缆，无需人工取出出水管和电缆，减少了人力消耗。
附图说明
29.图1是本技术实施例的整体结构示意图；
30.图2是本技术实施例中安装座与导轨的连接示意图；
31.图3是本技术实施例中水管盘放桶的结构示意图；
32.图4是本技术实施例中电缆盘放桶的结构示意图。
33.附图标记：1、架体；11、顶板；12、支撑腿；13、支撑杆；14、滑轮支架；141、定滑轮；2、旋转动力件；21、绕线柱；3、牵引绳；31、副牵引绳；4、潜水泵；41、安装座；411、卡箍；4111、豁口；412、螺栓；5、导向组件；51、导轨；52、滑块；6、出水管；7、电缆；8、水管盘放桶；81、水管导向筒；82、安装板；821、辊筒；83、保护垫；9、电缆盘放桶；91、电缆导向筒。
具体实施方式
34.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种中深层地热水样取样装置。
36.参照图1，中深层地热水样取样装置包括架体1、旋转动力件2、牵引绳3、潜水泵4、进行竖向导向的导向组件5、出水管6和电缆7；架体1支撑于水井外的支撑基础上，旋转动力件2安装于架体1上，旋转动力件2的输出轴上同轴固接有绕线柱21，绕线柱21远离旋转动力件2的一端转动连接在架体1上；牵引绳3的一端缠绕在绕线柱21上，潜水泵4固定连接于牵引绳3的另一端；导向组件5设置在井壁上，潜水泵4连接在导向组件5上；出水管6的一端和潜水泵4的出水口连通，另一端伸出井外；电缆7的一端固定连接在潜水泵4上，另一端伸出井外。
37.参照图1，架体1包括顶板11和支撑腿12；顶板11呈矩形状，支撑腿12设置有四个，顶部分别固定连接于顶板11的四个角上，底部支撑在支撑基础上；为了增强支撑腿12支撑的稳定性，支撑腿12向外张开，每两个相邻的支撑腿12之间形成“八”字形。
38.参照图1，顶板11上对应绕线柱21的位置处固定连接有支撑杆13，绕线柱21远离旋转动力件2输出轴的一端转动连接在支撑杆13上，且转动轴线和旋转动力件2的转动轴线重合。
39.参照图1，旋转动力件2可以使用电机或旋转油缸，鉴于水井周围布置液压站较为困难，本技术实施例推荐使用电机，且电机具有抱刹功能，防止电机断电后，潜水泵4坠落。
40.根据力学原理，当牵引绳3对潜水泵4施加拉力的方向经过潜水泵4的重心且和潜水泵4的运动方向重合时，潜水泵4可获得最大的加速度，且无倾覆力矩；为此，参照图1，在顶板11靠近井口的一侧固定连接有滑轮支架14，滑轮支架14的顶部转动连接有定滑轮141，且转动轴线沿水平方向，牵引绳3绕过定滑轮141后沿竖向方向伸入井内且经过潜水泵4的重心。
41.结合图1和图2，潜水泵4对应牵引绳3的固定位置处固定连接有安装座41，牵引绳3固定连接在安装座41上。
42.参照图2，安装座41包括卡箍411和螺栓412；卡箍411有两个，卡箍411的一个侧面上开设有“v”形豁口4111，两个卡箍411对潜水泵4进行夹持时，两个“v”形豁口4111相对；其中一个卡箍411的两侧分别开设有连接孔，另外一个卡箍411对应连接孔的位置处开设有螺纹孔，螺栓412的自由端贯穿连接孔和螺纹孔螺纹连接；工作人员将安装座41固定在潜水泵
4上时，拧紧两个螺栓412使两个卡箍411相互靠近，两个“v”形豁口4111对潜水泵4的外侧面形成夹持。
43.结合图1和图2，每个卡箍411的对称轴处开设有连接孔，连接孔内固定连接有副牵引绳31牵引绳3，两根副牵引绳31牵引绳3向上延伸并汇合后固定连接在牵引绳3上。
44.参照图2，导向组件5包括导轨51和滑块52；导轨51沿竖向方向固定连接在井壁上，滑块52固定连接在其中一个卡箍411上，滑块52套设在导轨51上和导轨51滑动连接且滑动方向沿竖向方向。
45.为了增强导向的稳定性，本技术实施例可采用两组或更多组导向组件5。
46.工作人员在对水井进行施工时，将导轨51固定连接在井壁上，施工完成后，工作人员将旋转动力件2、绕线柱21和定滑轮141安装在架体1相应的位置，然后将安装座41固定连接在潜水泵4上，将滑块52固定连接在其中一个卡箍411上，接下来将牵引绳3的一端缠绕在绕线柱21上，另一端通过两段副牵引绳31牵引绳3固定连接在安装座41上，再启动旋转动力件2缠绕牵引绳3直至绕线柱21外剩余较少牵引绳3时，将牵引绳3绕在定滑轮141上；接下来工作人员抬起潜水泵4，将滑块52套设在导轨51上，然后逐渐下落潜水泵4直至牵引绳3处于绷紧状态，再挪动架体1使得伸入井中的牵引绳3沿竖向方向后使用地脚螺栓412将架体1固定在水井外的支撑基础上；当潜水泵4需要下潜时，工作人员启动电机使绕线柱21上牵引绳3的缠绕量减少，潜水泵4沿着导轨51下降；当潜水泵4需要上升时，工作人员操作电机沿反方向旋转，绕线柱21上牵引绳3的缠绕量增加，潜水泵4沿着导轨51上升；在牵引绳3牵引潜水泵4下潜和上升的过程中，潜水泵4沿着导轨51作竖向运动，运动过程中和井壁无磕碰，使得潜水泵4更加顺畅的出入井内。
47.本技术实施例中水井的深度为300m，因此，出水管6和电缆7的长度都较长，当潜水泵4从井内取出时，为了方便出水管6和电缆7的存放，参照图1，在水井外的基础上设置有存放出水管6的水管盘放桶8和存放电缆7的电缆盘放桶9。
48.结合图3和图4，水管盘放桶8和电缆盘放桶9均为圆柱形，且顶端开口；在水管盘放桶8的中部沿竖向固定连接有水管导向筒81，在电缆盘放桶9的中部沿竖向固定连接有电缆导向筒91，工作人员将出水管6盘放在水管盘放桶8内时，依靠水管导向筒81的导向，环绕水管导向筒81一层一层堆积在水管盘放桶8内，将电缆7盘放在电缆盘放桶9内时，依靠电缆导向筒91的导向，环绕电缆导向筒91一层一层堆积在电缆盘放桶9内。
49.当潜水泵4向井内下潜时，出水管6和电缆7分别需要从水管盘放桶8和电缆盘放桶9内引出，为了减少人力的消耗，潜水泵4对出水管6和电缆7的拉力可作为出水管6和电缆7向外引出的动力；参照图4，水管盘放桶8的侧壁上开设有水管引出口，电缆盘放桶9的侧壁上开设有电缆7引出口，水管引出口的两侧和电缆7引出口的两侧均向外折弯形成安装板82；水管盘放桶8上的两个安装板82之间转动连接有辊筒821，电缆盘放桶9上的两个安装板82之间也转动连接有辊筒821，两个辊筒821的转动轴线均沿水平方向，水管盘放桶8上的辊筒821的高度高于水管导向筒81的高度，电缆盘放桶9上的辊筒821的高度高于电缆导向筒91的高度，出水管6和电缆7均搭接在相应的辊筒821上向外引出；潜水泵4向井内下潜时拉动出水管6和电缆7，出水管6从上至下一层一层的从水管导向筒81的顶部脱出，电缆7从上至下一层一层的从电缆导向筒91的顶部脱出。
50.结合图3和图4，水管盘放桶8的顶部边沿、电缆盘放桶9的顶部边沿以及安装板82
的边沿处均粘接有保护垫83，减少出水管6和电缆7在盘放的过程中所受的刮伤。
51.本技术实施例一种中深层地热水样取样装置的实施原理为：工作人员需要下潜潜水泵4进行地热水取样时，启动电机，减少牵引绳3在绕线柱21上的缠绕量，潜水泵4在导向组件5的导向作用下沿竖向方向向下运动，潜水泵4向下运动的同时拉动出水管6和电缆7分别从水管盘放桶8和电缆盘放桶9内引出；待取样结束，需要将潜水泵4从井内取出时，反转电机，增加牵引绳3在绕线柱21上的缠绕量，潜水泵4沿竖向方向上升，工作人员将出水管6和电缆7分别盘放在水管盘放桶8和电缆7盘放通内；潜水泵4的升降过程中均沿竖向方向运动，和井壁无磕碰，同时出水管6和电缆7的存放和取出均较为方便，使得潜水泵4送入和取出水井更加流畅。
52.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。