CN107476276B - 一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法 - Google Patents
一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107476276B CN107476276B CN201710826374.2A CN201710826374A CN107476276B CN 107476276 B CN107476276 B CN 107476276B CN 201710826374 A CN201710826374 A CN 201710826374A CN 107476276 B CN107476276 B CN 107476276B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tooth post
- post section
- gear
- reduction gearing
- static sounding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
- E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
- E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
本发明公开一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法,贯入装置包括贯入机构、卷绕机构和柔性齿柱,贯入机构包括准直管和齿轮传动机构,卷绕机构包括绞盘和导向盘,柔性齿柱包括钢缆和滑动套设于钢缆上的多个串联连接的齿柱节,柔性齿柱的一端与绞盘缠绕连接,柔性齿柱的另一端绕过导向盘后穿过准直管,位于准直管内的相邻齿柱节插接连接,且齿柱节的两侧均与齿轮传动机构啮合;柔性齿柱具有平直和弯折两种状态,操作方便、稳定性高;齿柱节自动串联,无需加接,便于实现深层条件下海底静力触探;且利用齿轮传动机构与齿柱节的两侧均啮合的双啮合结构,保证贯入所需的准直度和压力。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程勘察领域,尤其涉及一种用于海底土体原位测试的海床式静力触探贯入装置及其控制方法。
背景技术
海底土体的基本物理力学性质、地基承载力以及土体液化可能性等是相关海洋工程设施建设前期勘察的重要测试项目,而基于原位测试方法的静力触探是获取这些海底土体性质的有效手段。随着海洋资源开发利用和海洋工程建设的不断发展,海底土体静力触探在海洋地质调查、海洋工程勘察领域得到越来越广泛的应用。
海底静力触探是通过贯入设备将探头以准静力匀速贯入到海底土体中而获取相关测试参数的。目前海底静力触探工艺主要有平台式、海床式和井下式三种,其中海床式静力触探因设备系统构成较为简单、使用操作较为方便以及灵活性较强的特点而逐渐成为首选工艺。
海床式触探工艺所用的贯入设备坐落在海床面上,其操作的基准即为海床面,前端带有探头的探杆由贯入设备自海床面贯入海底土体中。探头的贯入深度决定探杆的长度,故常规的探杆长度一般不小于10m,海床式触探工艺所用的探杆通常有两种类型:一是使用整长度的平直刚性探杆,此探杆在触探设备下水前预先加接并夹持就位;二是使用一定数量的分段平直探杆,当探头超过一个周期深度时,将分段的平直探杆进行人工或自动加接(接杆),以使探头继续贯入。对前者而言,在浅水区域作业时通常难度并不大,但在深水、深层条件下作业时,因需在贯入设备下水前将探杆加接到应有长度,这不但增加人工操作的不便和设备吊装的困难,而且竖立在水中的整根探杆的径向稳定性会变差,以致在触探过程中对测试结果产生不良影响。对后者而言,分段探杆需要人工加接,劳动强度大,只限于浅水作业环境,而深水下分段探杆的自动加接会使触探设备机构变得非常复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法,以解决现有技术中存在的整长度的平直刚性探杆操作不便、径向稳定性会变差,分段探杆需要人工加接、劳动强度大、只限于浅水作业环境、结构复杂的技术问题。
如上构思,本发明所采用的技术方案是:
一种海床式静力触探贯入装置,包括:
贯入机构,其包括准直管和齿轮传动机构;
卷绕机构,其包括绞盘和导向盘;
柔性齿柱,其包括钢缆和滑动套设于所述钢缆上的多个串联连接的齿柱节,所述柔性齿柱的一端与所述绞盘缠绕连接,所述柔性齿柱的安装有探头的一端绕过所述导向盘后穿过所述准直管,位于所述准直管内的相邻所述齿柱节插接连接,且所述齿柱节的两侧均与所述齿轮传动机构啮合。
其中,所述钢缆上间隔设置有多个牵引柱,所述齿柱节与所述牵引柱一一对应设置,所述齿柱节的内部设置有用于容置所述牵引柱的主容置腔,所述齿柱节包覆于所述牵引柱外面并与所述牵引柱滑动连接。
其中,所述牵引柱的两侧开设有用于穿设探头电缆和供液管的凹槽,所述钢缆、所述探头电缆和所述供液管并行设置;
所述齿柱节的内部于所述主容置腔的两端开设有与所述主容置腔连通的副容置腔,所述钢缆、所述探头电缆和所述供液管均穿过所述副容置腔,所述副容置腔的横截面积小于所述主容置腔的横截面积,用于对所述齿柱节限位。
其中,所述牵引柱为椭圆柱体,所述主容置腔为与所述牵引柱形状适配的椭圆柱形。
其中,所述齿柱节的一端设置有凹口,所述齿柱节的另一端设置有能够插入所述凹口的凸台,所述凹口的内表面与所述凸台的外表面均成锥形。
其中,所述齿柱节的外表面上设置有环形齿,用于与所述齿轮传动机构啮合,所述环形齿的外表面开设有导液槽,所述导液槽沿所述齿柱节的轴向延伸。
其中,所述齿柱节为分体对称结构,所述齿柱节包括两个半柱体,两个所述半柱体通过螺丝连接成一体。
其中,所述齿轮传动机构包括马达、与所述马达连接的减速齿轮组和与所述减速齿轮组连接的主齿轮组,所述主齿轮组与所述齿柱节啮合。
其中,所述主齿轮组包括同模数、同齿数、同转速的主齿轮I、主齿轮II、主齿轮III和辅齿轮,所述主齿轮I和所述主齿轮II对称设置于所述柔性齿柱的两侧并与对应的所述齿柱节啮合,所述主齿轮III和所述辅齿轮对称设置于所述柔性齿柱的两侧并与对应的所述齿柱节啮合。
其中,所述主齿轮I、主齿轮II、主齿轮III和辅齿轮的转动中心连接为矩形,所述准直管位于所述矩形的对称轴上,所述准直管的两侧均开设有槽口,用于容置部分所述主齿轮组。
其中,所述减速齿轮组包括驱动齿轮、减速齿轮I、减速齿轮II、中间齿轮和减速齿轮III;
所述驱动齿轮与所述马达的输出轴连接,所述减速齿轮I的一侧与所述驱动齿轮啮合,所述减速齿轮I的另一侧与所述减速齿轮II啮合,所述减速齿轮II的另一侧通过所述中间齿轮与所述减速齿轮III啮合;
所述减速齿轮I与所述主齿轮I同轴,所述减速齿轮II与所述主齿轮II同轴,所述减速齿轮III与所述主齿轮III同轴;
所述减速齿轮I、减速齿轮II和减速齿轮III为同模数、同齿数、同转速的齿轮。
其中,还包括机架,所述贯入机构和所述卷绕机构均固定于所述机架上;
所述绞盘通过车架与所述机架连接,用于驱动所述绞盘转动的电机通过链传动机构与所述绞盘连接;
所述导向盘通过支架与所述机架连接,所述支架的一端与所述导向盘转动连接,所述支架的另一端与所述机架固定连接。
一种海床式静力触探贯入装置的控制方法,包括以下步骤:
贯入前,柔性齿柱带有探头的一端穿过准直管,准直管内的相邻齿柱节插接并与两侧的齿轮传动机构构成双啮合传动机构;
贯入时,随着绞盘转动,带动柔性齿柱通过导向盘后沿准直管送进,将柔性齿柱变为平直探杆,齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节,通过连续啮合传动和对齿柱节的传递加压,使探头贯入到土体中;
起拔时,通过齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节,使啮合处的齿柱节上升,由此带动钢缆联动,将贯入土体的柔性齿柱拔出,同时,随着绞盘转动,被拔出的柔性齿柱通过导向盘后缠绕于绞盘上。
本发明的有益效果:
本发明提出的海床式静力触探贯入装置,包括贯入机构、卷绕机构和柔性齿柱,贯入机构包括准直管和齿轮传动机构,卷绕机构包括绞盘和导向盘,柔性齿柱包括钢缆和滑动套设于钢缆上的多个串联连接的齿柱节,柔性齿柱的一端与绞盘缠绕连接,柔性齿柱的另一端绕过导向盘后穿过准直管,位于准直管内的相邻齿柱节插接连接,且齿柱节的两侧均与齿轮传动机构啮合;贯入时,随着绞盘转动,带动柔性齿柱通过导向盘后沿准直管送进,将柔性齿柱变为平直探杆,齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节,通过连续啮合传动和对齿柱节的传递加压,使探头贯入到土体中;起拔时,通过齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节,使啮合处的齿柱节上升,由此带动钢缆联动,将贯入土体的柔性齿柱拔出,同时,随着绞盘转动,被拔出的柔性齿柱通过导向盘后缠绕于绞盘上。柔性齿柱以钢缆为载体,多个齿柱节串联连接,齿柱节与齿轮传动机构配合,使得位于准直管内的柔性齿柱具有平直状态,柔性齿柱与绞盘缠绕连接,使得柔性齿柱具有弯折状态,因柔性齿柱具有平直和弯折两种状态,因此操作方便、稳定性高,具有连续、快速、可靠的特点;齿柱节在齿轮传动机构的带动下自动紧密插接串联,而无需探杆加接机构或加接操作,便于实现深水、深层条件下海底静力触探作业,降低了劳动强度;且利用齿轮传动机构与齿柱节的两侧均啮合的双啮合结构,对齿柱节进行两侧加压贯入,以此保证各个齿柱节贯入所需的准直度和贯入压力,保证传动稳定性,从而可显著降低海底静力触探的技术难度、设备造价以及作业成本。
附图说明
图1是本发明提供的海床式静力触探贯入装置的结构示意图;
图2是本发明提供的柔性齿柱的局部分解结构示意图;
图3是本发明提供的柔性齿柱的局部结构示意图;
图4是图3的齿柱节的主视图;
图5是图4的侧视图局部剖视图;
图6是本发明提供的海床式静力触探贯入装置的局部结构示意图。
图中:
11、准直管;12、马达;131、驱动齿轮;132、减速齿轮I;133、减速齿轮II;134、中间齿轮;135、减速齿轮III;141、主齿轮I;142、主齿轮II;143、主齿轮III;144、辅齿轮;15、支座;
211、绞盘;212、导向盘;213、电机;214、车架;215、链传动机构;221、探头电缆;222、供液管;223、接驳盒;224、导电滑环;225、分线控制盒;226、导液滑环;227、供液箱;228、脐带电缆;229、动力电缆;
31、钢缆;32、齿柱节;33、牵引柱;34、探头;
321、主容置腔;322、副容置腔;323、凹口;324、凸台;325、环形齿;326、导液槽;327、安装孔;331、凹槽;
4、机架。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
参见图1,一种海床式静力触探贯入装置,包括贯入机构、卷绕机构和柔性齿柱,贯入机构包括准直管11和齿轮传动机构,卷绕机构包括绞盘211和导向盘212;柔性齿柱包括钢缆31和滑动套设于钢缆31上的多个串联连接的齿柱节32,柔性齿柱的一端与绞盘211缠绕连接,柔性齿柱安装有探头34的一端绕过导向盘212后穿过准直管11,位于准直管11内的相邻齿柱节32插接连接,且齿柱节32的两侧均与齿轮传动机构啮合。
柔性齿柱以钢缆31为载体,多个齿柱节32串联连接,齿柱节32与齿轮传动机构配合,使得位于准直管11内的柔性齿柱具有平直状态,柔性齿柱与绞盘211缠绕连接,使得柔性齿柱具有弯折状态,因柔性齿柱具有平直和弯折两种状态,因此操作方便、稳定性高,具有连续、快速、可靠的特点;齿柱节32在齿轮传动机构的带动下自动紧密插接串联,而无需探杆加接机构或加接操作,便于实现深水、深层条件下海底静力触探作业,降低了劳动强度;且利用齿轮传动机构与齿柱节32的两侧均啮合的双啮合结构,对齿柱节32进行两侧加压贯入,保证稳定性的同时,从而可显著降低海底静力触探的技术难度、设备造价以及作业成本。
贯入机构和卷绕机构均固定于机架4上,机架4的结构可根据实际需要进行设置。在本实施例中,机架4包括底盘、位于底盘下端的支撑脚和位于底盘上端的支撑架。绞盘211通过车架214与机架4连接,用于驱动绞盘211转动的电机213通过链传动机构215与绞盘211连接;导向盘212通过支架与机架4连接,支架的一端与导向盘212转动连接,支架的另一端与机架4固定连接。
齿轮传动机构包括马达12、与马达12连接的减速齿轮组和与减速齿轮组连接的主齿轮组,主齿轮组与齿柱节啮合。
主齿轮组包括同模数、同齿数、同转速的主齿轮I141、主齿轮II142、主齿轮III143和辅齿轮144,主齿轮I141和主齿轮II142对称设置于柔性齿柱的两侧并与对应的齿柱节啮合,主齿轮III143和辅齿轮144对称设置于柔性齿柱的两侧并与对应的齿柱节啮合。
主齿轮I141、主齿轮II142、主齿轮III143和辅齿轮144的转动中心连接为矩形,准直管11位于矩形的对称轴线上,准直管11的下端穿过机架4的底盘并固定。准直管11的两侧均开设有槽口,用于容置部分主齿轮组,此外,准直管11两侧的槽口也可避免贯入过程中沙土的堵塞。
减速齿轮组包括驱动齿轮131、减速齿轮I132、减速齿轮II133、中间齿轮134和减速齿轮III135,驱动齿轮131与马达12的输出轴连接,减速齿轮I132的一侧与驱动齿轮131啮合,减速齿轮I132的另一侧与减速齿轮II133啮合,减速齿轮II133的另一侧通过中间齿轮134与减速齿轮III135啮合;减速齿轮I132与主齿轮I141同轴,减速齿轮II133与主齿轮II142同轴,减速齿轮III135与主齿轮III143同轴;减速齿轮I132、减速齿轮II133和减速齿轮III135为同模数、同齿数、同转速的齿轮。
减速齿轮I132和减速齿轮II133为同速反向关系,故主齿轮I141和主齿轮II142为同速反向关系,进而带动齿柱节32移动;由于中间齿轮134的存在,减速齿轮II133和减速齿轮III135为同速同向关系,故主齿轮III143和主齿轮II142为同速同向关系,进而带动齿柱节32移动;由于主齿轮III143带动齿柱节32移动,进而带动辅齿轮144转动。所有齿轮所在的传动轴均通过支座15与机架4连接,支座15固定于机架4的底盘上。马达12输出的动力经减速齿轮组减速增矩后,分别在各个传动轴上输出。
参见图2至图5,钢缆31上间隔设置有多个牵引柱33,牵引柱33经铆压工艺固定在钢缆31上。齿柱节32与牵引柱33一一对应设置,齿柱节32的内部设置有用于容置牵引柱33的主容置腔321,齿柱节32包覆于牵引柱33外面并与牵引柱33滑动连接。齿柱节32为分体对称结构,齿柱节32包括两个半柱体,两个半柱体对合后包覆牵引柱33,两个半柱体通过螺丝连接成一体,半柱体上开设有用于安装螺丝的安装孔327。
牵引柱33的两侧均开设有用于穿设探头电缆221和供液管222的凹槽331,探头电缆221用于向探头34供电,供液管222用于向地层供液。钢缆31、探头电缆221和供液管222并行设置。齿柱节32的内部于主容置腔321的两端开设有与主容置腔321连通的副容置腔322,凹槽331和副容置腔322均用于穿设探头电缆221和供液管222,当然,钢缆31也从副容置腔322中穿过。
副容置腔322的横截面积小于主容置腔321的横截面积,用于对齿柱节32限位。主容置腔321与牵引柱33之间在轴向有窜动间隙,以便于贯入时,在齿轮传动机构的带动下,齿柱节32之间连接。
在实施例中,牵引柱33为金属椭圆柱体,主容置腔321为与牵引柱33形状适配的椭圆柱形。椭圆柱体避免了相对转动,如果为圆柱体,那么齿柱节32相对于牵引柱33易发生转动,可能扭伤探头电缆221和供液管222,凹槽331设置于椭圆柱体的断面椭圆的长轴的两端。
相邻齿柱节32插接连接,齿柱节32的一端设置有凹口323,凹口323与副容置腔322连通,齿柱节32的另一端设置有能够插入凹口323的凸台324,凹口323的内表面与凸台324的外表面均成锥形,便于一个齿柱节32的凸台324插入另一个齿柱节32的凹口323中。因牵引柱33与主容置腔321之间有适当的设计间隙,可使两个齿柱节32的凹口323与凸台324插接处有一定的适配余量,以保证贯入时齿柱节32从准直管11上端进入后顺利插接而成为平直探杆并易于与齿轮传动机构啮合,同时起拔时齿柱节32脱离啮合后即呈松动状态可被适度弯折。齿柱节32的数量根据触探深度而定,在此不作限制。
在柔性齿柱进入准直管11前,各个齿柱节32之间有一定的插接量,即相邻齿柱节32并不是完全脱离,部分凸台324位于凹口323中,相邻齿柱节32在径向上有一定的间隙,即呈松动状态可被适度弯折。
齿柱节32的外表面上设置有环形齿325,环形齿325为圆环形齿,用于与齿轮传动机构啮合,环形齿325的外表面开设有导液槽326,导液槽326沿齿柱节32的轴向延伸。在本实施例中,导液槽326有四个,并沿齿柱节32的周向均匀间隔分布。
参加图1和图6,绞盘211通过车架214与机架4连接,电机213通过链传动机构215与绞盘211连接,柔性齿柱缠绕于绞盘211上。钢缆31的一端固定在绞盘211的滚筒上,探头电缆221、供液管222则接入固定于滚筒上的接驳盒223中。电机213通过链条带动绞盘211的正反向旋转,可对与齿轮传动机构啮合前或脱离齿轮传动机构后的柔性齿柱进行收放。
除探头电缆221、供液管222、接驳盒223外,贯入装置还包括其他辅助部件,包括导电滑环224、分线控制盒225、导液滑环226和供液箱227,均固定于车架214上。导电滑环224、导液滑环226与绞盘211同轴连接,分别将探头电缆221、来自供液箱227的供液管222接驳到转动的绞盘211内的接驳盒223上,然后探头电缆221和供液管222分别经导电滑环224、导液滑环226再与牵引柱33连接。供液箱227装有润滑液,随柔性齿柱的贯入而不断压出,以减小柔性齿柱与土体之间的摩擦力。分线控制盒225与来自水上的脐带电缆228连接,用于分接动力电缆229、探头电缆221以及进行作业自动控制,动力电缆229用于马达12和电机213供电,由此构成水上与水下的动力供电通路和信号传输通路。
本实施例还提供一种海床式静力触探贯入装置的控制方法,包括以下步骤:
静力触探作业前,准直管11竖直设置,柔性齿柱带有探头34的一端自上而下穿过准直管11并定位基准,准直管11内的各个齿柱节32相互插接适配并与两侧的齿轮传动机构构成双啮合传动机构;
贯入操作时,在电机213的带动下,随着绞盘211转动,带动柔性齿柱通过导向盘212后沿准直管11送进,在重力的作用下,准直管11内的齿柱节32紧密插接,将柔性齿柱变为平直探杆;在马达12的带动下,齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节32,通过连续啮合传动和对齿柱节32的传递加压,使探头34贯入到土体中;
起拔操作时,齿轮传动机构反转,通过齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节32,使啮合处的齿柱节32上升,由此带动牵引柱33上升,随之柔性齿柱中的钢缆31及各个牵引柱33同步联动,将贯入土体的柔性齿柱及探头34拔出,被拔出的柔性齿柱呈松动状态,同时,在电机213的带动下,随着绞盘211转动,被拔出的柔性齿柱可适度弯折通过导向盘212后缠绕于绞盘211的滚筒上。
当静力触探需要增大土体贯入深度时,只需在足够长度且带有牵引块的延长钢缆31上加装齿柱节32即可。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性,本发明不受上述实施方式限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (13)
1.一种海床式静力触探贯入装置,其特征在于,包括:
贯入机构,其包括准直管(11)和齿轮传动机构;
卷绕机构,其包括绞盘(211)和导向盘(212);
柔性齿柱,其包括钢缆(31)和滑动套设于所述钢缆(31)上的多个串联连接的齿柱节(32),所述柔性齿柱的一端与所述绞盘(211)缠绕连接,所述柔性齿柱安装有探头(34)的一端绕过所述导向盘(212)后穿过所述准直管(11),位于所述准直管(11)内的相邻所述齿柱节(32)插接连接,且所述齿柱节(32)的两侧均与所述齿轮传动机构啮合。
2.根据权利要求1所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述钢缆(31)上间隔设置有多个牵引柱(33),所述齿柱节(32)与所述牵引柱(33)一一对应设置,所述齿柱节(32)的内部设置有用于容置所述牵引柱(33)的主容置腔(321),所述齿柱节(32)包覆于所述牵引柱(33)外面并与所述牵引柱(33)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述牵引柱(33)的两侧开设有用于穿设探头电缆(221)和供液管(222)的凹槽(331),所述钢缆(31)、所述探头电缆(221)和所述供液管(222)并行设置;
所述齿柱节(32)的内部于所述主容置腔(321)的两端开设有与所述主容置腔(321)连通的副容置腔(322),所述钢缆(31)、所述探头电缆(221)和所述供液管(222)均穿过所述副容置腔(322),所述副容置腔(322)的横截面积小于所述主容置腔(321)的横截面积,用于对所述齿柱节(32)限位。
4.根据权利要求2所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述牵引柱(33)为椭圆柱体,所述主容置腔(321)为与所述牵引柱(33)形状适配的椭圆柱形。
5.根据权利要求1所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述齿柱节(32)的一端设置有凹口(323),所述齿柱节(32)的另一端设置有能够插入所述凹口(323)的凸台(324),所述凹口(323)的内表面与所述凸台(324)的外表面均成锥形。
6.根据权利要求1所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述齿柱节(32)的外表面上设置有环形齿(325),用于与所述齿轮传动机构啮合,所述环形齿(325)的外表面开设有导液槽(326),所述导液槽(326)沿所述齿柱节(32)的轴向延伸。
7.根据权利要求1-6任一项所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述齿柱节(32)为分体对称结构,所述齿柱节(32)包括两个半柱体,两个所述半柱体通过螺丝连接成一体。
8.根据权利要求1-6任一项所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述齿轮传动机构包括马达(12)、与所述马达(12)连接的减速齿轮组和与所述减速齿轮组连接的主齿轮组,所述主齿轮组与所述齿柱节(32)啮合。
9.根据权利要求8所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述主齿轮组包括同模数、同齿数、同转速的主齿轮I(141)、主齿轮II(142)、主齿轮III(143)和辅齿轮(144),所述主齿轮I(141)和所述主齿轮II(142)对称设置于所述柔性齿柱的两侧并与对应的所述齿柱节(32)啮合,所述主齿轮III(143)和所述辅齿轮(144)对称设置于所述柔性齿柱的两侧并与所述对应的所述齿柱节(32)啮合。
10.根据权利要求9所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述主齿轮I(141)、主齿轮II(142)、主齿轮III(143)和辅齿轮(144)的转动中心连接为矩形,所述准直管(11)位于所述矩形的对称轴上,所述准直管(11)的两侧均开设有槽口,用于容置部分所述主齿轮组。
11.根据权利要求9所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,所述减速齿轮组包括驱动齿轮(131)、减速齿轮I(132)、减速齿轮II(133)、中间齿轮(134)和减速齿轮III(135);
所述驱动齿轮(131)与所述马达(12)的输出轴连接,所述减速齿轮I(132)的一侧与所述驱动齿轮(131)啮合,所述减速齿轮I(132)的另一侧与所述减速齿轮II(133)啮合,所述减速齿轮II(133)的另一侧通过所述中间齿轮(134)与所述减速齿轮III(135)啮合;
所述减速齿轮I(132)与所述主齿轮I(141)同轴,所述减速齿轮II(133)与所述主齿轮II(142)同轴,所述减速齿轮III(135)与所述主齿轮III(143)同轴;
所述减速齿轮I(132)、减速齿轮II(133)和减速齿轮III(135)为同模数、同齿数、同转速的齿轮。
12.根据权利要求1-6任一项所述的海床式静力触探贯入装置,其特征在于,还包括机架(4),所述贯入机构和所述卷绕机构均固定于所述机架(4)上;
所述绞盘(211)通过车架(214)与所述机架(4)连接,用于驱动所述绞盘(211)转动的电机(213)通过链传动机构(215)与所述绞盘(211)连接;
所述导向盘(212)通过支架与所述机架(4)连接,所述支架的一端与所述导向盘(212)转动连接,所述支架的另一端与所述机架(4)固定连接。
13.一种海床式静力触探贯入装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
贯入前,柔性齿柱带有探头(34)的一端穿过准直管(11),准直管(11)内的相邻齿柱节(32)插接并与两侧的齿轮传动机构构成双啮合传动机构;
贯入时,随着绞盘(211)转动,带动柔性齿柱通过导向盘(212)后沿准直管(11)送进,将柔性齿柱变为平直探杆,齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节(32),通过连续啮合传动和对齿柱节(32)的传递加压,使探头(34)贯入到土体中;
起拔时,通过齿轮传动机构将力矩传递到齿柱节(32),使啮合处的齿柱节(32)上升,由此带动钢缆(31)联动,将贯入土体的柔性齿柱拔出,同时,随着绞盘(211)转动,被拔出的柔性齿柱通过导向盘(212)后缠绕于绞盘(211)上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710826374.2A CN107476276B (zh) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | 一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710826374.2A CN107476276B (zh) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | 一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107476276A CN107476276A (zh) | 2017-12-15 |
CN107476276B true CN107476276B (zh) | 2019-04-12 |
Family
ID=60585416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710826374.2A Active CN107476276B (zh) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | 一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107476276B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109763473B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-10-20 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种水下支撑系统及深水海床静力触探设备 |
CN109881654B (zh) * | 2019-03-07 | 2021-05-14 | 成都东华卓越科技有限公司 | 一种触探探杆贯入装置 |
CN112630859B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-09-23 | 浙江大学 | 一种海底土工原位多参数探测系统 |
CN113089622B (zh) * | 2021-03-13 | 2022-03-18 | 浙江大学 | 一种基于回转动力头的海床式静力触探装备 |
CN113737763A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 中经建研设计有限公司 | 一种海床静力触探反力装置 |
CN115217085B (zh) * | 2022-07-23 | 2024-04-26 | 镇江市勘察测绘研究院有限公司 | 一种静力触探装置及静力触探试验方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57187415A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-18 | Sekisui Prefab Homes Ltd | Automatic penetration tester |
CN2650110Y (zh) * | 2003-09-16 | 2004-10-20 | 上海金勘岩土勘察设备有限公司 | 静力触探机 |
CN102518105B (zh) * | 2011-11-30 | 2014-04-09 | 中国地质大学(武汉) | 海床式静力触探贯入装置 |
CN103952936A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-07-30 | 北京航空航天大学 | 一种高强度变径钢缆的复合连接方法 |
-
2017
- 2017-09-14 CN CN201710826374.2A patent/CN107476276B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107476276A (zh) | 2017-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107476276B (zh) | 一种海床式静力触探贯入装置及其控制方法 | |
CN104334817B (zh) | 具有高速马达齿轮系统的钻井组件 | |
CN102031771B (zh) | 岩土工程的深层静力触探测试方法 | |
CN105431611A (zh) | 具有液压牵引滑动减轻回路的缠绕管注入机 | |
CN103114805B (zh) | 一种钻扩孔两用钻具及施工方法 | |
CN101723273B (zh) | 铺管绞车钢丝绳测量方法及测量装置 | |
CN106400851A (zh) | 超深桩孔混凝土灌注面高度检测系统 | |
CN105916797B (zh) | 行星齿轮组件 | |
CN205823263U (zh) | 一种液压夹紧装置 | |
CN110029646B (zh) | 一种井下式静力触探系统 | |
CN103603402A (zh) | 一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法 | |
CN209570464U (zh) | 海缆扭拉力复合实验机 | |
CN106369117A (zh) | 一种调速机构 | |
CN106058742B (zh) | 一种硬电缆注入系统 | |
CN201077725Y (zh) | 液压力距同步电缆卷筒 | |
CN205061435U (zh) | 卷盘式喷灌机蜗轮变速箱 | |
TWI276734B (en) | Propulsion technique for reducing pipe peripheral friction | |
KR20170142711A (ko) | 연속 가변형 호이스트용 윈치 | |
CN101021141A (zh) | 互锁补偿隐形式自动手动纱门窗机 | |
CN214576941U (zh) | 一种易更换式流量测调装置及系统 | |
CN103244110A (zh) | 带电缆的连续管滚筒装置 | |
CN108285064A (zh) | 一种卧装一体式无滑环光信号在线传输机构及传输方法 | |
CN210343279U (zh) | 一种井口套管专用切割装置 | |
CN207234294U (zh) | 一种具有摆动和间歇回送执行的电动拉线装置 | |
CN201513117U (zh) | 一种现浇筒桩旋挖钻机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |