CN106813940B - 一种海底沉积物勘探柱状取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋水下地质勘探取样设备，具体地说是一种海底沉积物勘探柱状取样器，包括密封容器、取样管及分别安装在密封容器内的液压动力单元、液压缸、连接杆和夯击块，密封容器的上端为可拆卸的密封容器盖，下端与取样管相连；液压缸与液压动力单元相连、为液压缸提供动力，液压缸的连接杆与夯击块连接，夯击块通过液压缸的驱动，随连接杆往复升降、夯击密封容器的底部；密封容器的外侧分别设有密封舱A、B，密封舱A内装有电源，电源与液压动力单元相连、为液压动力单元的电机提供动力，密封舱B内装有与地面控制器连接的远程声学信号发射装置。本发明在不破坏海洋自然土质层的情况下，可进行完整低扰动沉积物柱状地质取样。

Description

一种海底沉积物勘探柱状取样器

技术领域

本发明涉及海洋水下地质勘探取样设备，具体地说是一种海底沉积物勘探柱状取样器。

背景技术

海洋是国家最重要的资源，充分合理利用海洋资源，彰显海权，对国家的经济建设、政治地位都具有巨大的影响。海洋因为其特殊性，特别是深海领域勘探开发方面，对技术和设备要求高、投入巨大，对其开发利用相对比陆地上落后。

现有海洋的勘探和取样一般采用箱式、抓斗或重力。箱式、抓斗在勘探和取样时，海底自然土质层得不到保护，难以辨别结构层的形成方式；并且，抓斗不能深入勘探取样，只能就海底表层的地质进行取样。重力在勘探和取样时，需要专业的考察船，大配重物，才能取得海底沉积物样品。

发明内容

为了解决现有海洋勘探和取样存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种海底沉积物勘探柱状取样器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括密封容器、取样管及分别安装在该密封容器内的液压动力单元、液压缸、连接杆和夯击块，其中密封容器的上端为可拆卸的密封容器盖，下端与所述取样管相连；所述液压缸与液压动力单元相连、为液压缸提供动力，该液压缸的连接杆与所述夯击块连接，所述夯击块通过液压缸的驱动，随所述连接杆往复升降、夯击所述密封容器的底部；所述密封容器的外侧分别设有密封舱A及密封舱B，所述密封舱A内装有电源，该电源与所述液压动力单元相连、为液压动力单元的电机提供动力，所述密封舱B内装有与地面控制器连接的远程声学信号发射装置。

其中：所述液压动力单元位于密封容器内部上方，在该液压动力单元的下部设有安装在密封容器内壁止口的缓冲垫及钢垫；所述密封舱A及密封舱B对称设置在密封容器轴向截面的两侧，所述密封舱A及密封舱B分别与密封容器相连通；所述密封舱A及密封舱B均为柱状，轴向中心线与所述密封容器的轴向中心线相平行；所述密封容器的轴向中心线与取样管的轴向中心线共线。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明在海底勘探、取样时，通过夯击密封容器底部，进而夯击取样管，使得取样管深入海底表面以下所需深度，在不破坏海洋自然土质层和低扰动的情况下，可进行完整柱状地质取样；本发明重量轻，密封容器上端为可拆卸的密封容器盖，便于密封容器内部的各部件取放、维护。

2.本发明在密封容器外侧设置了两个密封舱，分别装有电源及远程声学信号发射装置，可以减少动力与信号传输电缆，有利于深海作业。

3.本发明的缓冲垫和钢垫在液压动力单元的下部，用于夯击块夯击密封容器时液压动力单元的缓冲，减少了液压动力单元的震动，提高了液压动力单元运行的可靠性。

4.本发明适用于多种工程勘测船，具有良好的船舶适用性。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

其中：1为液压动力单元，2为液压缸，3为缓冲垫，4为钢垫，5为电源，6为连接杆，7为夯击块，8为密封舱A，9为密封容器盖，10为密封容器，11为远程声学信号发射装置，12为密封舱B，13为取样管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括密封容器10、取样管13及分别安装在该密封容器10内的液压动力单元1、液压缸2、缓冲垫3、钢垫4、连接杆6和夯击块7，其中密封容器10的上端为可拆卸的密封容器盖9，下端与取样管13相连，密封容器10的轴向中心线与取样管13的轴向中心线共线。

液压动力单元1位于密封容器10内部上方，在该液压动力单元1的下部设有安装在密封容器10内壁止口的缓冲垫3及钢垫4。液压缸2与液压动力单元1相连、为液压缸2提供动力，该液压缸2的连接杆6与夯击块7连接，夯击块7通过液压缸2的驱动，随连接杆6往复升降、夯击密封容器10的底部。

密封容器10的外侧分别设有密封舱A8及密封舱B12，该密封舱A8及密封舱B12均为柱状；密封舱A8及密封舱B12对称设置在密封容器10轴向截面的两侧，且密封舱A8及密封舱B12分别与密封容器10相连通。密封舱A8及密封舱B12的轴向中心线与密封容器10的轴向中心线相平行。密封舱A8内装有电源5，该电源5与液压动力单元1相连、为液压动力单元1的电机提供动力；密封舱B12内装有远程声学信号发射装置11，该远程声学信号发射装置11分别与地面控制器及密封容器10内的控制系统连接，该控制系统与液压动力单元1相连，控制夯击块7的向下运动及回程动作。

本发明的远程声学信号发射装置11、地面控制器及控制系统均为现有技术，在此不再赘述。

本发明的工作原理为：

密封容器10是一个完全密封且密封容器盖9可开启的容器。夯击块7由液压缸2驱动，液压缸2由液压动力单元1提供动力，控制系统控制夯击块7的向下运动及回程动作；缓冲垫3和钢垫4在液压动力单元1的下部，用于夯击块7夯击密封容器10时液压动力单元1的缓冲，减少了液压动力单元1的震动，提高了液压动力单元1运行的可靠性。通过夯击块7反复夯击密封容器10的底部，进而使取样管13插入海底土层内进行取样。

密封舱8内是提供液压动力单元1的电机动力的电源5，密封舱12内是远程声学信号发射装置11，可实现与地面控制器无线声学通讯连接；自带的电源5及远程声学信号发射装置11可以减少动力与信号传输电缆，有利于深海作业。

本发明可在船上通过钢缆下放至指定的海底深度、位置，通过远程控制，实现深海水下勘探、取样、打桩等作业。

Claims (5)

1.一种海底沉积物勘探柱状取样器，其特征在于：包括密封容器(10)、取样管(13)及分别安装在该密封容器(10)内的液压动力单元(1)、液压缸(2)、连接杆(6)和夯击块(7)，其中密封容器(10)的上端为可拆卸的密封容器盖(9)，下端与所述取样管(13)相连；所述液压缸(2)与液压动力单元(1)相连、为液压缸(2)提供动力，该液压缸(2)的连接杆(6)与所述夯击块(7)连接，所述夯击块(7)通过液压缸(2)的驱动，随所述连接杆(6)往复升降、夯击所述密封容器(10)的底部；所述密封容器(10)的外侧分别设有密封舱A(8)及密封舱B(12)，所述密封舱A(8)内装有电源(5)，该电源(5)与所述液压动力单元(1)相连、为液压动力单元(1)的电机提供动力，所述密封舱B(12)内装有与地面控制器连接的远程声学信号发射装置(11)。

2.按权利要求1所述的海底沉积物勘探柱状取样器，其特征在于：所述液压动力单元(1)位于密封容器(10)内部上方，在该液压动力单元(1)的下部设有安装在密封容器(10)内壁止口的缓冲垫(3)及钢垫(4)。

3.按权利要求1或2所述的海底沉积物勘探柱状取样器，其特征在于：所述密封舱A(8)及密封舱B(12)对称设置在密封容器(10)轴向截面的两侧，所述密封舱A(8)及密封舱B(12)分别与密封容器(10)相连通。

4.按权利要求3所述的海底沉积物勘探柱状取样器，其特征在于：所述密封舱A(8)及密封舱B(12)均为柱状，轴向中心线与所述密封容器(10)的轴向中心线相平行。

5.按权利要求1或2所述的海底沉积物勘探柱状取样器，其特征在于：所述密封容器(10)的轴向中心线与取样管(13)的轴向中心线共线。

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