CN117054159A - 一种高效率的深海取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效率的深海取样装置，包括底部具有开口的取样箱、两个关于取样箱左右对称的取样斗、设置在取样箱上并且连接两个取样斗的连杆组件、活动连接连杆组件并用于开合两个取样斗的提拉组件、连接提拉组件并且装配于船载绞缆机的缆绳、分别间隔布置在两个取样斗的底板上并且用于破开海底沉积层的第一斗齿、第二斗齿；所述第一斗齿和第二斗齿一一对应并且相互错开，两个取样斗闭合时相互接合用于密封住所述取样箱底部的开口。本发明的有益效果在于，能够提高取样的效率。

Description

一种高效率的深海取样装置

本发明是申请号为“2023102473136”、申请日为“2023-03-15”、专利名称为“一种深海沉积物取样装置”的在先申请（母案）的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种取样装置，尤其是高效率的深海取样装置。

背景技术

随着海洋资源的开发深度不断得到扩展，深海资源尤其是深海海底的沉积物的取样研究是海洋资源探索的重要组成。较为传统的取样方式是将缆绳连接在取样装置上，将取样装置投入海中待其下沉至海底，通过船载绞缆机持续地将缆绳上拉，缆绳触发取样装置中的取样机构将样品纳入取样装置中，再将取样装置拉至海面，由工作人员卸下取样装置并取出样品。然而，较为传统的取样装置存在以下缺陷：受限于海洋中复杂多变且难以预估的海洋洋流，取样装置在海底中的状态稳定性有着较大不确定因素，从而影响到取样装置的正常取样工作；海底沉积层的种类多种多样，当取样装置应对质地较为坚硬的海底沉积层时，取样工作的难度较大，容易出现取样量少甚至取样失败的情况；另外，基于洋流的复杂多变以及上拉过程中船载绞缆机工作的稳定性，取样装置经常会出现样品流失的情况，导致实际取样量较少，从而需要增加取样次数产生的低效问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效率的深海取样装置，能够提高取样的效率。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种高效率的深海取样装置，包括底部具有开口的取样箱、两个关于取样箱左右对称的取样斗、设置在取样箱上并且连接两个取样斗的连杆组件、活动连接连杆组件并用于开合两个取样斗的提拉组件、连接提拉组件并且装配于船载绞缆机的缆绳、分别间隔布置在两个取样斗的底板上并且用于破开海底沉积层的第一斗齿、第二斗齿；所述第一斗齿和第二斗齿一一对应并且相互错开，两个取样斗闭合时相互接合用于密封住所述取样箱底部的开口。

作为本发明的进一步改进，所述第一斗齿靠近第二斗齿的侧面设有斗齿弹扣，所述第二斗齿靠近第一斗齿的侧面设有和斗齿弹扣相对应的斗齿凹孔，两个取样斗闭合时所述斗齿弹扣嵌入对应的斗齿凹孔中。

作为本发明的进一步改进，所述第二斗齿靠近第一斗齿的侧面前端设有坡面结构，用于挤压并引导斗齿弹扣贴于第二斗齿的侧面。

作为本发明的进一步改进，所述取样斗的底板外表面上设有多个沿第一斗齿/第二斗齿长度方向延伸的滑轨，所述第一斗齿/第二斗齿滑动连接在对应的滑轨上；所述第一斗齿/第二斗齿设有斗齿弹性件，并且斗齿弹性件在第一斗齿/第二斗齿在受阻时处于压缩状态。

作为本发明的进一步改进，所述斗齿弹扣嵌入斗齿凹孔时两个斗齿弹性件处于拉伸状态。

作为本发明的进一步改进，所述取样斗的底板外表面上设有多个齿座，第一斗齿/第二斗齿的后部位于齿座内，前部伸出齿座外；所述斗齿弹性件设置在所述齿座内，其两端分别支撑齿座的后端、第一斗齿/第二斗齿的后端。

作为本发明的进一步改进，所述第一斗齿/第二斗齿的后端均设有斗齿导向杆，所述斗齿弹性件设为压缩弹簧，并且套于所述斗齿导向杆外。

作为本发明的进一步改进，所述取样箱的前后两个侧面上分别设有所述连杆组件，所述连杆组件包括两组左右对称的上连杆和下连杆，所述上连杆的底端和下连杆的顶端转动连接，两个上连杆的顶端一同转动连接在所述提拉组件上，两个下连杆具有一同转动连接在取样箱侧面上的转动支点，两个下连杆的底端分别连接两个取样斗。

作为本发明的进一步改进，所述上连杆和下连杆转动连接处设有扭簧，用于驱使两个取样斗保持打开的状态。

作为本发明的进一步改进，所述取样箱上设置有水下高压位移传感器。

本发明的有益效果：

本发明的深海取样装置，通过在两个取样斗上设置可以相互结合的第一斗齿、第二斗齿，能够确保完成取样后取样箱底部严密地被封住，避免了上拉过程中出现的样品流失情况，保障了取样的高效率。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施案例，以助于理解本发明的目的和优点，其中：

图1为深海沉积物取样装置的结构示意图；

图2为图1的A部分的局部放大示意图；

图3为图1的B部分的局部剖视示意图；

图4为第一斗齿和第二斗齿的结构示意图；

图5为图1的C部分的局部剖视示意图；

图6为图1的D部分的局部剖视示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

参照图1-图6，一种深海沉积物取样装置，包括架体、取样箱1、两个取样斗2、两个横杆31、两个支撑管41、连杆组件、提拉组件51、缆绳52。

其中，所述取样箱1具有前后左右四个侧面，其底部具有开口，顶部封闭，所述取样箱1滑动装配在架体上，并且可以沿架体向下滑动。两个所述横杆31分别连接在架体的左右两侧，两个支撑管41竖向延伸并且分别设置在两个横杆31上，所述支撑管41可以沿相对于支撑管41竖向平移，并且是受限地竖向平移。两个所述取样斗2关于取样箱1左右对称设置，所述连杆组件设置在取样箱1上并且连接两个取样斗2，所述提拉组件51活动连接所述连杆组件，提拉组件51相对于取样箱1向上移动则可通过连杆组件将两个取样斗2打开，使得所述取样箱1底部的开口敞开，相对于取样箱1向下移动则可以通过连杆组件将两个取样斗2闭合，使得取样箱1底部的开口闭合。所述缆绳52一端装配在船载绞缆机（图中未显示）上，另一端连接提拉组件51。

使用本实施案例的深海沉积物取样装置进行深海沉积物取样时，先将深海沉积物取样装置投入海中并持续下沉，船载绞缆机处于停机状态，使得缆绳52在船载绞缆机下沉过程中处于松弛状态。当深海沉积物取样装置到达海底沉积层时，两个支撑管41的底端首先支撑在海底沉积层上，此时所述横杆31在自重的作用下相对于支撑管41向下平移，平移到其下止位后横杆31停止不动，然后取样箱1在自重的作用下插入海底沉积层，此时船载绞缆机启动，逐渐收紧缆绳52并使之张紧上拉，在缆绳52上拉的作用下，提拉组件51被向上拉起，使得两个取样斗2由打开状态逐渐闭合，在闭合的过程中取样斗2将海底沉积层破开，当两个取样斗2闭合时将取样箱1底部的开口封闭住，深海沉积物即纳入取样箱1内，然后在缆绳52的上拉作用下，整个深海沉积物取样装置被拉上海面，工作人员将深海沉积物取样装置卸下，将取样箱1内所取得的深海沉积物样品移入专业的收集设备内，以待检测研究。

在本实施案例中，所述深海沉积物取样装置还包括设置在架体上的提速结构、将提速机构锁死的提速锁定结构。支撑管41的底端首先支撑在海底沉积层上，并且所述横杆31在自重的作用下相对于支撑管41向下平移时，所述支撑管41可以解除提速结构被提速锁定结构锁死的状态，解除锁定的提速结构用于加快取样箱1沿架体向下滑动的速度并插入海底沉积层。

首先，海底沉积层由浊流沉积、冰成沉积、生物沉积、火山沉积、自生沉积和褐粘土等组成。不同海域的土质状况、不同海域的生物分布类别不同使得海底沉积层的状况有所不同，尤其是在海底沉积层的硬度上有所不同。所述取样箱1插入海底沉积层的深度决定了取样量，在应对质地较为柔软或者松弛的海底沉积层时，取样箱1依赖自重可以插入海底沉积层，然而在应对质地较为坚硬等难于破开的海底沉积层时，取样箱1的插入深度有限，导致取样量偏少，甚至无法有效插入海底沉积层导致取样失败。其次，常见的取样箱1会配置有配重物，通过增加质量来提高自重效果，然而这样会导致深海沉积物取样装置的整体重量较大，使得工作人员将其投入海底或者从海面取回船上较为辛苦和不便。因此，在本实施案例中，通过在架体上设置提取结构，提速结构在下沉阶段被锁死处于沉寂期，带取样箱1需要插入海底沉积层时才被提速锁定结构解除锁死状态，在激活后的提取结构的作用下，所述取样箱1能够加快沿架体向下滑动的速度，配合自重具有较高的动能，在应对质地较为坚硬的海底沉积层时可以顺利插入，避免取样失败，在应对质地较为柔软的海底沉积层时可以增加插入的深度，提高取样量。另外，在配置有提速结构的前提下，取样箱1无需装配配重物，减轻了整体重量，便于工作人员的操作。

在本实施案例中，所述架体包括两个导轨板32、横梁33。两个所述导轨竖向延伸，贴合在取样箱1左右两个侧面并且与之滑动配合，使得取样箱1可以沿着所述导轨板32向下滑动，可以在导轨板32和取样箱1左右两个侧面上设置竖向延伸且滑动配合的卡槽和卡条，所述横梁33位于取样箱1的上方，更为具体地，横梁33可以贴于取样箱1的顶部，所述横梁33的左右两端分别连接两个导轨板32的顶端。所述架体的整体结构以最为简单的实现了取样箱1能够沿架体向下滑动的功能，并且占用体积小。所述提速结构设置在横梁33上，其包括安装架61、两个台板62、两个提速导向柱63、两个提速弹性件64。其中，两个所述台板62水平设置并且连接在所述安装架61的左右两侧，两个提速导向柱63分别竖向贯穿对应的台板62，并且可以相对于台板62上下滑动，所述提速弹性件64支撑在台板62的底部和提速导向柱63的底端之间。所述提速锁定结构包括插销65、绳索66，所述插销65横向贯穿所述提速导向柱63并且支撑在台板62顶部，所述绳索66的一端连接所述支撑管41的顶端，另一端连接所述插销65。当深海沉积物取样装置下沉时，所述插销65贯穿提速导向柱63时，所述提速弹性件64处于压缩状态，并且提速导向柱63的底端距离取样箱1的顶部一端距离，此时所述提速结构被锁死即处于沉寂期，所述绳索66也处于松弛状态，使得插销65保持贯穿提速导向柱63的状态而无法被解除。当支撑管41支撑在海底沉积层后，所述横杆31相对于支撑管41向下平移，使得支撑管41相对于架体向上移动，所述绳索66逐渐由松弛状态被拉紧，进而拉动所述插销65，最终从提速导向柱63中抽出。所述插销65被抽出后，所述提速弹性件64从压缩状态得到释放，使得提速结构被激活，提速弹性件64对提速导向柱63产生向下的弹力，提速导向柱63急速向下移动，其底端撞击取样箱1的顶部，并配合其自重效果产生较高的动能，以快速插入海底沉积层。在本实施案例中，所述提速弹性件64设置为压缩弹簧，其套于提速导向柱63外，提速导向柱63的底部设置有一个水平的凸盘，提速弹性件64的顶端和底端分别支撑在台板62的底部和凸盘的顶部。

在本实施案例中，所述提速结构为左右对称式的结构，使得其对于取样箱1的撞击作用左右平衡，以避免导致取样箱1急速向下滑动时发生方向偏斜。

在本实施案例中所述提速导向柱63的底端设置有撞击件67，所述插销65从提速导向柱63抽出后，撞击件67用于向下撞击取样箱1的顶部。所述撞击件67为块状或盘状结构，其横截面大于提速导向柱63，一方面避免提速导向柱63直接和取样箱1顶部撞击，减少其受损程度，另一方面增大取样箱1的受力面积，以避免取样箱1顶部出现凹陷等损伤情况。

再进一步地，所述撞击件67的底部设置有弹性保护垫68，弹性保护垫68可以使用橡胶材质，使得撞击件67在撞击取样箱1顶部时起到弹性缓冲作用，进一步减少两者的撞击损伤，延长使用寿命。

在本实施案例中，下沉过程中两个取样斗2会受到阻力，使得两者保持打开的状态，在两个取样斗2分别位于取样箱1左右两个侧面外侧时，再加上取样箱1的顶部，使得取样箱1在竖直方向上和海水的接触面积远大于架体，因此在正常情况下取样箱1受到的阻力远大于架体，自然使得取样箱1的顶部紧贴在架体的横梁33上而无法相对于架体向下滑动，然而海洋中的洋流情况复杂多变且难以预估，为避免下沉阶段取样箱1沿着导轨板32向下滑动，所述导轨板32上设有头部呈圆弧面的定位弹扣321，所述取样箱1的左右两个侧面上设有定位孔11，所述定位弹扣321嵌入定位孔11中，使得取样箱1暂时被锁定在导轨板32上。由于所述定位弹扣321的头部为圆弧面，在提速结构的撞击作用下，定位弹扣321可迅速缩回并从定位孔11中脱出，使得取样箱1能够顺利地沿导轨板32向下滑动。另外，所述定位弹扣321的弹性可以适当减弱，一方面正常情况下在下沉阶段取样箱1是无法相对导轨板32向下滑动的，另一方面也可以在取样箱1向下移动过程中减少定位弹扣321产生的阻力。

所述深海沉积物取样装置在完成取样，并且被缆绳52上拉过程中，正常情况下缆绳52始终保持张紧的状态，但是如果船载绞缆机的运行不稳定，拉升缆绳52出现波动，以及海洋中的复杂多变且难以预估的洋流状况，会导致缆绳52在上拉过程中偶尔出现松弛的情况，这就会使得两个所述取样斗2部分打开，取样箱1内的海底沉积物样品部分流失，使得实际取样量少于预期取样量，从而不得不增加取样次数，导致取样效率的降低。

基于此，在本实施案例中，两个所述取样斗2的底板上分别设有间隔布置并的第一斗齿21、第二斗齿22。首先，所述第一斗齿21、第二斗齿22在两个取样斗2闭合的过程中能够破开海底沉积层，尤其是在应对质地较为坚硬的海底沉积层时，第一斗齿21和第二斗齿22的破土作用能够减少两个取样斗2闭合时的阻力。其次，所述第一斗齿21和第二斗齿22一一对应并且相互错开，两个取样斗2闭合时相互接合，从而密封住所述取样箱1底部的开口，使得上拉过程中，即使缆绳52偶尔出现松弛的状况，两个取样斗2依然保持封闭住取样箱1底部开口的状态，从而避免海底沉积物样品的流失，提高了取样的效率。

在本实施案例中，所述第一斗齿21靠近第二斗齿22的侧面设有斗齿弹扣23，所述第二斗齿22靠近第一斗齿21的侧面设有和斗齿弹扣23相对应的斗齿凹孔24，两个取样斗2闭合时所述斗齿弹扣23嵌入对应的斗齿凹孔24中，通过所述斗齿弹扣23和斗齿凹孔24的嵌设配合，使得第一斗齿21和第二斗齿22的结合状态稳定，不易松动，从而能够保证上拉过程中取样箱1底部开口的严密密封。

进一步地，所述第二斗齿22靠近第一斗齿21的侧面前端设有坡面结构221，在两个取样斗2逐渐闭合的过程中，第一斗齿21和第二斗齿22相对的侧面逐渐靠近，所述第二斗齿22的坡面结构221可以引导第一斗齿21的斗齿弹扣23，使其挤压并且贴于第二斗齿22的侧面，直至嵌入斗齿凹孔24中。通过设置所述坡面结构221，可以避免斗齿弹扣23被卡住，以确保能够顺利和斗齿凹孔24嵌设配合。

在本实施案例中，所述取样斗2的底板外表面上设有多个沿第一斗齿21/第二斗齿22长度方向延伸的滑轨25，所述第一斗齿21/第二斗齿22滑动连接在对应的滑轨25上。所述第一斗齿21/第二斗齿22设有斗齿弹性件26，并且斗齿弹性件26在第一斗齿21/第二斗齿22在受阻时处于压缩状态，两个取样斗2在闭合过过程中，第一斗齿21和第二斗齿22会在破土时受到海底沉积层的阻力作用，使得第一斗齿21和第二斗齿22沿着滑轨25滑动回缩，此时斗齿弹性件26被压缩。

在本实施案例中，所述斗齿弹扣23嵌入斗齿凹孔24时两个斗齿弹性件26处于拉伸状态。这是由于两个取样斗2在闭合的瞬间停止不动，而第一斗齿21和第二斗齿22由于惯性的作用会相对于两个斗齿伸出，而此时在第一斗齿21和第二斗齿22伸出方向上的海底沉积层经由两个取样斗2铲过，使得对第一斗齿21和第二斗齿22的阻力作用减小，两个斗齿弹性件26由压缩状态逐渐变为拉伸状态，并且在拉伸状态下斗齿弹扣23嵌入斗齿凹孔24，使得两个斗齿弹性件26维持拉伸状态，而两个斗齿弹性件26的拉伸状态会对两个斗齿驱使两个取样斗2闭合的施加弹性作用力，因此可以增强两个取样斗2的自锁效果，进一步提高封闭取样箱1底部开口的密封性。

在本实施案例中，所述取样斗2的底板外表面上设有多个齿座27，齿座27的后端封闭，前端开口，第一斗齿21/第二斗齿22的后部位于齿座27内，并且其前部伸出齿座27外。所述斗齿弹性件26设置在所述齿座27内，其两端分别支撑齿座27的后端、第一斗齿21/第二斗齿22的后端，所述齿座27避免斗齿弹性件26和海底沉积层接触，起到了保护斗齿弹性件26的作用。

另外，所述第一斗齿21/第二斗齿22的后端均设有斗齿导向杆28，所述斗齿弹性件26设为压缩弹簧，并且套于所述斗齿导向杆28外，斗齿导向杆28起到了限定斗齿弹性件26的作用，避免长时间使用后斗齿弹性件26偏离原先设定在齿座27内的位置。

在本实施案例中，所述取样箱1的前后两个侧面上分别设有所述连杆组件，所述连杆组件包括两组左右对称的上连杆53和下连杆54，所述上连杆53的底端和下连杆54的顶端转动连接，两个上连杆53的顶端一同转动连接在所述提拉组件51上，两个下连杆54具有一同转动连接在取样箱1侧面上的转动支点541，两个下连杆54的底端分别连接两个取样斗2。通过上连杆53和下连杆54的相对转动，以及下连杆54绕转动支点541的转动，使得两个取样斗2能够打开以及闭合。

通常情况下，下沉过程中两个取样斗2受到海水的阻力会使得两者保持打开的状态，然而受限于海洋中的复杂多变且难以预估的洋流状况，因此，为确保取样箱1在插入海底沉积层前保持打开的状态，在本实施案例中，所述上连杆53和下连杆54转动连接处设有扭簧（图中未显示），用于驱使两个取样斗2保持打开的状态，当然，扭簧的扭力没有必要过于强力，仅需维持两个取样斗2保持打开的状态即可。

在本实施案例中，所述取样箱1上设置有水下高压位移传感器（图中未显示），所述水下高压位移传感器能够实时监控深海沉积物取样装置的水下深度，当其数值稳定不变时即可判断深海沉积物取样装置已经达到海底沉积层，船上的工作人员即可启动船载绞缆机。

首先，由于本实施案例的深海沉积物取样装置用于支撑在海底沉积层的支撑管41只设置有两个，在简化整体结构的同时也面临着保持深海沉积物取样装稳定性的不足。其次，由于本实施案例的深海沉积物取样装置的整体重量较轻，海底的洋流情况又是复杂多变，从而影响支撑管41支撑在海底沉积层后的整体稳定性，进而影响到取样箱1插入海底沉积层进行取样。

基于此，在本实施案例中，所述深海沉积物取样装置还包括插设在支撑管41内并且可向下伸出的锚定杆42、将锚定杆42锁定在支撑管41内的投锚锁定结构、设置在横杆31上的投锚结构。所述横杆31相对于支撑管41向下平移时，所述投锚结构可以解除锚定杆42被投锚锁定结构锁定的状态，并且驱使锚定杆42伸出支撑管41锚入海底沉积层。

所述锚定杆42可以在支撑管41支撑在海底沉积层后锚入，一方面，能够在设置少量支撑管41的情况下通过锚定的方式增强深海沉积物取样装置固着在海底沉积层上的性能，以保障自身的稳定性，另一方面，也可以避免复杂多变的海底洋流状况对深海沉积物取样装置稳定性的破坏，以确保取样的顺利进行。

在本实施案例中，所述投锚锁定结构包括多个锁定弹扣421、多个锁定孔411。其中，所述锁定弹扣421设置在锚定杆42外壁上并且头部呈圆弧面，所述锁定孔411设置在支撑管41的管壁上，所述锁定弹扣421嵌入对应的锁定孔411中，从而在下沉阶段能够将锚定杆42维持锁定在支撑管41内的状态。所述横杆31相对于支撑管41向下平移时，所述投锚结构对锚定杆42施加向下的解除作用力，并且解除作用力随平移距离的增加而增大，由于锁定弹扣421的头部呈圆弧面，在解除作用力增大的作用下会逐渐脱离锁定孔411，当解除作用力达到阈值时，所述锁定弹扣421即由锁定孔411中脱出，使得锚定杆42解除了被锁定状态，并且由于解除作用力的作用方向向下，即可给予锚定杆42动能，使其锚入海底沉积层。

在本实施案例中，所述支撑管41的管壁上设有竖向延伸的活动槽412，所述横杆31由活动槽412穿入支撑管41内，活动槽412的长度即限定了横杆31平移的范围。所述投锚结构包括第一投锚弹性件71，所述第一投锚弹性件71的两端分别支撑横杆31和锚定杆42顶端，并且所述横杆31相对于支撑管41向下平移时，所述第一投锚弹性件71处于压缩状态。首先，随着横杆31的向下平移，第一投锚弹性件71的压缩幅度逐渐增大，从而能够使得锁定弹扣421由锁定孔411中脱出，即起到解除锁定的作用。其次，当所述锁定弹扣421由锁定孔411中脱出的瞬间，所述第一投锚弹性件71的压缩幅度达到最大，其解除作用力即弹性作用力达到最大值，使得其提供给锚定杆42的动能最大化。再者，第一锚定弹性件对横杆31能够施加向上的弹性作用力，使得横杆31抵在活动槽412的顶端，以避免下沉过程中横杆31相对于支撑管41向下平移。

在本实施案例中，所述投锚结构还包括竖向延伸的投锚导向杆72；所述投锚导向杆72的顶端连接在横杆31上，底端滑动穿入锚定杆42的顶端。所述第一投锚弹性件71设置为压缩弹簧，并且套于所述投锚导向杆72之外。投锚导向杆72一方面起到限定第一投锚弹性件71在支撑管41内位置的作用，避免长时间使用后发生位置偏移，另一方面，锚定杆42的外径略微小于支撑管41的内径，投锚导向杆72还能起到对锚定杆42的导向作用，避免锚定杆42在锚入海底沉积层的过程中发生轴向偏斜。

在本实施案例中，所述锚定杆42的顶端设有竖向延伸的投锚导向套管73，所述投锚导向套管73滑动套接在投锚导向杆72上。投锚导向套管73能够增大投锚导向杆72和锚定杆42的接触面积，不仅提高了导向的精准性，而且还可以避免投锚导向杆72在导向过程中弯曲变形。

在本实施案例中，所述锚定杆42和支撑管41之间设有第二投锚弹性件74，所述第二投锚弹性件74对锚定杆42施的加弹力用于驱使锚定杆42伸出支撑管41并锚入海底沉积层。所述第二投锚弹性件74可以设置为套于锚定杆42外的压缩弹簧，其顶端、底端分别连接锚定杆42的外壁、支撑管41的内壁，并且在锚定杆42被锁定的状态下，第二投锚弹性件74处于压缩状态，当然，第二投锚弹性件74对锚定杆42所施加向下的弹力需适中，以避免提前破坏锁定弹扣421和锁定凹孔的嵌设配合。首先，第二投锚弹性件74配合第一投锚弹性件71能够增大提供给锚定杆42的动能。其次，第二投锚弹性件74和第一投锚弹性件71的弹力作用部位沿锚定杆42的延伸方向间隔开，使得两者对于锚定杆42的作用均匀化，相比仅设置第一投锚弹性件71，作用力集中在锚定杆42的顶端，容易加剧锚定杆42顶端以及上段的受损状况。再者，第二投锚弹性件74的弹力作用可以减轻第一投锚弹性件71解除锁定弹扣421由锁定孔411脱出的解除作用力大小，起到一定的分担作用。

在本实施案例中，所述支撑管41的管壁上位于锁定孔411的下方设有投锚导向槽413，所述投锚导向槽413沿竖向螺旋延伸。所述锁定弹扣421由锁定孔411中脱出后可以嵌入对应的投锚导向槽413中，所述锚定杆42在解除锁定状态后，向下伸出的同时能够同步地绕自身中轴线转动，从而能够提高其底端破土性能，在应对质地较为坚硬的海底沉积层时更为得心应手。

在本实施案例中，所述锚定杆42的底端设有呈锥形的锚头422，锚头422上还可以设置破土刃，以进一步提高其破土的性能。

在本实施案例中，所述支撑管41的底端具有多个向支撑管41外侧伸出的支撑脚414，一方面，在本实施案例仅设置两个支撑管41的情况下，支撑脚414能够提高支撑管41支撑在海底沉积层后的平稳性，另一方面，在锚定杆42锚入海底沉积层之前能够减轻海底洋流的影响，起到过度的作用。

最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施案例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高效率的深海取样装置，其特征在于，包括底部具有开口的取样箱、两个关于取样箱左右对称的取样斗、设置在取样箱上并且连接两个取样斗的连杆组件、活动连接连杆组件并用于开合两个取样斗的提拉组件、连接提拉组件并且装配于船载绞缆机的缆绳、分别间隔布置在两个取样斗的底板上并且用于破开海底沉积层的第一斗齿、第二斗齿；所述第一斗齿和第二斗齿一一对应并且相互错开，两个取样斗闭合时相互接合用于密封住所述取样箱底部的开口。

2.根据权利要求1所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述第一斗齿靠近第二斗齿的侧面设有斗齿弹扣，所述第二斗齿靠近第一斗齿的侧面设有和斗齿弹扣相对应的斗齿凹孔，两个取样斗闭合时所述斗齿弹扣嵌入对应的斗齿凹孔中。

3.根据权利要求2所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述第二斗齿靠近第一斗齿的侧面前端设有坡面结构，用于挤压并引导斗齿弹扣贴于第二斗齿的侧面。

4.根据权利要求2所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述取样斗的底板外表面上设有多个沿第一斗齿/第二斗齿长度方向延伸的滑轨，所述第一斗齿/第二斗齿滑动连接在对应的滑轨上；所述第一斗齿/第二斗齿设有斗齿弹性件，并且斗齿弹性件在第一斗齿/第二斗齿在受阻时处于压缩状态。

5.根据权利要求4所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述斗齿弹扣嵌入斗齿凹孔时两个斗齿弹性件处于拉伸状态。

6.根据权利要求4所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述取样斗的底板外表面上设有多个齿座，第一斗齿/第二斗齿的后部位于齿座内，前部伸出齿座外；所述斗齿弹性件设置在所述齿座内，其两端分别支撑齿座的后端、第一斗齿/第二斗齿的后端。

7.根据权利要求6所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述第一斗齿/第二斗齿的后端均设有斗齿导向杆，所述斗齿弹性件设为压缩弹簧，并且套于所述斗齿导向杆外。

8.根据权利要求1所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述取样箱的前后两个侧面上分别设有所述连杆组件，所述连杆组件包括两组左右对称的上连杆和下连杆，所述上连杆的底端和下连杆的顶端转动连接，两个上连杆的顶端一同转动连接在所述提拉组件上，两个下连杆具有一同转动连接在取样箱侧面上的转动支点，两个下连杆的底端分别连接两个取样斗。

9.根据权利要求8所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述上连杆和下连杆转动连接处设有扭簧，用于驱使两个取样斗保持打开的状态。

10.根据权利要求1所述的高效率的深海取样装置，其特征在于，所述取样箱上设置有水下高压位移传感器。