CN110702453A - 手持式便捷水下定深淤泥原状取样器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水下定深淤泥原状取样技术领域，特别是涉及一种手持式便携水下定深淤泥原状取样器，采用了排水控制装置、链式舱门、舱门室的有机结合，能够很好的保证试样的原状性，在复杂的水下环境中可以通过排水控制装置、外延辅助配件、边壁开关制系统、取样器的弹性轨道等的相关配合来保证所取的试样保持原状，同时可以结合配套的系列环刀桶，进行后续的相关实验操作，进而减少不必要的工序，降低成本，本发明具有采样简便、在水下进行取样舱舱门室的开闭、对原状干扰小、易于维修保养、造价低等特点，同时本发明内置系列环刀，取样结束时也完成了实验室内的环刀取样，较适合用于做学术研究时的少量采集。
Description
技术领域
本发明属于水下定深淤泥原状取样技术领域，特别是涉及一种手持式便捷水下定深淤泥原状取样器。
背景技术
近年来随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，三废的排放给人们的生存环境带来诸多不利影响，已经严重影响到周围的生活环境。尤其是河湖的污染，给城市的发展与建设带来诸多不便。自湖长制的提出以来，河湖生态的健康发展被国人关注。河湖的清淤治理成为河湖健康发展中的重要一环，如何采集水下的原状淤泥显得尤为重要。鉴于市面上的淤泥采样器多为机械化程度高、配套设施复杂、操作复杂且在取样的过程中对原状的干扰较大，无法满足科研需求。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种手持式便捷水下定深原状淤泥取样器，可有效解决现有取样器结构复杂、操作复杂、使用成本高的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是，一种手持式便捷水下定深淤泥原状取样器，包括旋转插销、开槽螺母、舱室固定筒、把手、发条环固定轴、发条环卷线桶、旋转开关轴定位片、钢绳索、透水孔、堵水球、孔、舱门室、系列环刀桶、系线环、连杆、压缩弹簧、外置滑槽、压缩弹簧固定槽、把手固定环、环刀取样台、环刀取样升降板、升降板缓冲区、轴承、轴承连接杆、弹簧插销、链式舱门、插销连接轴、排水开关杆伸缩区、舱室、弹性轨道、排水控制装置、插销孔和手动升降开槽把手；
所述舱室对面两侧设置舱门室，所述舱门室与舱室焊接为一体；所述舱门室的前后两侧沿程设置弹性轨道，所述舱门室内链式舱门的左右两端分别设置有系线环，所述链式舱门的左右两端分别由钢索绳通过系线环与两侧发条环卷线桶连接；所述开槽螺母设有凹槽，所述把手固定环嵌入开槽螺母的凹槽中；所述把手上设置有发条环固定轴和发条环卷线桶，所述发条环卷线桶由发条环固定轴固定在把手上；所述舱室内设置有系列环刀桶，所述舱室的内壁与系列环刀桶相切，所述系列环刀桶与舱室之间设置排水开关杆伸缩区，所述排水开关杆伸缩区内放入压缩弹簧；所述排水控制装置依次穿过所述压缩弹簧、舱室上端壁面的孔和旋转开关轴定位片直至上端，下端放置在所述系列环刀桶的上端；所述排水控制装置和舱室上壁面上分别设置有透水孔和堵水球，所述排水控制装置上的堵水球和透水孔与舱室上壁面上的堵水球和透水孔呈交叉设置；所述外置滑槽的中点连线所在直线左右两侧分别设置压缩弹簧固定槽，所述弹簧插销与左右两端的链式舱门铰接；所述压缩弹簧置入压缩弹簧固定槽，所述弹簧插销插入压缩弹簧。
进一步地，所述的舱室为长方体柱体结构。
进一步地，所述的弹性轨道由弹性垫和凹槽轨道组成，所述弹性垫由弹性桶和活塞钉连接，所述活塞钉帽的直径大于弹性桶内弹簧的直径，且小于弹性桶上端口的直径；所述活塞钉的外露端与凹槽轨道焊接，所述弹性垫与舱门室的外边壁焊接；所述凹槽轨道之间的距离由起始端到结束端沿程逐渐减小。
进一步地，所述手动升降开槽把手由开槽螺母、把手、连杆焊接而成。
进一步地，所述系列环刀桶由同规格环刀进行叠加而成。
进一步地，所述排水控制装置由挡板与排水开关杆焊接而成，所述排水开关杆的上端设置有插销孔。
进一步地，所述链式舱门两侧连接端的距离小于系列环刀桶中环刀的直径。
进一步地，所述链式舱门的左右两端分别焊接开关凹槽和开关凸槽，所述开关凹槽和开关凸槽的上下面为弹性金属压片，二者连接部分为防水橡胶垫层。
进一步地，所述舱室固定筒外边缘做螺纹处理，通过螺纹套筒与外延舱室固定筒连接，所述排水开关杆外边缘做螺纹处理，通过螺纹套筒与外延杆连接。
进一步地，所述旋转插销、开槽螺母、舱室固定筒、把手、发条环固定轴、发条环卷线桶、旋转开关轴定位片、钢绳索、舱门室、系列环刀桶、系线环、连杆、压缩弹簧、外置滑槽、压缩弹簧固定槽、把手固定环、环刀取样台、环刀取样升降板、升降板缓冲区、轴承、轴承连接杆、弹簧插销、链式舱门、插销连接轴、排水开关杆伸缩区、舱室、弹性轨道、排水控制装置和手动升降开槽把手均为不锈钢材质，所述堵水球为橡胶材质。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明为水下淤泥原状取样器，由于其取样的整个过程舱门的开闭均在水下完成，同时该发明采用了排水控制装置、链式舱门、舱门室的有机结合，能够很好的保证试样的原状性。本发明结合弹性垫轨道、滑轮等能够做到操作便捷、省力，该发明的动力设备既可以手动也可以连接电动机设备，使得操作更加简便，技术极易推广。通过采用本发明的取样器，可很好的弥补其他普通取样器问题。在复杂的水下环境中可以通过排水控制系统、外延辅助配件、边壁开关制系统、取样器的弹性轨道等的相关配合来保证所取的试样保持原状，同时可以结合配套的系列环刀桶，进行后续的相关实验操作，进而减少不必要的工序，降低成本。本发明具有采样简便、在水下进行取样舱舱门室的开闭、对原状干扰小、易于维修保养、造价低等特点。同时本发明内置系列环刀，取样结束时也完成了实验室内的环刀取样，较适合用于做学术研究时的少量采集。
附图说明
图1为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器示意图。
图2为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器弹性垫及局部示意图。
图3为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器弹性轨道及凹槽轨道局部示意图。
图4为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器链式舱门的转动装置示意图。
图5为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器开关动力装置相关图及局部示意图。
图6为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器手动升降开槽把手示意图。
图7为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器排水控制装置局部示意图及挡板的纵剖图。
图8为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器外延辅助配件示意图。
图9为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器链式舱门及局部示意图。
图10为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器下潜取样示意图。
图11为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器到达试样区或指定深度取样示意图。
图12为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器取样结束被提出示意图。
图13为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器取样结束后将系列环刀桶取出的示意图。
图14为本发明手持式便捷水下定深原状淤泥取样器环刀取样台布置图。
图中：1、旋转插销，2、开槽螺母，3、舱室固定筒，4、把手，5、发条环固定轴，6、发条环卷线桶，7、旋转开关轴定位片，8、排水开关杆，9、钢绳索，10、透水孔，11、堵水球，12、孔，13、舱门室，14、系列环刀桶，15、系线环，16、连杆，17、压缩弹簧，18、外置滑槽，19、压缩弹簧固定槽，20、把手固定环，21、环刀取样台，22、环刀取样升降板，23、升降板缓冲区，24、轴承，25、轴承连接杆，26、开关凹槽，27、开关凸槽，28、弹簧插销，29、链式舱门，30、插销连接轴，31、防水橡胶垫层，32、弹性垫，33、凹槽轨道， 34、凹槽，35、排水开关杆伸缩区，36、挡板，37、舱室，38、弹性轨道，39、活塞钉，40、排水控制装置，41、插销孔，42、弹性垫，43、活塞钉，44、弹性桶，45、螺纹套筒，46、外延舱室固定筒，47、外延杆，48、凹形仓门板， 49、凸起仓门板，50、手动升降开槽把手。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种手持式便捷水下定深淤泥原状取样器，包括旋转插销1、开槽螺母2、舱室固定筒3、把手4、发条环固定轴5、发条环卷线桶6、旋转开关轴定位片7、排水开关杆8、钢绳索9、透水孔10、堵水球11、孔12、舱门室13、系列环刀桶14、系线环15、连杆16、压缩弹簧17、外置滑槽18、压缩弹簧固定槽19、把手固定环20、环刀取样台21、环刀取样升降板22、升降板缓冲区23、轴承24、轴承连接杆25、开关凹槽26、开关凸槽27、弹簧插销28、链式舱门29、插销连接轴30、防水橡胶垫层31、弹性垫32、凹槽轨道33、凹槽34、排水开关杆伸缩区35、挡板36、舱室37、弹性轨道38、活塞钉39、排水控制装置40、插销孔41、弹性桶44、螺纹套筒45、外延舱室固定筒46、外延杆47、凹形舱门板48、凸起舱门板49和手动升降开槽把手50；
所述舱室37为有一定壁厚的长方体柱体结构，为了尽可能地减少取样过程本身对原状的干扰，取样器的舱室37对面两侧设置舱门室13，并将舱门室13 与舱室37焊接为一体；所述舱门室13的前后两侧沿程设置弹性轨道38，所述弹性轨道38的具体布置如图2、图3和图4所示，所述弹性轨道38由弹性垫 32和凹槽轨道33组成，所述弹性垫32由弹性桶44和活塞钉39连接，其中活塞钉39帽的直径略大于弹性桶44内弹簧的直径，小于弹性桶44上端口的直径，以保证活塞钉的正常移动，所述活塞钉39外露端与凹槽轨道33焊接，所述弹性垫32与舱门室13的外边壁焊接，所述凹槽轨道33梯形柱体是经过开槽处理得到的；所述舱门室13的前后两侧沿程设置弹性轨道38，两轨道凹槽34之间的距离由起始端到结束端沿程逐渐减小，保证取样结束时，所述链式舱门13在关闭时试样不外流，外部无关物质不流入。两侧舱门室13内链式舱门29的顶端设置有系线环15，所述链式舱门29的左端由钢绳索9通过系线环15与左侧发条环卷线桶6连接，所述链式舱门29的右端由钢绳索9通过系线环15与右侧发条环卷线桶6连接。所述链式舱门29由凹形舱门板48与凸起舱门板49通过预留侧槽连接，凹凸互补的连接方式使得链式舱门39工作时运行自如。所述开槽螺母2设有凹槽，结构形式如图5所示；所述把手固定环20是用来固定把手4，所述把手固定环20嵌入开槽螺母2的凹槽中，且把手固定环20可以自由转动。如图6所示，所述开槽螺母2与手动升降开槽把手50配套使用，所述手动升降开槽把手50由开槽螺母2、把手4和连杆16焊接而成。所述把手4上设置有发条环固定轴5和发条环卷线桶6，所述发条环卷线桶6由发条环固定轴5 固定在把手4上；所述发条环卷线桶6为在卷线筒的两端置入发条，由于发条本身回收的特性，使得钢绳索9在整个取样过程一直处于拉直状态，进一步保证了取样的正常进行。
所述舱室37内设置有系列环刀桶14，所述系列环刀桶14是将多个同规格的环刀进行叠加放置在舱室37内，所述舱室37的内壁与系列环刀桶14相切，所述系列环刀桶14与舱室37之间设置排水开关杆伸缩区35，保证排水开关杆 8的伸缩自如；所述排水开关杆伸缩区35内放入压缩弹簧17，如图7所示，所述排水控制装置40是由挡板36与排水开关杆8焊接，所述排水控制装置40穿过压缩弹簧17、舱室37上端壁面的孔12和旋转开关轴定位片7直至上端，下端放置在系列环刀桶14的上端；所述挡板36和舱室37的上壁面都布置有透水孔10和堵水球11；所述排水控制装置40上的堵水球11和透水孔10与舱室37 上边壁上的堵水球11和透水孔10呈交叉布置；排水开关杆8的上端做开槽处理形成插销孔41，便于旋转插销1插入；如图8所示，为了延长取样器的工作深度，所述舱室固定筒3外边缘做螺纹处理，通过螺纹套筒45与外延舱室固定筒46连接，同样排水开关杆8外边缘做螺纹处理，通过螺纹套筒45与外延杆 47连接；以延长取样器的工作深度。所述取样器在进行取样工作时，左右链式舱门29连接端的距离略小于系列环刀桶14中环刀的直径，形成搭接的结构形式；以防止系列环刀桶14的环刀掉落。如图9所示，为了保证系列环刀桶14 内的试样既不外流也不被舱室外的物质污染，在链式舱门29的表面铺设一定厚度的防水橡胶垫层31，且靠近开关凹槽26、开关凸槽27端沿程做加厚处理。
取所述外置滑槽18的中点连线所在直线为界，左右两侧分别设置压缩弹簧固定槽19，所述弹簧插销28与左右两端的链式舱门29铰接，具体布置如图9 所示；将所述压缩弹簧17植入压缩弹簧固定槽19，所述弹簧插销28插入压缩弹簧17，取样器舱室37的连接完毕。左右两端的链式舱门29分别焊接开关凹槽26和开关凸槽27，所述开关凹槽26和开关凸槽27的上下面为弹性金属压片，两者连接部分为防水橡胶垫层31；当两者连接链式舱门29关闭时，两者连接部分为防水橡胶垫层31处于密实状态。
所述旋转插销1、开槽螺母2、舱室固定筒3、把手4、发条环固定轴5、发条环卷线桶6、旋转开关轴定位片7、排水开关杆8、钢绳索9、舱门室13、系列环刀桶14、系线环15、连杆16、压缩弹簧17、外置滑槽18、压缩弹簧固定槽19、把手固定环20、环刀取样台21、环刀取样升降板22、升降板缓冲区23、轴承24、轴承连接杆25、开关凹槽26、开关凸槽27、弹簧插销28、链式舱门 29、插销连接轴30、弹性垫32、凹槽轨道33、凹槽34、排水开关杆伸缩区35、挡板36、舱室37、弹性轨道38、活塞钉39、排水控制装置40、插销孔41、弹性桶44、螺纹套筒45、外延舱室固定筒46、外延杆47、凹形仓门板48、凸起仓门板49和手动升降开槽把手50均为不锈钢材质，所述堵水球11和防水橡胶垫层31为橡胶材质。
如图10所示，手持把手4下潜取样器，到达试样区或指定深度，如图11 所示，通过驱动电动手钻或转动手动升降开槽把手50，使得舱室37的舱门打开，然后下按并旋转插销1进而带动旋转插销1旋转90°，进而带动排水开关杆8 转动，所述排水控制装置40转动，所述排水控制装置40上的透水孔10与舱室 37上边壁上的透水孔10重合，舱门打开时水即可排出；取样器继续下潜，直至满足下潜深度，取样完成；如图12所示，逆时针旋转插销1旋转90°进而带动排水开关杆8转动，所述排水控制装置40转动，所述排水控制装置40上的堵水球11将舱室37上边壁上的透水孔10堵住，用手动升降开槽把手50或电钻开始转动开槽螺母2下降至舱门室舱门关闭，取样完成，将取样器取出即可。如图13所示，取样结束后将取样器取出，将取样器移动至环刀取样台21上，环刀取样台21的布置如图4所示，开始转动开槽螺母2上升，进而舱门迅速打来，此时下按旋转插销1，所述系列环刀桶14被推出，进而与环刀取样升降板 22接触，所述环刀取样升降板22与系列环刀桶14一同下降至升降板缓冲区23，当下降至升降板缓冲区23底端，此时，向前推动整个取样器，第一个环刀被取出，第二个环刀移动至第二块环刀取样升降板22，继续按压旋转插销1，第二块环刀取样升降板22下降至升降板缓冲区23底端，向前推动整个取样器，如此往复至所有环刀取出，也即完成实验室内环刀取样。
其中，以上所述仅为本发明的一种实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：包括旋转插销(1)、开槽螺母(2)、舱室固定筒(3)、把手(4)、发条环固定轴(5)、发条环卷线桶(6)、旋转开关轴定位片(7)、钢绳索(9)、透水孔(10)、堵水球(11)、孔(12)、舱门室(13)、系列环刀桶(14)、系线环(15)、连杆(16)、压缩弹簧(17)、外置滑槽(18)、压缩弹簧固定槽(19)、把手固定环(20)、环刀取样台(21)、环刀取样升降板(22)、升降板缓冲区(23)、轴承(24)、轴承连接杆(25)、弹簧插销(28)、链式舱门(29)、插销连接轴(30)、排水开关杆伸缩区(35)、舱室(37)、弹性轨道(38)、排水控制装置(40)和手动升降开槽把手(50)；
所述舱室(37)对面两侧设置舱门室(13)，所述舱门室(13)与舱室(37)焊接为一体；所述舱门室(13)的前后两侧沿程设置弹性轨道(38)，所述舱门室(13)内链式舱门(29)的左右两端分别设置有系线环(15)，所述链式舱门(29)的左右两端分别由钢索绳(9)通过系线环(15)与两侧发条环卷线桶(6)连接；所述开槽螺母(2)设有凹槽，所述把手固定环(20)嵌入开槽螺母(2)的凹槽中；所述把手(4)上设置有发条环固定轴(5)和发条环卷线桶(6)，所述发条环卷线桶(6)由发条环固定轴(5)固定在把手(4)上；所述舱室(37)内设置有系列环刀桶(14)，所述舱室(37)的内壁与系列环刀桶(14)相切，所述系列环刀桶(14)与舱室(37)之间设置排水开关杆伸缩区(35)，所述排水开关杆伸缩区(35)内放入压缩弹簧(17)；所述排水控制装置(40)依次穿过所述压缩弹簧(17)、舱室(37)上端壁面的孔和旋转开关轴定位片(7)直至上端，下端放置在所述系列环刀桶(14)的上端；所述排水控制装置(40)和舱室(37)上壁面上分别设置有透水孔(10)和堵水球(11)，所述排水控制装置(40)上的堵水球(11)和透水孔(10)与舱室(37)上壁面上的堵水球(11)和透水孔(10)呈交叉设置；所述外置滑槽(18)的中点连线所在直线左右两侧分别设置压缩弹簧固定槽(19)，所述弹簧插销(28)与左右两端的链式舱门(29)铰接；所述压缩弹簧(17)置入压缩弹簧固定槽(19)，所述弹簧插销(28)插入压缩弹簧(17)。
2.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述的舱室(37)为长方体柱体结构。
3.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述的弹性轨道(38)由弹性垫(32)和凹槽轨道(33)组成，所述弹性垫(32)由弹性桶(44)和活塞钉(39)连接，所述活塞钉(39)帽的直径大于弹性桶(44)内弹簧的直径，且小于弹性桶(44)上端口的直径；所述活塞钉(39)的外露端与凹槽轨道(33)焊接，所述弹性垫(32)与舱门室(13)的外边壁焊接；所述凹槽轨道(33)之间的距离由起始端到结束端沿程逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述手动升降开槽把手(50)由开槽螺母(2)、把手(4)和连杆(16)焊接而成。
5.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述系列环刀桶(14)由同规格环刀进行叠加而成。
6.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述排水控制装置(40)由挡板(36)与排水开关杆(8)焊接而成，所述排水开关杆(8)的上端设置有插销孔(41)。
7.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述链式舱门(29)两侧连接端的距离小于系列环刀桶(14)中环刀的直径。
8.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述链式舱门(29)的左右两端分别焊接开关凹槽(26)和开关凸槽(27)，所述开关凹槽(26)和开关凸槽(27)的上下面为弹性金属压片，二者连接部分为防水橡胶垫层(31)。
9.根据权利要求6所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述舱室固定筒(3)外边缘做螺纹处理，通过螺纹套筒(45)与外延舱室固定筒(46)连接，所述排水开关杆(8)外边缘做螺纹处理，通过螺纹套筒(45)与外延杆(47)连接。
10.根据权利要求1所述的手持式便携水下定深淤泥原状取样器，其特征在于：所述旋转插销(1)、开槽螺母(2)、舱室固定筒(3)、把手(4)、发条环固定轴(5)、发条环卷线桶(6)、旋转开关轴定位片(7)、钢绳索(9)、舱门室(13)、系列环刀桶(14)、系线环(15)、连杆(16)、压缩弹簧(17)、外置滑槽(18)、压缩弹簧固定槽(19)、把手固定环(20)、环刀取样台(21)、环刀取样升降板(22)、升降板缓冲区(23)、轴承(24)、轴承连接杆(25)、弹簧插销(28)、链式舱门(29)、插销连接轴(30)、排水开关杆伸缩区(35)、舱室(37)、弹性轨道(38)、排水控制装置(40)和手动升降开槽把手(50)均为不锈钢材质，所述堵水球(11)为橡胶材质。
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2019
- 2019-10-09 CN CN201910953951.3A patent/CN110702453B/zh active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110702453B (zh) | 2024-04-16 |
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