CN115217417A - 一种深海海底大深度取样钻机 - Google Patents

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刘后宏
王世民
周航
胡晓辉
任自强
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Abstract

本发明公开了一种深海海底大深度取样钻机，包括吊架、钻杆转移机构、钻杆拆装与钻进机构、绳索取芯装置和两个钻杆储存机构；钻杆储存机构包括转轴、至少两个固定套设在转轴上的卡盘和用于驱动转轴绕自身轴线转动的第一驱动机构；钻杆转移机构包括旋转架、固设在旋转架上的机械手和用于驱动旋转架绕旋转架的轴线转动的第二驱动机构；钻杆拆装与钻进机构包括滑道、回转钻进动力头和第三驱动机构，第三驱动机构能够驱动回转钻进动力头沿滑道滑动；绳索取芯装置包括卷扬机、滑轮液压推进机构、第一钢丝绳和绳索取芯钻具。本发明的深海海底大深度取样钻机提高了钻杆之间对接和拆卸的效率。

Description

一种深海海底大深度取样钻机
技术领域
本发明涉及海底钻探技术领域，特别是涉及一种深海海底大深度取样钻机。
背景技术
目前，深海海底钻机，已成为海底资源勘探、海洋地质调查和海洋科学考察不可或缺的重要技术装备，得到了世界各海洋强国的重视和应用，许多科研成果已经应用于实际的海洋调查项目，取得了可观的经济效益和社会效益。深海海底钻机由船载的光电铠装复合缆布放至海底，在海底完成钻进取样、钻具的自动对接与拆卸等一系列的工作。与海洋钻机相比具有钻探成本低、效率高，样品扰动小、易保压，设备体积小、易操作和船舶适应性强等优点，还起到了钻杆之间的对接与拆卸功能，此外，还可以为钻进液提供接口。
现有使用的深海海底钻机缺乏系统性的模块化设计，无法系统性地完成整个海底自动化取样过程，除此之外，回转钻进动力头与陆地上使用的类型相似，在进行海底钻进取样工作时，针对于钻杆之间的对接与拆卸工作过程，效率较低，而且由于需要远程操控液压系统进行工作，存在一定的误差，从而引起钻杆之间难以对接或者由于对接不牢引起钻具的丢失等一系列问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种深海海底大深度取样钻机，以解决上述现有技术存在的问题，提高钻杆之间对接和拆卸的效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种深海海底大深度取样钻机，包括：
吊架，所述吊架的顶部设置有吊装头；
两个钻杆储存机构，所述钻杆储存机构包括转轴、至少两个固定套设在所述转轴上的卡盘和用于驱动所述转轴绕自身轴线转动的第一驱动机构，所述转轴通过轴承与所述吊架转动连接，所述第一驱动机构固设在所述吊架上，一个所述钻杆储存机构中的所述卡盘用于与钻杆卡接，另一个所述钻杆储存机构中的所述卡盘用于与内芯卡接；
钻杆转移机构，所述钻杆转移机构包括旋转架、固设在所述旋转架上的机械手和用于驱动所述旋转架绕所述旋转架的轴线转动的第二驱动机构，所述旋转架通过轴承与所述吊架转动连接，所述第二驱动机构固设在所述吊架上，所述机械手能够抓紧所述钻杆和所述内芯，且所述机械手能够驱动被抓紧物进行水平方向的移动；
钻杆拆装与钻进机构，所述钻杆拆装与钻进机构包括滑道、回转钻进动力头和第三驱动机构，所述滑道与所述吊架固连，所述回转钻进动力头与所述滑道滑动配合，所述第三驱动机构能够驱动所述回转钻进动力头沿所述滑道滑动；
绳索取芯装置，所述绳索取芯装置包括卷扬机、滑轮液压推进机构、第一钢丝绳和绳索取芯钻具；所述卷扬机固设在所述吊架的顶部，所述滑轮液压推进机构包括固设在所述吊架上的液压缸、与所述液压缸的推杆固连的滑块和安装在所述滑块上的滑轮；
所述钻杆转移机构设置在两个所述钻杆储存机构之间，所述钻杆拆装与钻进机构与两个所述钻杆储存机构呈三角形分布于所述吊架内。
优选的，所述吊架包括有卡盘支撑架，所述转轴通过轴承与所述卡盘支撑架转动连接，所述第一驱动机构固设在所述卡盘支撑架上。
优选的，所述卡盘周向设置有多个夹持孔，且每个所述夹持孔都在所述卡盘的边缘处开口，所述卡盘能够通过所述夹持孔夹持钻杆或内芯，一个所述卡盘上的多个所述夹持孔与其它任意一个所述卡盘上的多个所述夹持孔一一对应，且相互对应的两个所述夹持孔正对。
优选的，所述吊架的底部周向均匀设置有至少三个支撑机构，所述支撑机构包括一端与所述吊架的底端铰接的支撑腿架和一端与所述吊架铰接的支撑腿液压油缸，所述支撑腿液压油缸的另一端与所述支撑腿架的另一端铰接。
优选的，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均采用电机；所述第三驱动机构包括位移油缸、移动块、第二钢丝绳和第三钢丝绳，所述位移油缸与所述滑道固连，且所述位移油缸的活塞杆能够沿所述滑道的长度方向进行伸缩，所述移动块固设在所述位移油缸的活塞杆的自由端，所述移动块上设置有第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和第四滑轮，所述滑道的一端安装有第五滑轮和第六滑轮，所述滑道的另一端安装有第七滑轮和第八滑轮，所述滑板上安装有第一卡紧块和第二卡紧块；所述第二钢丝绳依次绕在所述第一滑轮、所述第五滑轮、所述第一卡紧块、所述第六滑轮和所述第二滑轮上，所述第二钢丝绳一端与所述第一滑轮固连、另一端与所述第二滑轮固连，所述第二钢丝绳与所述第一卡紧块固连；所述第三钢丝绳依次绕在所述第三滑轮、所述第七滑轮、所述第二卡紧块、所述第八滑轮和所述第四滑轮上，所述第三钢丝绳一端与所述第三滑轮固连、另一端与所述第四滑轮固连，所述第三钢丝绳与所述第二卡紧块固连。
优选的，所述吊架上还设置有液压站，所述液压站用于为所述深海海底大深度取样钻机中的油缸提供液压油。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的深海海底大深度取样钻机提高了钻杆之间对接和拆卸的效率。本发明的深海海底大深度取样钻机不但可以完成钻进工作，而且能够储存大容量的钻管和内芯，能够高效安全的完成钻管的自动对接与拆卸，还能够将绳索取芯钻具精准的布放至钻杆内部并精准地取出内芯，完成完整的取样过程，从而提高深海海底钻机的勘探取样效率，可推动深海地质资源及矿产资源的调查研究，这种整体结构设计不仅可以应用于深海海底钻探，还可以有效地推广到其他综合性应用场合，具有一定的普适性和推广前景。
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为本发明深海海底大深度取样钻机的结构示意图；
图2为本发明深海海底大深度取样钻机的液压站的结构示意图；
图3为本发明深海海底大深度取样钻机的吊架的结构示意图；
图4为本发明深海海底大深度取样钻机的钻杆储存机构的结构示意图；
图5为本发明深海海底大深度取样钻机的钻杆转移机构的结构示意图；
图6为本发明深海海底大深度取样钻机的钻杆拆装与钻进机构的结构示意图；
图7为本发明深海海底大深度取样钻机的钻杆拆装与钻进机构的部分结构示意图；
图8为本发明深海海底大深度取样钻机的绳索取芯装置的结构示意图；
其中：1、钻杆；2、液压站；3、吊架；4、钻杆储存机构；5、钻杆转移机构；6、钻杆拆装与钻进机构；7、绳索取芯装置；2-1、油箱；2-2、滤油器；2-3、电机泵；2-4、控制阀箱；3-1、支撑腿架；3-2、支撑腿液压油缸；3-3、吊架；3-4、吊装头；4-1、卡盘支撑架；4-2、卡盘；4-3、第一驱动机构；4-4、圆板；5-1、旋转架；5-2、机械手；5-3、第二驱动机构；601、夹紧油缸；602、夹紧块；603、滑道；604、回转钻进动力头；605、位移油缸；606、第一滑轮；607、第二滑轮；608、第三滑轮；609、第四滑轮；610、第五滑轮；611、第六滑轮；612、第七滑轮；613、第八滑轮；614、第一卡紧块；615、第二卡紧块；616、第二钢丝绳；617、第三钢丝绳；7-1、内管；7-2、弹卡；7-3、捞矛头；7-4、捞钩；7-5、打捞器；7-6、卷扬机；7-7、液压缸；7-8、第一钢丝绳；7-9、滑块；7-10、滑轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种深海海底大深度取样钻机，以解决上述现有技术存在的问题，提高钻杆之间对接和拆卸的效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图8所示：本实施例提供了一种深海海底大深度取样钻机，包括吊架3-3、钻杆转移机构5、钻杆拆装与钻进机构6、绳索取芯装置7和两个钻杆储存机构4。
其中，吊架3-3作为本实施例深海海底大深度取样钻机的主架体；吊架3-3的顶部设置有吊装头3-4，吊装头3-4用于连接钢缆，以方便通过钢缆将吊架3-3布放至海底；吊架3-3的底部周向均匀设置有三个支撑机构，每个支撑机构都包括一端与吊架3-3的底端铰接的支撑腿架3-1和一端与吊架3-3铰接的支撑腿液压油缸3-2，且支撑腿液压油缸3-2的另一端与支撑腿架3-1的另一端铰接；三个支撑机构可以起到缓冲和稳固吊架3-3的作用。
钻杆储存机构4包括转轴、两个固定套设在转轴上的卡盘4-2和用于驱动转轴绕自身轴线转动的第一驱动机构4-3，第一驱动机构4-3固设在吊架3-3上，一个钻杆储存机构4中的卡盘4-2用于与钻杆1卡接，另一个钻杆储存机构4中的卡盘4-2用于与内芯卡接；即本实施例中的两个钻杆储存机构4一个用于储存钻杆1，另一个用于储存内芯。于本实施例中，卡盘4-2与转轴过盈配合连接，且卡盘4-2与转轴同轴；吊架3-3中对应每个钻杆储存机构4都设置有一个卡盘支撑架4-1，转轴通过推力球轴承与对应的卡盘支撑架4-1转动连接，第一驱动机构4-3固设在卡盘支撑架4-1上，而卡盘支撑架4-1与吊架3-3固定连接。
于本实施例中，钻杆储存机构4还包括两个固定套设在转轴上的圆板4-4，且同一个钻杆储存机构4中，两个卡盘4-2位于两个圆板4-4之间；圆板4-4的作用在于防止卡盘4-2卡不紧钻杆1或内芯时，而造成的钻杆1或内芯的下滑。
卡盘4-2周向设置有多个夹持孔，且每个夹持孔都在卡盘4-2的边缘处开口，卡盘4-2能够通过夹持孔夹持钻杆1或内芯，一个卡盘4-2上的多个夹持孔与其它任意一个卡盘4-2上的多个夹持孔一一对应，且相互对应的两个夹持孔相互正对。卡盘4-2为现有成熟产品，本实施例中不对其具体结构进行赘述。
钻杆转移机构5包括旋转架5-1、固设在旋转架5-1上的机械手5-2和用于驱动旋转架5-1绕旋转架5-1的轴线转动的第二驱动机构5-3，旋转架5-1的顶端和底端分别设置有一个连接轴，一个连接轴通过轴承与吊架3-3转动连接，另一个连接轴与第二驱动机构5-3的输出轴固连，旋转架5-1、连接轴及第二驱动机构5-3的输出轴同轴；第二驱动机构5-3固设在吊架3-3上，机械手5-2能够抓紧钻杆1，也能够抓紧内芯，且机械手5-2能够驱动被抓紧物进行水平方向的移动。
钻杆拆装与钻进机构6包括滑道603、回转钻进动力头604和第三驱动机构，滑道603与吊架3-3固连，回转钻进动力头604与滑道603滑动配合，第三驱动机构能够驱动回转钻进动力头604沿滑道603滑动。需要说明的是，本实施例中的回转钻进动力头604采用的是申请号为202111571822.1的专利所公开的基于深海海底钻机的回转钻进动力头604，本实施例中的回转钻进动力头604与申请号为202111571822.1的专利所公开的基于深海海底钻机的回转钻进动力头604在结构和工作原理上基本相同，区别之处仅在于：本实施例中的回转钻进动力头604仅设置有两个卧式液压缸和两个卡爪，而申请号为202111571822.1的专利所公开的基于深海海底钻机的回转钻进动力头604中有三个卧式液压缸和三个卡爪；其次，本实施例中的回转钻进动力头604中的滑板与申请号为202111571822.1的专利所公开的基于深海海底钻机的回转钻进动力头604中的滑板相比还设置有肋板。关于回转钻进动力头604的具体结构和工作原理可以参见申请号为202111571822.1的专利所记载的内容，本实施例中不多做赘述。
于本实施例中，滑道603竖直设置，在滑道603的底部还设置有两个夹紧油缸601，每个夹紧油缸601的活塞杆上都设置有一个夹紧块602，两个夹紧块602相向设置，通过两个夹紧油缸601来驱动两个夹紧块602相向运动或相背运动，通过驱动两个夹紧块602相向运动能够使得两个夹紧块602夹紧钻杆1。
绳索取芯装置7包括卷扬机7-6、滑轮液压推进机构、第一钢丝绳7-8和绳索取芯钻具；卷扬机7-6固设在吊架3-3的顶部，滑轮液压推进机构包括固设在吊架3-3上的液压缸7-7、与液压缸7-7的推杆固连的滑块7-9和安装在滑块7-9上的滑轮7-10；绳索取芯钻具包括单动双层岩心管和打捞器7-5，打捞器7-5包括捞钩7-4、钩架和重锤，卷扬机7-6能够通过第一钢丝绳7-8将打捞器7-5放入钻杆1内并通过捞钩7-4抓住单动双层岩心管的内管7-1的捞矛头7-3。
单动双层岩芯管包括内管总成和外管总成，内管总成包括捞矛、弹卡7-2定位、内管7-1以及报信、单动、悬挂、调节、防抽吸和卡取岩芯等机构，外管总成包括弹卡7-2挡头、弹卡7-2室、外管、扩孔器、扶正环和钻头；内管总成的捞矛机构包括捞矛头7-3和回收管，内管总成的弹卡7-2定位机构包括弹卡7-2架、弹卡7-2室、弹卡7-2、弹簧，安全脱卡机构包括安全鞘、脱卡套等。弹卡7-2设于捞矛头7-3之下，钢丝绳悬挂打捞器7-5，捞钩7-4设于打捞器7-5的底端，内管总成即内芯通过弹卡7-2定位机构套设于钻管之内。绳索取芯钻具为现有成熟产品，详细可以参见现有技术(“S75绳索取芯钻具的结构原理及使用”，周代庆，黑龙江科技信息，2012年第6期，第36页)，本实施例中不对其具体结构和连接关系多做赘述。
需要说明的是，本实施例中提及的钻杆1即为单动双层岩芯管中的外管总成，内芯即为单动双层岩芯管中的内管总成。
于本实施例中，钻杆转移机构5设置在两个钻杆储存机构4之间，钻杆拆装与钻进机构6与两个钻杆储存机构4呈三角形分布于吊架3-3内。
于本实施例中，第一驱动机构4-3和第二驱动机构5-3均采用电机；第三驱动机构包括位移油缸605、移动块、第二钢丝绳616和第三钢丝绳617，位移油缸605与滑道603固连，且位移油缸605的活塞杆能够沿滑道603的长度方向进行伸缩，移动块固设在位移油缸605的活塞杆的自由端，移动块上设置有第一滑轮606、第二滑轮607、第三滑轮608和第四滑轮609，滑道603的一端安装有第五滑轮610和第六滑轮611，滑道603的另一端安装有第七滑轮612和第八滑轮613，滑板上安装有第一卡紧块614和第二卡紧块615；第二钢丝绳616依次绕在第一滑轮606、第五滑轮610、第一卡紧块614、第六滑轮611和第二滑轮607上，第二钢丝绳616一端与第一滑轮606固连、另一端与第二滑轮607固连，第二钢丝绳616与第一卡紧块614固连；第三钢丝绳617依次绕在第三滑轮608、第七滑轮612、第二卡紧块615、第八滑轮613和第四滑轮609上，第三钢丝绳617一端与第三滑轮608固连、另一端与第四滑轮609固连，第三钢丝绳617与第二卡紧块615固连。
本实施例的深海海底大深度取样钻机中的吊架3-3上还设置有液压站2，液压站2用于为深海海底大深度取样钻机中的油缸提供液压油；具体的，液压站2包括油箱2-1、滤油器2-2、电机泵2-3和控制阀箱2-4，液压站2为液压领域非常成熟的现有技术，本实施例中不对其具体结构和工作原理进行赘述。
本实施例的深海海底大深度取样钻机的具体使用过程如下：
首先，通过钢缆拴紧吊装头3-4将海底钻机布放至海底，三个支撑机构可以起到缓冲和稳固吊架3-3的作用。通过位移油缸605驱动回转钻进动力头604进行上下平移运动，初始位置时，回转钻进动力头604处于最顶端，回转钻进动力头604中的两个卧式液压缸处于收缩状态。
钻杆储存机构4的第一驱动机构4-3驱动卡盘4-2旋转，第二驱动机构5-3通过驱动旋转架5-1旋转带动机械手5-2逆时针旋转36°，随后机械手5-2抓取第一根钻杆1，然后第二驱动机构5-3驱动旋转架5-1旋转使得机械手5-2恢复原位并将被机械手5-2抓取的第一根钻杆1送至钻孔中心位置，位移油缸605伸出，驱动回转动力头沿滑道603装置向下移动，回转动力头中主动轴底部的锥形螺纹旋入钻杆1内部，然后两个卧式液压缸伸出，驱动两个卡爪伸出，从而卡紧钻具，随后驱动液压马达进行低速旋转，同时卧式液压缸向上移动，从而完成主动轴与第一根钻杆1的对接；对接完成后，两个卧式液压缸同时收缩，驱动两个卡爪同时缩回，从而松开第一根钻杆1；然后两个卧式液压油缸在弹性力作用下向下移动，恢复原位。随后驱动液压马达高速旋转，配合位移油缸605的运动，完成钻进取芯任务，在钻进过程中，弹卡7-2挡头的拔叉带动钻具的上部和外管同步转动。
完成钻进取芯任务后，两个卧式液压缸对钻杆1再次进行卡紧，同时利用两个回转马达驱动齿轮进行旋转，使第一根钻杆1与主动轴脱扣，两个卧式液压马达下移，脱扣完成之后，通过夹紧油缸601驱动两个夹紧块602相向运动从而夹紧第一根钻管；通过位移油缸605驱动回转钻进动力头604升至最高点。滑轮液压推进机构中的液压缸7-7工作，推动滑轮7-10到达指定位置，卷扬机7-6工作，通过钢丝绳悬挂打捞器7-5，将打捞器7-5投放至钻杆1内部，依靠自身重量快速下降，下达至内芯上端，捞钩7-4抓住捞矛头7-3向上提，回收管迫使弹卡7-2向内收拢，使内、外两管脱离，即可提升内芯。待用卷扬机7-6将内芯提升至一定高度后，利用机械手5-2抓取内芯，并将内芯回收至储存内芯的钻杆储存机构4之中，随后液压缸7-7收缩，完成第一根内芯的回收工作。
对第一根内芯进行回收以后，存放内芯的卡盘4-2旋转，机械手5-2顺时针旋转36°，抓取第二根内芯，并将其移动至钻孔中心位置，位移油缸605伸出，驱动两个卧式液压缸上的两个卡爪伸出，卡紧内芯，然后松开机械手5-2，然后通过位移油缸605驱动回转钻进动力头604向下移动，直至第二根内芯进入第一根钻杆1内部，然后使两个卧式液压缸驱动两个卡爪同时缩回，松开内芯，当内管7-1进入外管中时，内管7-1上的弹卡7-2借助涨簧的张力张开贴在弹卡7-2室的内壁上，弹卡7-2沿钻杆1内下滑时，内芯的自重和向下运动的惯性力迫使弹卡7-2内缩，钻具便顺利通过，完成第二根内芯的布放。随后将回转钻进动力头604提升至最高点，卡盘4-2继续旋转36°，利用机械手5-2抓取第二根钻杆1，同时将第二根钻杆1移至钻孔正上方(也位于第一根钻杆1的顶端的上方)，利用上述对接方式，完成回转动力头中的主动轴与第二根钻杆1的对接，随后位移油缸605伸出，驱动回转钻进动力头604向下移动，驱动主动轴旋转，完成第一根钻杆1与第二根钻杆1的对接，对接完成后，通过夹紧油缸601驱动两个夹紧块602相背运动从而松开第一根钻管，然后进行第二段岩芯的钻进取样，依次类比，后续可完成多段钻杆1间的对接和岩芯的取样。
取芯工作完成后，两个卧式液压缸对钻杆1再次进行卡紧，同时利用两个回转马达驱动齿轮进行旋转，使最上端的钻杆1与主动轴脱扣；然后通过位移油缸605带动回转钻进动力头604带动最上端的钻杆1一起向上移动，完成多根钻杆1的起拔工作，当从上向下数第二根钻杆1移至两个夹紧块602的位置时，通过两个夹紧油缸601驱动两个夹紧块602相向运动从而夹紧从上向下数第二根钻杆1；此时，回转动力头中的两个卧式液压缸仍然驱动两个卡爪保持着对最上端钻杆1的卡紧，利用回转动力头中的两个回转马达驱动齿轮旋转带动第一根钻杆1的旋转，完成上端最上端钻杆1与从上向下数第二根钻杆1的脱扣，并通过机械手5-2将最上端的钻杆1回收至钻杆储存机构4内；然后依次完成第二根钻杆1、第三根钻杆1……的脱扣和回收。
本实施例与常规深海海底电钻相比，增加了绳索取芯中的滑轮7-10推进装置，可以利用滑轮7-10悬挂的打捞器7-5完成对内芯的精准回收工作，并将其回收至钻杆储存机构4中，旋转式钻杆储存机构4与机械手5-2相互配合可以完成钻杆1的取出、回收和内芯的取出及回收，回转钻进动力头604独立完成主动轴与钻杆1的对接与拆卸，可以大大减少钻杆1之间拆卸的时间，提高了海底钻机的工作效率；轴筒、中空轴与主动轴之间通过两组推力轴承进行连接，中空轴与主动轴可以相互独立进行旋转，实现主动轴驱动钻杆1进行钻进与中空轴对钻杆1卡紧或松开的动作互不影响；采用卧式液压缸卡紧结构，对绳索取芯钻具的顶部进行卡紧，利用位移油缸605带动滑板的竖直向下位移，可以将内芯精准的投掷到钻杆1内部。整套装置可以实现在海底完成钻管自动对接与拆卸、钻管自动钻进、内芯的投放和起拔回收、钻管的回收工作。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种深海海底大深度取样钻机，其特征在于，包括：
吊架，所述吊架的顶部设置有吊装头；
两个钻杆储存机构，所述钻杆储存机构包括转轴、至少两个固定套设在所述转轴上的卡盘和用于驱动所述转轴绕自身轴线转动的第一驱动机构，所述转轴通过轴承与所述吊架转动连接，所述第一驱动机构固设在所述吊架上，一个所述钻杆储存机构中的所述卡盘用于与钻杆卡接，另一个所述钻杆储存机构中的所述卡盘用于与内芯卡接；
钻杆转移机构，所述钻杆转移机构包括旋转架、固设在所述旋转架上的机械手和用于驱动所述旋转架绕所述旋转架的轴线转动的第二驱动机构，所述旋转架通过轴承与所述吊架转动连接，所述第二驱动机构固设在所述吊架上，所述机械手能够抓紧所述钻杆和所述内芯，且所述机械手能够驱动被抓紧物进行水平方向的移动；
钻杆拆装与钻进机构，所述钻杆拆装与钻进机构包括滑道、回转钻进动力头和第三驱动机构，所述滑道与所述吊架固连，所述回转钻进动力头与所述滑道滑动配合，所述第三驱动机构能够驱动所述回转钻进动力头沿所述滑道滑动；
绳索取芯装置，所述绳索取芯装置包括卷扬机、滑轮液压推进机构、第一钢丝绳和绳索取芯钻具；所述卷扬机固设在所述吊架的顶部，所述滑轮液压推进机构包括固设在所述吊架上的液压缸、与所述液压缸的推杆固连的滑块和安装在所述滑块上的滑轮；
所述钻杆转移机构设置在两个所述钻杆储存机构之间，所述钻杆拆装与钻进机构与两个所述钻杆储存机构呈三角形分布于所述吊架内。
2.根据权利要求1所述的深海海底大深度取样钻机，其特征在于：所述吊架包括有卡盘支撑架，所述转轴通过轴承与所述卡盘支撑架转动连接，所述第一驱动机构固设在所述卡盘支撑架上。
3.根据权利要求1所述的深海海底大深度取样钻机，其特征在于：所述卡盘周向设置有多个夹持孔，且每个所述夹持孔都在所述卡盘的边缘处开口，所述卡盘能够通过所述夹持孔夹持钻杆或内芯，一个所述卡盘上的多个所述夹持孔与其它任意一个所述卡盘上的多个所述夹持孔一一对应，且相互对应的两个所述夹持孔正对。
4.根据权利要求1所述的深海海底大深度取样钻机，其特征在于：所述吊架的底部周向均匀设置有至少三个支撑机构，所述支撑机构包括一端与所述吊架的底端铰接的支撑腿架和一端与所述吊架铰接的支撑腿液压油缸，所述支撑腿液压油缸的另一端与所述支撑腿架的另一端铰接。
5.根据权利要求1所述的深海海底大深度取样钻机，其特征在于：所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均采用电机；所述第三驱动机构包括位移油缸、移动块、第二钢丝绳和第三钢丝绳，所述位移油缸与所述滑道固连，且所述位移油缸的活塞杆能够沿所述滑道的长度方向进行伸缩，所述移动块固设在所述位移油缸的活塞杆的自由端，所述移动块上设置有第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和第四滑轮，所述滑道的一端安装有第五滑轮和第六滑轮，所述滑道的另一端安装有第七滑轮和第八滑轮，所述滑板上安装有第一卡紧块和第二卡紧块；所述第二钢丝绳依次绕在所述第一滑轮、所述第五滑轮、所述第一卡紧块、所述第六滑轮和所述第二滑轮上，所述第二钢丝绳一端与所述第一滑轮固连、另一端与所述第二滑轮固连，所述第二钢丝绳与所述第一卡紧块固连；所述第三钢丝绳依次绕在所述第三滑轮、所述第七滑轮、所述第二卡紧块、所述第八滑轮和所述第四滑轮上，所述第三钢丝绳一端与所述第三滑轮固连、另一端与所述第四滑轮固连，所述第三钢丝绳与所述第二卡紧块固连。
6.根据权利要求1所述的深海海底大深度取样钻机，其特征在于：所述吊架上还设置有液压站，所述液压站用于为所述深海海底大深度取样钻机中的油缸提供液压油。
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