CN101539018B - 深海海底取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深海海底取样装置，包括取样筒体及其取样筒体驱动装置、球阀及其液压驱动装置、止回阀、呈倒T型的活塞、液压杆及其液压杆驱动装置。本发明可将海水从取样筒体的上端排出，克服了海水压力，并将所需要的介质吸入取样筒体中，可方便获取深海海底的淤泥或其他物质。

Description

深海海底取样装置

技术领域

本发明涉及一种深海海底取样装置。

背景技术

获取深海海底的淤泥或其他物质是人类研究海洋，了解海洋的一个途径。但由于深海的海水压力很大，如何克服海水压力并获取深海海底的淤泥或其他物质是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可克服海水压力并获取深海海底的淤泥或其他物质的深海海底取样装置。

为实现上述目的，本发明采用一种深海海底取样装置，包括取样筒体及其取样筒体驱动装置、球阀及其液压驱动装置、止回阀、呈倒T型的活塞、液压杆及其液压杆驱动装置，取样筒体为管状部件，取样筒体上端连接取样筒体驱动装置，取样筒体下端沿其轴向方向依次设置1个或多个球阀，球阀由液压驱动装置驱动，球阀的出水口与取样筒体内管体的下管口相匹配，在取样筒体内管体顶端形成限位台阶，活塞活动地设置在取样筒体的管体内顶端处并与限位台阶构成上移限位，活塞与限位台阶之间用密封圈构成密封配合，活塞下端部的外径小于取样筒体的管体的内径，活塞下端部作为止回阀的阀体部分，其内形成上凹的空腔，空腔中部形成安装座，在活塞下端部对应该空腔的一侧或两侧形成排水孔，止回阀由阀座、阀芯、弹簧组成，阀座设置在空腔的开口端并与活塞下端部活动连接，阀座中央为进水口，阀芯一端固定在安装座上，另一端与阀座的进水口构成关闭/开启配合，弹簧套设在阀芯上，活塞上端连接液压杆，液压杆的外径小于取样筒体的管体的内径，液压杆与液压杆驱动装置相连。

为了使液压驱动装置内外的压力平衡，防止液压驱动装置被海水压坏，同时又能防止海水进入到液压驱动装置的内部，本发明进一步设置为球阀的液压驱动装置包括壳体及其液压驱动机构，壳体内形成容纳腔，液压驱动机构设置在该容纳腔内，在壳体上开设一个连通内外的通孔，在通孔内设置一个平衡柱塞，平衡柱塞上设置有密封圈，在壳体的容纳腔的中空部分注满油。

本发明进一步设置为止回阀中的阀芯呈倒T型，在阀芯内开设有呈L型的进水通道，活塞下端部的安装座对应阀芯安装位置后端形成储水腔，阀芯上的进水通道一端与储水腔连通，另一端与活塞下端部的空腔连通。

本发明再进一步设置为止回阀中的阀座与活塞下端部之间螺纹连接。

本发明取样装置使用时，球阀所在一侧处于下部，止回阀所在一侧处于上部，先是止回阀及活塞在液压杆的驱动下伸到取样筒体的管体的下部，然后取样开始，整个取样装置在海水中快速下降，海水将止回阀顶开，取样筒体下部的海水通过开启的止回阀，并沿着活塞和取样筒体的管体内壁之间的空隙、液压杆和取样筒体的管体内壁之间的空隙，最后从取样筒体的上部流出。当到达海底时，液压杆带动活塞和止回阀一起向上运动，此时，止回阀下部的取样筒体中吸入了所需要的海底介质，当活塞运动到取样筒体的顶部时，取样筒体的顶部被两个O型密封圈关闭并密封。取样筒体中充满了所需要的介质，此时，通过安装在球阀上的液压驱动装置关闭球阀，最后依靠取样筒体驱动装置将整个取样筒体及其附带的球阀从海水中提出。由于在深海中海水的压力巨大，为了防止液压驱动装置被海水压坏，在液压驱动装置的内部空间注满油，并在液压驱动装置的壳体上设置一个平衡柱塞，在平衡柱塞上装有一个密封用O型圈，这样，可以通过平衡柱塞的往复移动，从而达到液压驱动装置内外的压力平衡，防止液压驱动装置被海水压坏，同时又能防止海水进入到液压驱动装置的内部。本发明可将海水从取样筒体的上端排出，克服了海水压力，并将所需要的介质吸入取样筒体中，可方便获取深海海底的淤泥或其他物质。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图。

图2是本发明实施例取样筒体工作状态示意图。

图3是图2的F部放大图。

图4是本发明实施例结构示意图。

图5是图4的E部放大图。

具体实施方式

如图1、3、4、5所示，本发明的具体实施例是一种深海海底取样装置，包括取样筒体1及其取样筒体驱动装置、球阀2及其液压驱动装置3、止回阀4、呈倒T型的活塞5、液压杆6及其液压杆驱动装置，取样筒体1为管状部件，取样筒体1上端连接取样筒体驱动装置，取样筒体1下端沿其轴向方向依次设置2个球阀2，球阀2由液压驱动装置3驱动，球阀2的出水口与取样筒体1内管体的下管口相匹配，取样筒体1下端部与其下方的球阀2通过螺栓固定连接，2个球阀2之间通过螺栓固定连接，球阀2的液压驱动装置3包括壳体31及其液压驱动机构32，壳体31内形成容纳腔33，液压驱动机构32设置在该容纳腔33内，在壳体31上开设一个连通内外的通孔311，在通孔311内设置一个平衡柱塞34，平衡柱塞34上设置有密封圈，在壳体31的容纳腔33的中空部分注满油。在取样筒体1内管体顶端形成限位台阶11，活塞5活动地设置在取样筒体1的管体内顶端处并与限位台阶11构成上移限位，活塞5与限位台阶11之间用密封圈构成密封配合，活塞5下端部的外径小于取样筒体1的管体的内径，活塞5下端部作为止回阀4的阀体部分，其内形成上凹的空腔51，空腔51中部形成安装座52，在活塞5下端部对应该空腔51的两侧形成排水孔53，止回阀4由阀座41、阀芯42、弹簧43组成，阀座41设置在空腔51的开口端并与活塞5下端部螺纹连接，阀座41中央为进水口411，阀芯42呈倒T型，阀芯42上端固定在安装座52上，下端与阀座41的进水口411构成关闭/开启配合，在阀芯42内开设有呈L型的进水通道421，安装座52对应阀芯42安装位置后端形成储水腔521，阀芯42上的进水通道421上端与储水腔521连通，左侧与外部的空腔51连通，弹簧43套设在阀芯42上，后端抵压在安装座52上，活塞5上端连接液压杆6，液压杆6的外径小于取样筒体1的管体的内径，液压杆6与液压杆驱动装置相连。

上述实施例中是采用2个球阀2来控制取样筒体1与海水之间的连通与关闭，用1个球阀2或数量大于2个球阀2也是可行的，可根据海水的不同深度和压力来决定。

上述实施例中在活塞下端部对应该空腔51的两侧形成排水孔53，这是为了排放海水的速度更快，也可以只在空腔51的一侧设置排水孔53。

如图2所示，本发明取样装置使用时，球阀2所在一侧处于下部，止回阀4所在一侧处于上部，先是止回阀4及活塞5在液压杆6的驱动下伸到取样筒体1的管体的下部，然后取样开始，整个取样装置在海水中快速下降，海水将止回阀4顶开，取样筒体1下部的海水通过开启的止回阀4，并沿着活塞5和取样筒体1的管体内壁之间的空隙、液压杆6和取样筒体1的管体内壁之间的空隙，最后从取样筒体1的上部流出。当到达海底时，液压杆6带动活塞5和止回阀4一起向上运动，此时，止回阀4下部的取样筒体1中吸入了所需要的海底介质，当活塞5运动到取样筒体1的顶部时，取样筒体1的顶部被两个O型密封圈关闭并密封。取样筒体1中充满了所需要的介质，此时，通过安装在球阀2上的液压驱动装置3关闭球阀2，最后依靠取样筒体驱动装置将整个取样筒体1及其附带的球阀2从海水中提出。由于在深海中海水的压力巨大，为了防止液压驱动装置3被海水压坏，在液压驱动装置3的内部空间注满油，并在液压驱动装置3的壳体31上设置一个平衡柱塞34，在平衡柱塞34上装有一个密封用O型圈，这样，可以通过平衡柱塞34的往复移动，从而达到液压驱动装置3内外的压力平衡，防止液压驱动装置3被海水压坏，同时又能防止海水进入到液压驱动装置3的内部。

Claims (5)

1.一种深海海底取样装置，其特征在于：深海海底取样装置包括取样筒体及其取样筒体驱动装置、球阀及其液压驱动装置、止回阀、呈倒T型的活塞、液压杆及其液压杆驱动装置，取样筒体为管状部件，取样筒体上端连接取样筒体驱动装置，取样筒体下端沿其轴向方向依次设置1个或多个球阀，球阀由液压驱动装置驱动，球阀的出水口与取样筒体内管体的下管口相匹配，在取样筒体内管体顶端形成限位台阶，活塞活动地设置在取样筒体的管体内顶端处并与限位台阶构成上移限位，活塞与限位台阶之间用密封圈构成密封配合，活塞下端部的外径小于取样筒体的管体的内径，活塞下端部作为止回阀的阀体部分，其内形成上凹的空腔，空腔中部形成安装座，在活塞下端部对应该空腔的一侧或两侧形成排水孔，止回阀由阀座、阀芯、弹簧组成，阀座设置在空腔的开口端并与活塞下端部活动连接，阀座中央为进水口，阀芯一端固定在安装座上，另一端与阀座的进水口构成关闭/开启配合，弹簧套设在阀芯上，活塞上端连接液压杆，液压杆的外径小于取样筒体的管体的内径，液压杆与液压杆驱动装置相连。

2.根据权利要求1所述的深海海底取样装置，其特征在于：所述球阀的液压驱动装置包括壳体及其液压驱动机构，壳体内形成容纳腔，液压驱动机构设置在该容纳腔内，在壳体上开设一个连通内外的通孔，在通孔内设置一个平衡柱塞，平衡柱塞上设置有密封圈，在壳体的容纳腔的中空部分注满油。

3.根据权利要求1或2所述的深海海底取样装置，其特征在于：所述止回阀中的阀芯呈倒T型，在阀芯内开设有呈L型的进水通道，活塞下端部的安装座对应阀芯安装位置后端形成储水腔，阀芯上的进水通道一端与储水腔连通，另一端与活塞下端部的空腔连通。

4.根据权利要求1或2所述的深海海底取样装置，其特征在于：所述止回阀中的阀座与活塞下端部之间螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的深海海底取样装置，其特征在于：所述止回阀中的阀座与活塞下端部之间螺纹连接。

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