CN113959776A - 一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，包括顶板和位于所述顶板的底端的壳体，所述顶板的底端两侧设有对称设置的侧板一，两组所述侧板一相互远离的一侧分别均设有横向设置的横块，所述横块的底端设有竖直设置的筒体，所述筒体的底端设有与其相匹配的钻头，且所述筒体的两侧分别均开口设有摩擦板一和摩擦板二。有益效果：实现本装置的稳定，避免回水流波动较大导致装置倾斜磕碰，并且在取样过程中更加稳定，有利于提高取样岩土的质量，保证取样过程的顺利进行；通过电伸缩杆带动取样管伸长，伺服电机使得取样管旋转，可对海底较为坚硬的岩石进行快速取样，取样管可拆卸，便于取出取样样品。

Description

一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置

技术领域

本发明涉及海洋地质取样技术领域，具体来说，涉及一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置。

背景技术

海洋地质和地球物理研究是近几十年里最为活跃的领域之一，在基础理论方面，现代板块构造学说的诞生，在很大程度上是依靠海洋地质和地球物理研究而取得突破，在进入21世纪后的十几年里，国际海洋地质学界关注的问题是从“全球变化”这个层面，探索人类活动之前的地质时期，或宇宙范围内的地球自然环境变化周期和发展趋势，揭示地球系统在漫长的地质演化过程中，水圈与其他圈层的内部反馈机理以及相互作用，预测地球未来的环境变化趋势。

在海洋地质环境调查的过程中，海洋岩土取样是调查的重要环节之一，近年来，用于海洋岩土取样设备不断丰富和改进，为海洋岩土取样的高效率做出了突出贡献，如中国专利文件，申请号为“201920539920.9”，名称为“一种海洋地质调查用岩土取样装置”的实用新型文件，通过缓冲支架将取样器稳定支撑在取样的区域中，且在取样时通过减震器减少振动缓冲，对岩石进行快速取样。

然而，该取样装置在进行取样的过程中，由于岩石的自身的坚韧，以及海洋中压力等环境的影响，缓冲支架并不是很稳定，会一定程度上影响取样的效率。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，包括顶板和位于所述顶板的底端的壳体，所述顶板的底端两侧设有对称设置的侧板一，两组所述侧板一相互远离的一侧分别均设有横向设置的横块，所述横块的底端设有竖直设置的筒体，所述筒体的底端设有与其相匹配的钻头，且所述筒体的两侧分别均开口设有摩擦板一和摩擦板二，所述摩擦板一和所述摩擦板二通过贴紧机构与所述筒体相连接；

所述壳体的底端设有设有竖直设置的套筒，所述套筒内设有与其相匹配的取样管，所述取样管的底端延伸至所述套筒的下方设有取样钻头，所述壳体内的顶端设有伺服电机，所述伺服电机的输出端设有旋转盘，所述旋转盘的底端设有竖直设置的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底端设有与所述取样管相连接的连接板，所述取样管通过螺纹与所述连接板相连接，且所述套筒的内壁设有与所述取样管相匹配的滑道；

所述顶板的底端设有对称设置的侧板二，两组所述侧板二相互远离的一侧分别均设有横向设置的活动块，所述活动块的底端设有缓冲支架，所述缓冲支架的底端设有与其相匹配的脚垫，所述活动块的顶端设有与所述侧板二相连接的缓冲组件；

其中，所述贴紧机构包括位于所述筒体内的凸轮，所述凸轮的轴心与位于所述筒体内的驱动电机输出端相连接，所述凸轮的两侧分别均设有倾斜设置的斜杆，两组所述斜杆相互远离的一端分别均设有倾斜设置的活动杆，所述活动杆的顶端设有连接块，所述连接块的一侧分别均设有与所述摩擦板一和所述摩擦板二相连接的导杆，所述筒体内设有套设于所述导杆上的套块，且所述筒体内设有与所述摩擦板一和所述摩擦板二相连接的限位板，所述摩擦板一和所述摩擦板二的一侧分别均设有若干均匀分布的齿块；

所述缓冲组件包括位于所述侧板二内横向设置的顶板，所述顶板的底端设有对称对称设置的支撑杆一和支撑杆二，所述支撑杆一和所述支撑杆二的底端分别均设有移动块，所述移动块的底端设有支架，所述支架的底端设有延伸至所述侧板二外并与所述活动块相连接的弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆通过连接轴二分别与所述活动块和所述支架相连接，所述活动块通过连接轴二与所述侧板二相连接，所述支架上且位于两组所述移动块之间设有压缩弹簧，所述支撑杆一和所述支撑杆二通过连接轴三与所述顶板和所述移动块相连接。

作为优选的，所述弹簧伸缩杆通过连接轴四与所述活动块相连接，且所述活动块的顶端开设有与所述弹簧伸缩杆相匹配的通槽一。

作为优选的，所述侧板二的一侧开设有与所述弹簧伸缩杆相匹配的通槽二，且所述弹簧伸缩杆为倾斜设置。

作为优选的，所述筒体内设有套设于所述旋转盘上的U型滑块，所述旋转盘上设有与所述U型滑块上匹配的滑条。

作为优选的，所述旋转盘的轴心处设有与所述伺服电机输出端相连接的联轴器。

作为优选的，所述斜杆通过滑轮与所述凸轮相抵触，且所述斜杆的一侧设有与所述筒体相连接的固定轴。

作为优选的，所述固定轴上套设有与其相匹配的扭簧，且所述活动杆通过连接轴五与所述连接块相连接。

作为优选的，所述顶板的顶端设有吊环，且所述吊环为半圆形结构。

作为优选的，两组所述筒体上分别均设有环绕设置的荧光条。

本发明的有益效果为：通过缓冲组件的设计，可进行振动的缓冲，减少设备的冲击，而贴紧机构与钻头的配合设计，使得钻头钻孔，筒体插入到钻内，通过摩擦板一和摩擦板二向两侧方向进行移动，对钻孔的内壁进行挤压接触，达到固定筒体的效果，进而实现本装置的稳定，避免回水流波动较大导致装置倾斜磕碰，并且在取样过程中更加稳定，有利于提高取样岩土的质量，保证取样过程的顺利进行；通过电伸缩杆带动取样管伸长，伺服电机使得取样管旋转，可对海底较为坚硬的岩石进行快速取样，取样管可拆卸，便于取出取样样品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置的结构示意图之一；

图2是根据本发明实施例的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置的结构示意图之一；

图3是根据本发明实施例的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置的局部剖视图；

图4是根据本发明实施例的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置中筒体的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置中贴紧机构的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置中缓冲组件的结构示意图。

图中：

1、顶板；2、壳体；3、侧板一；4、横块；5、筒体；6、钻头；7、摩擦板一；8、摩擦板二；9、套筒；10、取样管；11、取样钻头；12、伺服电机；13、旋转盘；14、电动伸缩杆；15、连接板；16、螺纹；17、侧板二；18、活动块；19、缓冲支架；20、脚垫；21、凸轮；22、驱动电机；23、斜杆；24、活动杆；25、连接块；26、导杆；27、套块；28、限位板；29、齿块；30、顶板；31、支撑杆一；32、支撑杆二；33、移动块；34、支架；35、弹簧伸缩杆；36、压缩弹簧；37、U型滑块；38、滑轮；39、固定轴；40、吊环。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置。

实施例一；

如图1-6所示，根据本发明实施例的具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，包括顶板1和位于所述顶板1的底端的壳体2，所述顶板1的底端两侧设有对称设置的侧板一3，两组所述侧板一3相互远离的一侧分别均设有横向设置的横块4，所述横块4的底端设有竖直设置的筒体5，所述筒体5的底端设有与其相匹配的钻头6，且所述筒体5的两侧分别均开口设有摩擦板一7和摩擦板二8，所述摩擦板一7和所述摩擦板二8通过贴紧机构与所述筒体5相连接；

所述壳体2的底端设有设有竖直设置的套筒9，所述套筒9内设有与其相匹配的取样管10，所述取样管10的底端延伸至所述套筒9的下方设有取样钻头11，所述壳体2内的顶端设有伺服电机12，所述伺服电机12的输出端设有旋转盘13，所述旋转盘13的底端设有竖直设置的电动伸缩杆14，所述电动伸缩杆14的底端设有与所述取样管10相连接的连接板15，所述取样管10通过螺纹16与所述连接板15相连接，且所述套筒9的内壁设有与所述取样管10相匹配的滑道；

所述顶板1的底端设有对称设置的侧板二17，两组所述侧板二17相互远离的一侧分别均设有横向设置的活动块18，所述活动块18的底端设有缓冲支架19，所述缓冲支架19的底端设有与其相匹配的脚垫20，所述活动块18的顶端设有与所述侧板二17相连接的缓冲组件；

其中，所述贴紧机构包括位于所述筒体5内的凸轮21，所述凸轮21的轴心与位于所述筒体5内的驱动电机22输出端相连接，所述凸轮21的两侧分别均设有倾斜设置的斜杆23，两组所述斜杆23相互远离的一端分别均设有倾斜设置的活动杆24，所述活动杆24的顶端设有连接块25，所述连接块25的一侧分别均设有与所述摩擦板一7和所述摩擦板二8相连接的导杆26，所述筒体5内设有套设于所述导杆26上的套块27，且所述筒体5内设有与所述摩擦板一7和所述摩擦板二8相连接的限位板28，所述摩擦板一7和所述摩擦板二8的一侧分别均设有若干均匀分布的齿块29；

所述缓冲组件包括位于所述侧板二17内横向设置的顶板30，所述顶板30的底端设有对称对称设置的支撑杆一31和支撑杆二32，所述支撑杆一31和所述支撑杆二32的底端分别均设有移动块33，所述移动块33的底端设有支架34，所述支架34的底端设有延伸至所述侧板二17外并与所述活动块18相连接的弹簧伸缩杆35，所述弹簧伸缩杆35通过连接轴二分别与所述活动块18和所述支架34相连接，所述活动块18通过连接轴二与所述侧板二17相连接，所述支架34上且位于两组所述移动块33之间设有压缩弹簧36，所述支撑杆一31和所述支撑杆二32通过连接轴三与所述顶板30和所述移动块33相连接。

实施例二；

如图1-6所示，所述弹簧伸缩杆35通过连接轴四与所述活动块18相连接，且所述活动块18的顶端开设有与所述弹簧伸缩杆35相匹配的通槽一，所述侧板二17的一侧开设有与所述弹簧伸缩杆35相匹配的通槽二，且所述弹簧伸缩杆35为倾斜设置。

实施例三；

如图1-6所示，所述筒体5内设有套设于所述旋转盘13上的U型滑块37，所述旋转盘13上设有与所述U型滑块37上匹配的滑条，所述旋转盘13的轴心处设有与所述伺服电机12输出端相连接的联轴器，所述斜杆23通过滑轮38与所述凸轮21相抵触，且所述斜杆23的一侧设有与所述筒体5相连接的固定轴39。

实施例四；

如图1-6所示，所述固定轴39上套设有与其相匹配的扭簧，且所述活动杆24通过连接轴五与所述连接块25相连接，所述顶板1的顶端设有吊环40，且所述吊环40为半圆形结构，两组所述筒体5上分别均设有环绕设置的荧光条。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，通过线缆将取样器放入取样区域，取样器下降到指定取样区域，缓冲支架19落到指定区域后缓冲支架19配合缓冲组件进行缓冲，减少设备受到的冲击，缓冲支架19与水底进行接触，其缓冲支架19受力挤压弹簧伸缩杆35，通过弹簧伸缩杆35达到初步的减震效果，而弹簧伸缩杆35在受力的同时挤压移动块33，使得移动块33受力上移，使得移动块33上支架34的移动块33挤压压缩弹簧36，达到二次缓冲减震的效果；然后启动钻头6上自带伸缩杆延伸并旋转，在岩石或海底钻孔，使得筒体5进入到钻孔内，然后启动驱动电机22带动凸轮21进行旋转，由于斜杆23与凸轮21的外壁进行抵触，使得，斜杆23和活动杆24随着凸轮21的转动而进行摆动，使得斜杆23以固定轴39为轴心进行转动，斜杆23和活动杆24在转动的过程中通过导杆26推动摩擦板一7和摩擦板二8向两侧方向进行移动，使得摩擦板一7和摩擦板二8与钻孔的内部进行抵触，达到固定筒体5的效果，进而实现本装置的稳定，通过电动伸缩杆14带动取样管伸长，伺服电机12使得取样管旋转，可对海底较为坚硬的岩石进行快速取样，取样管可拆卸，便于取出取样样品。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过缓冲组件的设计，可进行振动的缓冲，减少设备的冲击，而贴紧机构与钻头6的配合设计，使得钻头6钻孔，筒体5插入到钻内，通过摩擦板一7和摩擦板二8向两侧方向进行移动，对钻孔的内壁进行挤压接触，达到固定筒体5的效果，进而实现本装置的稳定，避免回水流波动较大导致装置倾斜磕碰，并且在取样过程中更加稳定，有利于提高取样岩土的质量，保证取样过程的顺利进行；通过电动伸缩杆14带动取样管伸长，伺服电机12使得取样管旋转，可对海底较为坚硬的岩石进行快速取样，取样管可拆卸，便于取出取样样品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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之内。

Claims (9)

1.一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，包括顶板(1)和位于所述顶板(1)的底端的壳体(2)，所述顶板(1)的底端两侧设有对称设置的侧板一(3)，两组所述侧板一(3)相互远离的一侧分别均设有横向设置的横块(4)，所述横块(4)的底端设有竖直设置的筒体(5)，所述筒体(5)的底端设有与其相匹配的钻头(6)，且所述筒体(5)的两侧分别均开口设有摩擦板一(7)和摩擦板二(8)，所述摩擦板一(7)和所述摩擦板二(8)通过贴紧机构与所述筒体(5)相连接；

所述壳体(2)的底端设有设有竖直设置的套筒(9)，所述套筒(9)内设有与其相匹配的取样管(10)，所述取样管(10)的底端延伸至所述套筒(9)的下方设有取样钻头(11)，所述壳体(2)内的顶端设有伺服电机(12)，所述伺服电机(12)的输出端设有旋转盘(13)，所述旋转盘(13)的底端设有竖直设置的电动伸缩杆(14)，所述电动伸缩杆(14)的底端设有与所述取样管(10)相连接的连接板(15)，所述取样管(10)通过螺纹(16)与所述连接板(15)相连接，且所述套筒(9)的内壁设有与所述取样管(10)相匹配的滑道；

所述顶板(1)的底端设有对称设置的侧板二(17)，两组所述侧板二(17)相互远离的一侧分别均设有横向设置的活动块(18)，所述活动块(18)的底端设有缓冲支架(19)，所述缓冲支架(19)的底端设有与其相匹配的脚垫(20)，所述活动块(18)的顶端设有与所述侧板二(17)相连接的缓冲组件；

其中，所述贴紧机构包括位于所述筒体(5)内的凸轮(21)，所述凸轮(21)的轴心与位于所述筒体(5)内的驱动电机(22)输出端相连接，所述凸轮(21)的两侧分别均设有倾斜设置的斜杆(23)，两组所述斜杆(23)相互远离的一端分别均设有倾斜设置的活动杆(24)，所述活动杆(24)的顶端设有连接块(25)，所述连接块(25)的一侧分别均设有与所述摩擦板一(7)和所述摩擦板二(8)相连接的导杆(26)，所述筒体(5)内设有套设于所述导杆(26)上的套块(27)，且所述筒体(5)内设有与所述摩擦板一(7)和所述摩擦板二(8)相连接的限位板(28)，所述摩擦板一(7)和所述摩擦板二(8)的一侧分别均设有若干均匀分布的齿块(29)；所述凸轮(21)为偏心设置，

所述缓冲组件包括位于所述侧板二(17)内横向设置的顶板(30)，所述顶板(30)的底端设有对称对称设置的支撑杆一(31)和支撑杆二(32)，所述支撑杆一(31)和所述支撑杆二(32)的底端分别均设有移动块(33)，所述移动块(33)的底端设有支架(34)，所述支架(34)的底端设有延伸至所述侧板二(17)外并与所述活动块(18)相连接的弹簧伸缩杆(35)，所述弹簧伸缩杆(35)通过连接轴二分别与所述活动块(18)和所述支架(34)相连接，所述活动块(18)通过连接轴二与所述侧板二(17)相连接，所述支架(34)上且位于两组所述移动块(33)之间设有压缩弹簧(36)，所述支撑杆一(31)和所述支撑杆二(32)通过连接轴三与所述顶板(30)和所述移动块(33)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，所述弹簧伸缩杆(35)通过连接轴四与所述活动块(18)相连接，且所述活动块(18)的顶端开设有与所述弹簧伸缩杆(35)相匹配的通槽一。

3.根据权利要求1所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，所述侧板二(17)的一侧开设有与所述弹簧伸缩杆(35)相匹配的通槽二，且所述弹簧伸缩杆(35)为倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，所述筒体(5)内设有套设于所述旋转盘(13)上的U型滑块(37)，所述旋转盘(13)上设有与所述U型滑块(37)上匹配的滑条。

5.根据权利要求1所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，所述旋转盘(13)的轴心处设有与所述伺服电机(12)输出端相连接的联轴器。

6.根据权利要求1所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，所述斜杆(23)通过滑轮(38)与所述凸轮(21)相抵触，且所述斜杆(23)的一侧设有与所述筒体(5)相连接的固定轴(39)。

7.根据权利要求6所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，所述固定轴(39)上套设有与其相匹配的扭簧，且所述活动杆(24)通过连接轴五与所述连接块(25)相连接。

8.根据权利要求1所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，所述顶板(1)的顶端设有吊环(40)，且所述吊环(40)为半圆形结构。

9.根据权利要求1所述的一种具有保持装置稳定的海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于，两组所述筒体(5)上分别均设有环绕设置的荧光条。

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