CN110567757B - 一种海洋勘探用取样结构及取样方法 - Google Patents
一种海洋勘探用取样结构及取样方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110567757B CN110567757B CN201910987339.8A CN201910987339A CN110567757B CN 110567757 B CN110567757 B CN 110567757B CN 201910987339 A CN201910987339 A CN 201910987339A CN 110567757 B CN110567757 B CN 110567757B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sampling
- driving
- groove
- shaft
- transition
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 176
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 80
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 40
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 30
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 20
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 12
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 9
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
- G01N1/08—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting involving an extracting tool, e.g. core bit
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种海洋勘探用取样结构及取样方法。所述取样结构包括支撑台，安装在支撑台底部且为环形结构的配重块，安装在支撑台上且用于辅助插入泥沙内的辅助装置，安装在辅助装置上且用于采集样品的取样装置。辅助装置包括箱体，安装在箱体内且可升降、转动的多向驱动组件，安装在多向驱动组件上且随多向驱动组件运动的钻探组件。取样装置包括安装在钻探组件上的多个取样组件，安装在钻探组件上且用于封闭取样组件的多个密闭组件。本发明克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于海洋勘探的取样结构及取样方法，该结构取样量大、适用范围广、样品流失量小。
Description
技术领域
本发明涉及海洋勘探取样设备技术领域，具体涉及一种海洋勘探用取样结构及取样方法。
背景技术
地球表面积的71％时海洋，浩瀚的海洋有着丰富的资源，海底下出了蕴藏着数千亿吨的石油和数万亿立方米的天然气外，还有几百亿吨的各种金属矿产等。同时，海洋对整个地球的气候有着重大的影响，近几十年来，科学家们发现，厄尔尼诺这一海洋现象使地球上的气候变得异常，以及海平面上升带来的影响等，这些均说明了海洋研究的重要性，而海洋勘探取样调查对海洋研究具有重要意义。
现有的海洋勘探取样需要获得海底的地形地貌和海底地质参数，海洋勘探取样依靠取样设备完成，现有的取样设备一般是柱状取样器，采用缆绳吊挂后靠重力作用冲击至海底，柱状取样器插入海底，取样物随机被采集入取样器内部，然后通过缆绳拉起取样器回收至甲板，但是柱状取样器存在以下问题：一是取样量少，无法实现不同深度的取样功能，需要一次投放多个取样设备，大增加了取样成本；二是适用范围少，不能适用于硬质泥沙的取样；三是采集完成后缺乏有效的封闭装置，导致取样器拨出时存在严重的样品流失问题。
发明内容
本发明公开了一种海洋勘探用取样结构及取样方法，包括支撑台，安装在支撑台底部且为环形结构的配重块，安装在支撑台上且用于辅助插入泥沙内的辅助装置，安装在辅助装置上且用于采集样品的取样装置，其特征在于：
所述辅助装置包括箱体，安装在箱体顶部且用于连接缆绳的挂钩，安装在箱体内且可升降、转动的多向驱动组件，安装在多向驱动组件上且随多向驱动组件运动的钻探组件；
所述取样装置包括安装在钻探组件上的多个取样组件，安装在钻探组件上且用于封闭取样组件的多个密闭组件。
本发明公开的一种优选的取样结构，其特征在于，所述多向驱动组件包括安装在箱体内的驱动电机，安装在驱动电机输出轴上的主动皮带轮，通过滚动轴承转动安装在箱体内的转轴，安装在转轴上的从动皮带轮，与主动皮带轮、从动皮带轮摩擦传动的环形皮带，安装在主动皮带轮上且与主动皮带轮同轴设置的固定轴，安装在固定轴上且围绕固定轴中心轴线环形阵列的一对驱动杆，安装在固定轴上且围绕固定轴中心轴线环形阵列、与驱动杆夹角为90°的一对过渡杆，安装在过渡杆上且为圆弧结构的过渡环，安装在从动皮带轮上且与从动皮带轮同轴设置的支撑轴，垂直安装在支撑轴上的传动杆，通过滚动轴承转动安装在箱体内且设有第二驱动槽、第三驱动槽的转向件，上端与第一轴连接且下端依次穿过转向件与箱体、移动地安装在转向件上的第二轴，通过滚动轴承转动安装在第二轴顶部的第一轴，安装在第一轴上且设有第一驱动槽的过渡件；
所述传动杆通过铰接的滑块与第一驱动槽配合且带动第一轴在Z方向运动；
所述驱动杆可插入第二驱动槽、第三驱动槽内且带动转向件转动。
本发明公开的一种优选的取样结构，其特征在于，所述过渡件包括扇形结构且圆心在第一轴中心轴线上的过渡块，安装在过渡块两端且与水平面平行的平移块；
所述第一驱动槽包括与过渡块同轴设置的扇形槽，安装在平移块上且与扇形槽连通的水平槽。
本发明公开的一种优选的取样结构，其特征在于，所述转向件包括圆柱结构的转向柱，安装在转向柱两端且与转向柱同轴设置的上转向环、下转向环；
所述第二驱动槽形状与驱动杆随固定轴转动过程中在转动的转向件上的运动轨迹重合，转向件的转角为180°；
所述第三驱动槽形状与驱动杆随固定轴转动过程中在转动的转向件上的运动轨迹重合，转向件的转角为180°；
所述第二驱动槽、第三驱动槽相交且对称；
所述上转向环上设有过渡槽A，下转向环上设有过渡槽B，过渡槽A、过渡槽B分别位于第一驱动槽两端且与第一驱动槽连通；
所述上转向环上设有过渡槽C、下转向环上设有过渡槽D，过渡槽C、过渡槽D分别位于第二驱动槽两端且与第二驱动槽连通。
过渡环随固定轴转动时可穿过过渡槽A与过渡槽B或过渡槽C与过渡槽D。
本发明公开的一种优选的取样结构，其特征在于，所述钻探组件包括安装在第二轴下端且与第二轴同轴设置、底部为圆锥结构的固定台，安装在固定台底部且围绕固定台中心轴线环形设置的多个切割刀。
本发明公开的一种优选的取样结构，其特征在于，所述取样组件围绕固定台中心轴线环形阵列，取样组件包括安装在固定台的第一电机，安装在第一电机输出轴上的第一连杆，移动地安装在固定台上的传动块A，一端与第一连杆铰接且另一端与传动块A铰接的第二连杆，移动地安装在固定台上的传动块B，一端与传动块A铰接且位于传动块A两侧的一对第三连杆，一端与第三连杆铰接且中部与支撑架铰接的第四连杆，一端与第四连杆铰接且另一端与传动块B铰接的第五连杆，安装在传动块B上且位于传动块B远离传动块A一端的支撑臂，安装在支撑臂上且沿Z方向均匀分布的多个取样管。
本发明公开的一种优选的取样结构，其特征在于，所述密闭组件围绕固定台中心轴线环形阵列，密闭组件包括通过滚动轴承转动安装在固定台上且与固定台同轴设置的第一齿轮，安装在固定台上的第二电机，安装在第二电机输出轴上且位于第一齿轮内与第一齿轮啮合的第二齿轮，安装在第一齿轮上端面且围绕固定台中心轴线环形阵列、与取样装置一一对应的多个立柱，安装在立柱上且沿Z方向分布、与取样管一一对应的多个封盖。
本发明的取样方法如下：
将缆绳系在挂钩上，利用缆绳将取样结构放入海底，取样结构在配重块的作用下沉入海底，多向运动组件带动切割刀在Z方向上下往复运动、正反转交替切割硬质泥沙，充分疏散硬质泥沙，为取样装置的工作钻好孔完成辅助采样工作。
钻孔完成后，多向运动组件带动钻探组件在Z方向向下运动到最大行程时，使钻探组件以及取样装置完全离开配重块，位于配重块外。
接着取样组件带动取样管向靠近固定台中心轴线方向运动，使取样管与封盖分离；密闭组件带动封盖远离取样管；取样组件带动取样管向远离固定台中心轴线方向运动，取样管插入硬质泥沙内进行取样。
然后取样组件带动取样管向靠近固定台中心轴线方向运动，密闭组件带动封盖回到初始位置；取样组件带动取样管向封盖所在位置移动，封盖插入取样管内。
本发明具有有益效果：本发明克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于海洋勘探的取样结构，该结构取样量大、适用范围广、样品流失量小。
附图说明
图1为本发明剖视图；
图2为本发明辅助装置主视图；
图3为本发明辅助装置后视图；
图4为本发明转向件部分剖视图；
图5为本发明过渡件结构示意图；
图6为本发明固定台仰视图；
图7为图1沿A-A方向剖视图；
图8为本发明取样组件完成取样时的结构示意图；
图9为本发明取样装置主视图；
图10为本发明取样组件进行取样时的结构示意图。
图中标记如下：
100-支撑台，101-配重块。
200-辅助装置，201-箱体，202-多向驱动组件，203-钻探组件，205-挂钩，206-主动皮带轮，207-从动皮带轮，208-环形皮带，209-驱动杆，210-过渡杆，211-过渡环，212-传动杆，213-第二驱动槽，214-第三驱动槽，215-第二轴，216-第一轴，217-第一驱动槽，218-过渡件，219-过渡块，220-平移块，221-扇形槽，222-水平槽，223-转向柱，224-上转向环，225-下转向环，226-过渡槽A，227-过渡槽B，228-过渡槽C，229-过渡槽D，230-固定台，231-切割刀，232-转向件，233-驱动电机。
300-取样装置，301-取样组件，302-密闭组件，303-第一电机，304-第一连杆，305-传动块A，306-第二连杆，307-传动块B，308-第三连杆，309-第四连杆，310-第五连杆，311-支撑臂，312-取样管，313-第一齿轮，314-第二齿轮，315-立柱，316-封盖。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种海洋勘探用取样结构及取样方法，包括支撑台100，安装在支撑台100底部且为环形结构的配重块101，安装在支撑台100上且用于辅助插入泥沙内的辅助装置200，安装在辅助装置200上且用于采集样品的取样装置300。
辅助装置200包括箱体201，安装在箱体201内且可升降、转动的多向驱动组件202，安装在多向驱动组件202上且随多向驱动组件202运动的钻探组件203。
箱体201顶部安装有用于系缆绳的挂钩205。
如图2、图3所示，多向驱动组件202包括安装在箱体201内的驱动电机233，安装在驱动电机233输出轴上的主动皮带轮206，通过滚动轴承转动安装在箱体201内的转轴，安装在转轴上的从动皮带轮207，与主动皮带轮206、从动皮带轮207摩擦传动的环形皮带208，安装在主动皮带轮206上且与主动皮带轮206同轴设置的固定轴，安装在固定轴上且围绕固定轴中心轴线环形阵列的一对驱动杆209，安装在固定轴上且围绕固定轴中心轴线环形阵列、与驱动杆209夹角为90°的一对过渡杆210，安装在过渡杆210上且为圆弧结构的过渡环211，安装在从动皮带轮207上且与从动皮带轮207同轴设置的支撑轴，垂直安装在支撑轴上的传动杆212，通过滚动轴承转动安装在箱体201内且设有第二驱动槽213、第三驱动槽214的转向件232，上端与第一轴216连接且下端依次穿过转向件232与箱体201、移动地安装在转向件232上的第二轴215，通过滚动轴承转动安装在第二轴215顶部的第一轴216，安装在第一轴216上且设有第一驱动槽217的过渡件218；
主动皮带轮206半径为R1，从动皮带轮207半径为R2，R1>R2；
第二轴215上安装有滑柱，转向件232上设有与滑柱相互配合的滑槽，滑柱插入滑槽内；
如图5所示，过渡件218包括扇形结构且圆心在第一轴216中心轴线上的过渡块219，安装在过渡块219两端且与水平面平行的平移块220；第一驱动槽217包括与过渡块219同轴设置的扇形槽221，安装在平移块220上且与扇形槽221连通的水平槽222。传动杆212通过铰接的滑块与第一驱动槽217配合且带动第一轴216在Z方向运动，滑块可在第一驱动槽217内滑动。
如图4所示，转向件232包括圆柱结构的转向柱223，安装在转向柱223两端且与转向柱223同轴设置的上转向环224、下转向环225；
第二驱动槽213形状与驱动杆209随固定轴转动过程中在转动的转向件232上的运动轨迹重合，转向件232的转角为180°；
第三驱动槽214形状与驱动杆209随固定轴转动过程中在转动的转向件232上的运动轨迹重合，转向件232的转角为180°；
第二驱动槽213、第三驱动槽214相交且对称；驱动杆209可插入第二驱动槽213、第三驱动槽214内且带动转向件232转动。
上转向环224上设有过渡槽A226，下转向环225上设有过渡槽B227，过渡槽A226、过渡槽B227分别位于第一驱动槽217两端且与第一驱动槽217连通；
上转向环224上设有过渡槽C228、下转向环225上设有过渡槽D229，过渡槽C228、过渡槽D229分别位于第二驱动槽213两端且与第二驱动槽213连通；过渡环211随固定轴转动时可穿过过渡槽A226与过渡槽B227或过渡槽C228与过渡槽D229，此时转向件232停止转动。
如图6所示，钻探组件203包括安装在第二轴215下端且与第二轴215同轴设置、底部为圆锥结构的固定台230，安装在固定台230底部且围绕固定台230中心轴线环形设置的多个切割刀231。
通过辅助装置200解决了现有取样装置300适用范围少，不能适用于硬质泥沙取样的问题；通过多向运动组件带动钻探组件203完成上下运动、以及交替正反转180°，带动切割刀231在上下方向往复运动、正反转交替切割硬质泥沙，充分疏散硬质泥沙，为取样装置300的工作预留出空间，为取样管312取样做好准备，完成辅助采样工作；
当多向运动组件带动钻探组件203在Z方向向上运动到最大行程时，可以保证钻探组件203位于配重块101内；当多向运动组件带动钻探组件203在Z方向向下运动到最大行程时，可以保证钻探组件203以及取样装置300完全离开配重块101，位于配重块101外；
驱动电机233转动，主动皮带轮206、从动皮带轮207随着转动，主动皮带轮206转动一圈过程中，辅助装置200的运动过程如下：
当过渡环211随主动皮带轮206转动转向件232处，过渡环211穿过过渡槽A226、过渡槽B227，转向件232不转动；当转向件232不转动的过程中，传动杆212随从动皮带轮207转动，当滑块运动到水平槽222位置处时，传动杆212、滑块带动第一轴216在Z方向运动，完成一次上升、下降动作，两个水平槽222位置分别完成上升、下降动作；此时钻探组件203随第一轴216在Z方向运动，深入硬质泥沙内。
当过渡环211离开转向件232，驱动杆209转动到转向件232处，驱动杆209带动转向件232转动180°，驱动杆209从过渡槽B227进入第三驱动槽214、从过渡槽C228离开，此时钻探组件203随转向件232转动180°，在硬质泥沙内钻孔，方便取样管312取样；
当驱动杆209离开转向件232后，另一过渡环211运动到转向件232处，过渡环211穿过过渡槽C228、过渡槽D229，转向件232不转动，传动杆212再次带动第一轴216完成一次上升、下降动作，钻探组件203再次随第一轴216在Z方向运动，对硬质泥沙进行疏松；
当另一过渡环211离开转向件232，另一驱动杆209转动到转向件232处，驱动杆209带动转向件232转动180°，驱动杆209从过渡槽D229进入第二驱动槽213、从过渡槽A226离开，此时钻探组件203再次随转向件232转动180°，在硬质泥沙内钻孔。
如图7、图8、图9所示，取样装置300包括安装在钻探组件203上的多个取样组件301，安装在钻探组件203上且用于封闭取样组件301的多个密闭组件302。
取样组件301围绕固定台230中心轴线环形阵列，取样组件301包括安装在固定台230的第一电机303，安装在第一电机303输出轴上的第一连杆304，移动地安装在固定台230上的传动块A305，一端与第一连杆304铰接且另一端与传动块A305铰接的第二连杆306，移动地安装在固定台230上的传动块B307，一端与传动块A305铰接且位于传动块A305两侧的一对第三连杆308，一端与第三连杆308铰接且中部与支撑架铰接的第四连杆309，一端与第四连杆309铰接且另一端与传动块B307铰接的第五连杆310，安装在传动块B307上且位于传动块B307远离传动块A305一端的支撑臂311，安装在支撑臂311上且沿Z方向均匀分布的多个取样管312。
第一连杆304长度为L1，第二连杆306长度为L2，第三连杆308长度为L3，第四连杆309长度为L4，第五连杆310长度为L5，L2＝4L1，L3＝L1，L4＝2L1，L4<L5<L2。
通过取样组件301完成采集样本的工作，设置多个方向、多个角度的取样管312，解决了现有取样装置300取样量少、无法实现不同深度取样的问题；辅助装置200带动取样装置300离开配重块101内；
利用第一电机303带动第一连杆304转动，第一连杆304、第二连杆306、第三连杆308、第四连杆309、第五连杆310之间形成连杆机构，带动传动块A305、传动块B307沿固定台230的径向方向做直线运动，利用连杆机构、传动块A305增加传动块B307向硬质泥沙的冲击力，取样管312随传动块B307运动，保证取样管312插入经辅助装置200疏散后的硬质泥沙内完成采样，采样完成后，取样管312回到初始位置。
密闭组件302围绕固定台230中心轴线环形阵列，密闭组件302包括通过滚动轴承转动安装在固定台230上且与固定台230同轴设置的第一齿轮313，安装在固定台230上的第二电机，安装在第二电机输出轴上且位于第一齿轮313内与第一齿轮313啮合的第二齿轮314，安装在第一齿轮313上端面且围绕固定台230中心轴线环形阵列、与取样装置300一一对应的多个立柱315，安装在立柱315上且沿Z方向分布、与取样管312一一对应的多个封盖316。
通过密闭装置解决了现有的取样装置300缺乏有效的封闭装置，拨出时存在严重的样品流失的问题。利用第二电机带动第二齿轮314转动，第二齿轮314与第一齿轮313啮合，第一齿轮313围绕固定台230中心轴线转动，带动封盖316转动，避免封盖316阻挡取样管312的取样工作。
如图10所示，当需要取样时，取样组件301带动取样管312向靠近固定台230中心轴线方向运动，使取样管312与封盖316分离，取样管312打开；接着第二电机启动，第一齿轮313转动到指定角度停下，然后取样组件301带动取样管312向远离固定台230中心轴线方向运动，进行取样。
当取样完成，取样组件301带动取样管312向靠近固定台230中心轴线方向运动，运动到指定位置停下；接着第二电机启动，第一齿轮313回到初始位置，然后取样组件301带动取样管312向封盖316所在位置移动，封盖316插入取样管312内。
该取样结构还包括安装在箱体的控制系统，安装在箱体内且可以为辅助装置、取样装置供电的蓄电池，安装在支撑台上的电磁波测距仪，电磁波测距仪与控制系统之间电连接，本申请的控制系统采用性能稳定的可编程数控系统(PLC)作为控制系统，实现辅助装置、取样装置的全自动控制，并根据实际情况与设置：第二齿轮的运动角度，取样管的运动行程等参数。控制系统具有示校功能、断点记忆功能、断弧保护功能。
本发明公开的取样结构的工作原理如下：
用户在船舶上将缆绳系在挂钩上，利用缆绳将取样结构放入海底，取样结构在配重块的作用下向海底运动，当配重块沉入海底后取样结构停止运动，此时电磁波测距仪将支撑台与海底间的距离信号传递给控制系统，控制系统处理距离信号并发出指令给多向运动组件，多向运动组件带动切割刀在Z方向上下往复运动、正反转交替切割硬质泥沙，充分疏散硬质泥沙，为取样装置的工作钻好孔完成辅助采样工作。
钻孔完成后，多向运动组件带动钻探组件在Z方向向下运动到最大行程时，使钻探组件以及取样装置完全离开配重块，位于配重块外。
接着取样组件带动取样管向靠近固定台中心轴线方向运动，使取样管与封盖分离；密闭组件带动封盖远离取样管；取样组件带动取样管向远离固定台中心轴线方向运动，取样管插入硬质泥沙内进行取样。
然后取样组件带动取样管向靠近固定台中心轴线方向运动，密闭组件带动封盖回到初始位置；取样组件带动取样管向封盖所在位置移动，封盖插入取样管内。
Claims (7)
1.一种海洋勘探用取样结构，包括支撑台(100)，安装在支撑台(100)底部且为环形结构的配重块(101)，安装在支撑台(100)上且用于辅助插入泥沙内的辅助装置(200)，安装在辅助装置(200)上且用于采集样品的取样装置(300)，其特征在于：
所述辅助装置(200)包括箱体(201)，安装在箱体(201)顶部且用于连接缆绳的挂钩(205)，安装在箱体(201)内且可升降、转动的多向驱动组件(202)，安装在多向驱动组件(202)上且随多向驱动组件(202)运动的钻探组件(203)；
所述取样装置(300)包括安装在钻探组件(203)上的多个取样组件(301)，安装在钻探组件(203)上且用于封闭取样组件(301)的多个密闭组件(302)；所述多向驱动组件(202)包括安装在箱体(201)内的驱动电机(233)，安装在驱动电机(233)输出轴上的主动皮带轮(206)，通过滚动轴承转动安装在箱体(201)内的转轴，安装在转轴上的从动皮带轮(207)，与主动皮带轮(206)、从动皮带轮(207)摩擦传动的环形皮带(208)，安装在主动皮带轮(206)上且与主动皮带轮(206)同轴设置的固定轴，安装在固定轴上且围绕固定轴中心轴线环形阵列的一对驱动杆(209)，安装在固定轴上且围绕固定轴中心轴线环形阵列、与驱动杆(209)夹角为90°的一对过渡杆(210)，安装在过渡杆(210)上且为圆弧结构的过渡环(211)，安装在从动皮带轮(207)上且与从动皮带轮(207)同轴设置的支撑轴，垂直安装在支撑轴上的传动杆(212)，通过滚动轴承转动安装在箱体(201)内且设有第二驱动槽(213)、第三驱动槽(214)的转向件(232)，上端与第一轴(216)连接且下端依次穿过转向件(232)与箱体(201)、移动地安装在转向件(232)上的第二轴(215)，通过滚动轴承转动安装在第二轴(215)顶部的第一轴(216)，安装在第一轴(216)上且设有第一驱动槽(217)的过渡件(218)；
所述传动杆(212)通过铰接的滑块与第一驱动槽(217)配合且带动第一轴(216)在Z方向运动；
所述驱动杆(209)可插入第二驱动槽(213)、第三驱动槽(214)内且带动转向件(232)转动。
2.如权利要求1所述的一种海洋勘探用取样结构，其特征在于，所述过渡件(218)包括扇形结构且圆心在第一轴(216)中心轴线上的过渡块(219)，安装在过渡块(219)两端且与水平面平行的平移块(220)；
所述第一驱动槽(217)包括与过渡块(219)同轴设置的扇形槽(221)，安装在平移块(220)上且与扇形槽(221)连通的水平槽(222)。
3.如权利要求2所述的一种海洋勘探用取样结构，其特征在于，所述转向件(232)包括圆柱结构的转向柱(223)，安装在转向柱(223)两端且与转向柱(223)同轴设置的上转向环(224)、下转向环(225)；
所述第二驱动槽(213)形状与驱动杆(209)随固定轴转动过程中在转动的转向件(232)上的运动轨迹重合，转向件(232)的转角为180°；
所述第三驱动槽(214)形状与驱动杆(209)随固定轴转动过程中在转动的转向件(232)上的运动轨迹重合，转向件(232)的转角为180°；
所述第二驱动槽(213)、第三驱动槽(214)相交且对称；
所述上转向环(224)上设有过渡槽A(226)，下转向环(225)上设有过渡槽B(227)，过渡槽A(226)、过渡槽B(227)分别位于第一驱动槽(217)两端且与第一驱动槽(217)连通；
所述上转向环(224)上设有过渡槽C(228)、下转向环(225)上设有过渡槽D(229)，过渡槽C(228)、过渡槽D(229)分别位于第二驱动槽(213)两端且与第二驱动槽(213)连通；过渡环(211)随固定轴转动时可穿过过渡槽A(226)与过渡槽B(227)或过渡槽C(228)与过渡槽D(229)。
4.如权利要求3所述的一种海洋勘探用取样结构，其特征在于，所述钻探组件(203)包括安装在第二轴(215)下端且与第二轴(215)同轴设置、底部为圆锥结构的固定台(230)，安装在固定台(230)底部且围绕固定台(230)中心轴线环形设置的多个切割刀(231)。
5.如权利要求4所述的一种海洋勘探用取样结构，其特征在于，所述取样组件(301)围绕固定台(230)中心轴线环形阵列，取样组件(301)包括安装在固定台(230)的第一电机(303)，安装在第一电机(303)输出轴上的第一连杆(304)，移动地安装在固定台(230)上的传动块A(305)，一端与第一连杆(304)铰接且另一端与传动块A(305)铰接的第二连杆(306)，移动地安装在固定台(230)上的传动块B(307)，一端与传动块A(305)铰接且位于传动块A(305)两侧的一对第三连杆(308)，一端与第三连杆(308)铰接且中部与支撑架铰接的第四连杆(309)，一端与第四连杆(309)铰接且另一端与传动块B(307)铰接的第五连杆(310)，安装在传动块B(307)上且位于传动块B(307)远离传动块A(305)一端的支撑臂(311)，安装在支撑臂(311)上且沿Z方向均匀分布的多个取样管(312)。
6.如权利要求5所述的一种海洋勘探用取样结构，其特征在于，所述密闭组件(302)围绕固定台(230)中心轴线环形阵列，密闭组件(302)包括通过滚动轴承转动安装在固定台(230)上且与固定台(230)同轴设置的第一齿轮(313)，安装在固定台(230)上的第二电机，安装在第二电机输出轴上且位于第一齿轮(313)内与第一齿轮(313)啮合的第二齿轮(314)，安装在第一齿轮(313)上端面且围绕固定台(230)中心轴线环形阵列、与取样装置(300)一一对应的多个立柱(315)，安装在立柱(315)上且沿Z方向分布、与取样管(312)一一对应的多个封盖(316)。
7.一种用于如权利要求6所述的海洋勘探用取样结构的取样方法，其特征在于，将缆绳系在挂钩(205)上，利用缆绳将取样结构放入海底，多向运动组件带动切割刀(231)在Z方向上下往复运动、正反转交替切割硬质泥沙，充分疏散硬质泥沙，为取样装置(300)的工作钻好孔完成辅助采样工作；
钻孔完成后，多向运动组件带动钻探组件(203)在Z方向向下运动到最大行程时，使钻探组件(203)以及取样装置(300)完全离开配重块(101)，位于配重块(101)外；
接着取样组件(301)带动取样管(312)向靠近固定台(230)中心轴线方向运动，使取样管(312)与封盖(316)分离；密闭组件(302)带动封盖(316)远离取样管(312)；取样组件(301)带动取样管(312)向远离固定台(230)中心轴线方向运动，取样管(312)插入硬质泥沙内进行取样；
然后取样组件(301)带动取样管(312)向靠近固定台(230)中心轴线方向运动，密闭组件(302)带动封盖(316)回到初始位置；取样组件(301)带动取样管(312)向封盖(316)所在位置移动，封盖(316)插入取样管(312)内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910987339.8A CN110567757B (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 一种海洋勘探用取样结构及取样方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910987339.8A CN110567757B (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 一种海洋勘探用取样结构及取样方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110567757A CN110567757A (zh) | 2019-12-13 |
| CN110567757B true CN110567757B (zh) | 2021-12-31 |
Family
ID=68785577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910987339.8A Expired - Fee Related CN110567757B (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 一种海洋勘探用取样结构及取样方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110567757B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111473994B (zh) * | 2020-05-13 | 2020-12-11 | 江苏源泉泵业股份有限公司 | 一种湖海底泥样本采集船 |
| CN112193389B (zh) * | 2020-10-13 | 2022-03-25 | 山东科技大学 | 一种仿水母泳动型海底超声波钻探取样机器人 |
| CN112304702B (zh) * | 2020-10-19 | 2023-08-08 | 四川清和科技有限公司 | 一种表层底泥取样装置 |
| CN112747954B (zh) * | 2021-01-29 | 2023-12-22 | 河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院 | 一种地质矿产钻探用岩芯劈切取样器 |
| CN112729942A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-04-30 | 博雅工道（北京）机器人科技有限公司 | 水下rov专用采泥设备 |
| CN113029648B (zh) * | 2021-03-02 | 2022-09-02 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种海洋深水钻探取样结构 |
| CN113624537A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-11-09 | 王梦秦 | 一种螺旋楔形机构的海洋工程用泥沙取样装置 |
| CN113945422B (zh) * | 2021-09-30 | 2024-02-27 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种海洋柱状采泥器及采泥方法 |
| CN113884325B (zh) * | 2021-11-03 | 2024-03-01 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种浅海海滩的多功能取样装置及取样方法 |
| CN113984440B (zh) * | 2021-12-27 | 2022-03-01 | 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) | 一种海洋地质环境勘探取样器及取样方法 |
| CN117341914B (zh) * | 2023-10-07 | 2024-05-14 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种作业效率高适用浅滩的海洋物探平台及其作业方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1663481A2 (ru) * | 1988-08-08 | 1991-07-15 | А.Г.Крылов | Грунтоотборник "Спрут-2 |
| CN106441995A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-22 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种水下深层沉积物柱状采集装置 |
| CN207866549U (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-14 | 青岛环海海洋工程勘察研究院 | 一种海洋勘探用硬质泥沙取样器 |
| CN109269840A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-01-25 | 中国海洋大学 | 一种海底沉积物和海洋底层水同时采集装置 |
| CN208887984U (zh) * | 2018-10-26 | 2019-05-21 | 张贺 | 一种地质工程用泥土取样装置 |
| CN208999125U (zh) * | 2018-09-29 | 2019-06-18 | 中国化学工程第一岩土工程有限公司 | 一种地质勘查钻探取样装置 |
| CN209385059U (zh) * | 2018-11-28 | 2019-09-13 | 大连英蕴科技有限公司 | 一种船舶用海洋资源勘测装置 |
-
2019
- 2019-10-17 CN CN201910987339.8A patent/CN110567757B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1663481A2 (ru) * | 1988-08-08 | 1991-07-15 | А.Г.Крылов | Грунтоотборник "Спрут-2 |
| CN106441995A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-22 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种水下深层沉积物柱状采集装置 |
| CN207866549U (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-14 | 青岛环海海洋工程勘察研究院 | 一种海洋勘探用硬质泥沙取样器 |
| CN208999125U (zh) * | 2018-09-29 | 2019-06-18 | 中国化学工程第一岩土工程有限公司 | 一种地质勘查钻探取样装置 |
| CN208887984U (zh) * | 2018-10-26 | 2019-05-21 | 张贺 | 一种地质工程用泥土取样装置 |
| CN209385059U (zh) * | 2018-11-28 | 2019-09-13 | 大连英蕴科技有限公司 | 一种船舶用海洋资源勘测装置 |
| CN109269840A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-01-25 | 中国海洋大学 | 一种海底沉积物和海洋底层水同时采集装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110567757A (zh) | 2019-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110567757B (zh) | 一种海洋勘探用取样结构及取样方法 | |
| CN110530677B (zh) | 一种海洋地质沉积物取样结构 | |
| CN201331442Y (zh) | 一种月面采样器 | |
| CN102518105A (zh) | 海床式静力触探贯入装置 | |
| CN213422663U (zh) | 一种岩土取样设备 | |
| CN113945422B (zh) | 一种海洋柱状采泥器及采泥方法 | |
| CN112962562B (zh) | 一种双贯入模式海底静力触探装备 | |
| CN113624535B (zh) | 全液压地质勘探用取土装置及其取土方法 | |
| CN112729898A (zh) | 一种便于样本回收的重力振动复合型深海柱状取样器 | |
| CN112255037A (zh) | 一种具有防扰动结构的重力振动复合型深海状取样器 | |
| CN112681277A (zh) | 一种海底多点位静力触探装备 | |
| CN108760388B (zh) | 一种无人艇石油类水样自动采集装置 | |
| CN111366418A (zh) | 一种海洋沉积物取样结构及其取样方法 | |
| CN215296749U (zh) | 一种用于土壤检测用的土壤取样装置 | |
| CN114486338A (zh) | 海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒 | |
| CN214576985U (zh) | 一种深海海底硬岩钻进取芯参数测量的实验装置 | |
| CN113884325B (zh) | 一种浅海海滩的多功能取样装置及取样方法 | |
| CN219200906U (zh) | 适用于软土分层精细取样的机械虹膜取样筒 | |
| CN114018619B (zh) | 高稳定性可调节浅海礁石区域海底沉积物采样装置及采样方法 | |
| KR102496038B1 (ko) | 드론 장착형 그랩 샘플러 | |
| CN211856025U (zh) | 用于城市河道定点取样检测装置 | |
| CN213365047U (zh) | 一种地球物理勘探用人工夯锤 | |
| CN114874888A (zh) | 一种海洋浮游植物采样结构及采样方法 | |
| CN115126414A (zh) | 一种用于大洋钻探的电动机械式跟管钻进取心钻具 | |
| CN113120407A (zh) | 一种用于深海探测石油的专用样本存储设备 |
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 | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211231 |