CN117074074A - 一种海洋地质调查用岩土取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋地质调查用岩土取样装置，包括固定架，且固定架的顶部安装有冲击泵，并且冲击泵的端部通过缓冲杆连接有取样筒；还包括：所述取样筒的底部内壁上开设有一圈嵌槽，且嵌槽中等间距转动连接有开合板；所述取样筒的内侧顶部开设有横槽，且横槽中对称连接有滑块，并且滑块的底部铰接有连杆，而且连杆的底部滑动铰接于推板的顶部；所述取样筒的外部四周开设有限位槽。该海洋地质调查用岩土取样装置，取样操作时，可以对提取的样本进行限位，防止移动过程中样本从取样筒中掉落，且能够对取样筒内部的样本快速取出，提高工作效率，而且在防止取样装置时，可以自动找平，从而有利于装置取样时的稳定性。

Description

一种海洋地质调查用岩土取样装置

技术领域

本发明涉及技术领域，具体为一种海洋地质调查用岩土取样装置。

背景技术

随着地球资源的大量消耗，科学家们预言，海洋将成为人类深入开发的新领域，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，而对于海洋地质的研究则是重中之重，为了能够更深入的对海洋地质进行研究，研究人员需要对海底土质进行取样，从而就会用到海洋地质调查用岩土取样装置；

在公开号为CN213397688U公开的一种海洋地质调查用岩土取样装置，通过液压缓冲杆、固定柱、钢丝绳、防护壳和挡板的设置，在下放取样装置过程中，均速释放钢丝绳，由于固定柱结构的稳定性，使得装置在下放过程中能够保持垂直下放，从而保持装置的稳定，避免回水流波动较大导致装置倾斜磕碰，有利于保护装置的安全，在装置落地时，液压缓冲杆通过液压调节能够大大减小冲击力，避免装置受冲击较大而损坏，并且在取样过程中，液压缓冲杆能够及时调节装置的平衡，使得装置放置更加稳定，在取样过程中，防护桶能够避免海底水流的冲刷，从而保障取样岩土的完整，有利于提高数据分析的准确性，有效的提高取样装置的工作效率，实用性更强；

在公开号为CN217483904U公开的一种海洋地质调查用岩土取样装置，在使用该岩土取样装置时，先将装置整体快速移动至适当的位置，并通过转动稳定螺杆使其与固定平面支撑进而将装置整体固定，然后根据取样深度的需要将适当数量的延长取样筒旋拧连接在传动转杆、开孔取样筒之间，然后将转动电机与外接电源连接并启动，转动电机通过主动齿轮带动加速齿轮、从动齿轮转动，进而带动传动转杆进行转动，此时工作人员可通过转动蜗杆带动联动螺杆、联动轮盘整体转动，进而使联动座螺纹联动，使其在固定座上向下进行移动即可，撑脚的底部两端设置有滚轮支架，滚轮支架上竖直转动连接有滚轮，并在撑脚的中心处水平固定有横板，横板上竖直贯穿设置有螺孔，螺孔内旋拧连接有稳定螺杆，使工作人员能够将装置整体快速移动至适当的位置；

但是，上述方案在使用的过程中还存在以下问题：在对海洋的岩土进行取样时，通过取样桶直接对岩土进行取样操作，而取样桶开口处并未设置限位机构，进而在上移时岩土样本易发生掉落，若岩土样本可以刚好在取样桶的内部不掉落，后期去取出时也会造成不便，进而耽误工作的效率，并且在放置取样装置时，是直接通过支撑脚与海床进行放置，而海床的表面并不是十分规整的，进而使得取样时装置不便于与岩土之间保持平稳，从而影响取样工作的进行。

所以我们提出了一种海洋地质调查用岩土取样装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋地质调查用岩土取样装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的海洋地质调查用岩土取样装置，在对海洋的岩土进行取样时，通过取样桶直接对岩土进行取样操作，而取样桶开口处并未设置限位机构，进而在上移时岩土样本易发生掉落，若岩土样本可以刚好在取样桶的内部不掉落，后期去取出时也会造成不便，进而耽误工作的效率，并且在放置取样装置时，是直接通过支撑脚与海床进行放置，而海床的表面并不是十分规整的，进而使得取样时装置不便于与岩土之间保持平稳，从而影响取样工作的进行的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋地质调查用岩土取样装置，包括固定架，且固定架的顶部安装有冲击泵，并且冲击泵的端部通过缓冲杆连接有取样筒，而且取样筒位于固定架的内侧顶部，同时取样筒的底部边缘处安装有钻头；

还包括：所述取样筒的底部内壁上开设有一圈嵌槽，且嵌槽中等间距转动连接有开合板，并且开合板用于对取样筒的入口进行开启与闭合；

所述取样筒的内侧顶部开设有横槽，且横槽中对称连接有滑块，并且滑块的底部铰接有连杆，而且连杆的底部滑动铰接于推板的顶部，同时连杆位于取样筒内侧顶部；

所述取样筒的外部四周开设有限位槽，且限位槽中连接有支撑架，并且支撑架的底部滑动连接有支撑脚。

优选的，所述取样筒的顶部内侧嵌入式安装有电机，且电机的输出端连接有轴杆，并且轴杆贯穿轴承连接于取样筒的顶部内侧，而且轴杆的中部外侧通过第一棘轮组件与往复丝杆相连接，同时往复丝杆轴承连接于横槽中，使得电机带动轴杆转动后，轴杆通过第一棘轮组件带动往复丝杆转动。

优选的，所述往复丝杆上对称螺纹连接有滑块，且滑块通过连杆带动推板构成上下滑动结构，并且连杆设置为“X”字形结构，而且推板设置为圆台状结构，使得往复丝杆带动滑块移动后，滑块带动连杆转动，连杆带动推板滑动。

优选的，所述轴杆的左侧端部通过锥齿连接件与套筒相连接，且套筒轴承连接于取样筒左侧内壁中，并且取样筒的底部通过第二棘轮组件与半齿轮相连接，而且第二棘轮组件与第一棘轮组件转动方向相反，使得轴杆通过锥齿连接件带动套筒转动，套筒通过第二棘轮组件带动半齿轮转动。

优选的，所述半齿轮贯穿轴承连接于取样筒内部左侧，且半齿轮的外部与齿环相连接，并且齿环转动连接于取样筒底部的内壁中，而且齿环与取样筒之间安装有扭簧，使得半齿轮转动后带动齿环转动，进而对扭簧进行反转。

优选的，所述齿环通过半齿轮和扭簧构成往复转动结构，且齿环的底部等角度开设有导槽，并且导槽设置为弧形结构，而且导槽中连接有立柱，使得齿环转动后带动导槽同步转动，进而带动立柱转动。

优选的，所述立柱的中部固定有开合板，且开合板设置为弧形结构，使得立柱带动开合板进行开合转动。

优选的，所述立柱的底部滑动连接于凹槽中，且凹槽对应设置于嵌槽的底部，并且凹槽设置为矩形结构，而且立柱通过导槽和凹槽带动开合板转动开合，使得立柱通过导槽和凹槽带动开合板对取样筒的开口进行打开与闭合。

优选的，所述支撑脚的顶部滑动连接于平衡腔中，且平衡腔开设于支撑架的内侧底部，并且相邻的支撑架的平衡腔之间连通有连接管，而且每个连接管的中部均安装有电磁阀，同时平衡腔和连接管中存放有油液，使得电磁阀打开后，平衡腔和连接管连通，油液流动自动找到平衡位置。

与现有技术相比，本发明海洋地质调查用岩土取样装置的有益效果是：在取样操作时，可以对提取的样本进行限位，防止移动过程中样本从取样筒中掉落，且能够对取样筒内部的样本快速取出，提高工作效率，而且在防止取样装置时，可以自动找平，从而有利于装置取样时的稳定性，具体内容如下：

1、通过设置的冲击泵带动取样筒活动后，可以将岩土破碎，进而便于收集到取样筒的内部，且电机带动轴杆转动后，轴杆会通过锥齿连接件带动套筒进行转动，套筒转动后就会通过第二棘轮组件带动半齿轮转动，半齿轮转动后就会带动齿环转动，齿环转动后就会对扭簧进行反转，且齿环转动后会通过弧形的导槽带动立柱进行转动，而立柱的底部位于矩形的凹槽中，从而使得立柱进行开合滑动，立柱滑动后就会带动开合板同步活动，开合板就会进行闭合聚拢，从而将取样筒的底部进行闭合，防止取样筒内部的样本在移动的过程中掉落，并且开合板设置有蜂窝孔，便于将海水沥出，减轻重量；

2、通过设置的电机带动轴杆反转后，轴杆会通过第一棘轮组件带动往复丝杆进行转动，往复丝杆转动后就会带动滑块在横槽中进行移动，滑块移动后就会带动连杆进行转动，连杆转动后就会在推板上进行滑动，进而带动推板进行竖直滑动，从而将取样筒内部的岩土样本进行自动推出，快速出样提高工作效率；

3、通过设置的支撑架和支撑脚可以保持取样装置整体的平稳，当装置下降至海洋的岩土层上后，打开连接管上的上的电磁阀，连接管和平衡腔就会处于相互贯通的状态，平衡腔中的油液就会相互流通，进而使得支撑架在支撑脚上进行滑动，从而进行自动调节平衡，使得取样装置整体能够在岩土层上保持稳定避免倾倒，而后闭合电磁阀，对平衡后的状态进行固定，从而提高取样工作的质量。

附图说明

图1为本发明整体正剖结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明图1中B处放大结构示意图；

图4为本发明图1中C处放大结构示意图；

图5为本发明取样筒、支撑架、连接管和电磁阀分布俯视结构示意图；

图6为本发明半齿轮、齿环、导槽和立柱连接俯视结构示意图；

图7为本发明立柱、开合板和嵌槽连接俯视结构示意图；

图8为本发明嵌槽和凹槽分布俯视结构示意图。

图中：1、固定架；2、冲击泵；3、取样筒；4、钻头；5、限位槽；6、支撑架；7、支撑脚；8、平衡腔；9、连接管；10、电磁阀；11、电机；12、轴杆；13、第一棘轮组件；14、往复丝杆；15、横槽；16、滑块；17、连杆；18、推板；19、套筒；20、第二棘轮组件；21、半齿轮；22、齿环；23、扭簧；24、导槽；25、立柱；26、开合板；27、嵌槽；28、凹槽。

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做出创造性劳动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。

请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种海洋地质调查用岩土取样装置，包括固定架1，且固定架1的顶部安装有冲击泵2，并且冲击泵2的端部通过缓冲杆连接有取样筒3，而且取样筒3位于固定架1的内侧顶部，同时取样筒3的底部边缘处安装有钻头4，取样筒3的外部四周开设有限位槽5，且限位槽5中连接有支撑架6，如图1所示，首先，在使用时将固定架1通过吊环与相应的收放设备连接，固定架1上的冲击泵2启动后会带动取样筒3活动，取样筒3底部的钻头4对岩土进行破碎凿取，取样筒3工作时，限位槽5会沿着支撑架6进行滑动，岩土样本破碎后进入至取样筒3的内部；

支撑架6的底部滑动连接有支撑脚7，支撑脚7的顶部滑动连接于平衡腔8中，且平衡腔8开设于支撑架6的内侧底部，并且相邻的支撑架6的平衡腔8之间连通有连接管9，而且每个连接管9的中部均安装有电磁阀10，同时平衡腔8和连接管9中存放有油液，如图1和图5所示，在将装置放置在海洋岩土上后，打开连接管9上的电磁阀10，进而使得平衡腔8和连接管9处于连通的状态，油液就会由于重力作用在平衡腔8和连接管9中进行流动，支撑架6就会在支撑脚7上进行滑动，进而将装置自动找到平衡的状态，而后闭合电磁阀10，对平衡状态进行锁定，从而使得取样筒3可以稳定的进行取样操作；

取样筒3的顶部内侧嵌入式安装有电机11，且电机11的输出端连接有轴杆12，并且轴杆12贯穿轴承连接于取样筒3的顶部内侧，轴杆12的左侧端部通过锥齿连接件与套筒19相连接，且套筒19轴承连接于取样筒3左侧内壁中，并且取样筒3的底部通过第二棘轮组件20与半齿轮21相连接，而且第二棘轮组件20与第一棘轮组件13转动方向相反，半齿轮21贯穿轴承连接于取样筒3内部左侧，且半齿轮21的外部与齿环22相连接，并且齿环22转动连接于取样筒3底部的内壁中，而且齿环22与取样筒3之间安装有扭簧23，如图1、图3-4和图6所示，启动取样筒3中的电机11后，电机11就会带动轴杆12进行转动，轴杆12转动后就会通过锥齿连接件带动套筒19进行转动，套筒19转动后就会通过第二棘轮组件20带动半齿轮21进行转动，半齿轮21转动后就会带动齿环22进行转动，齿环22转动后就会对扭簧23进行反转；

取样筒3的底部内壁上开设有一圈嵌槽27，且嵌槽27中等间距转动连接有开合板26，并且开合板26用于对取样筒3的入口进行开启与闭合，齿环22通过半齿轮21和扭簧23构成往复转动结构，且齿环22的底部等角度开设有导槽24，并且导槽24设置为弧形结构，而且导槽24中连接有立柱25，立柱25的中部固定有开合板26，且开合板26设置为弧形结构，立柱25的底部滑动连接于凹槽28中，且凹槽28对应设置于嵌槽27的底部，并且凹槽28设置为矩形结构，而且立柱25通过导槽24和凹槽28带动开合板26转动开合，如图1、图4和图6-8所示，齿环22转动后会带动导槽24同步转动，导槽24就会带动立柱25随之转动，而立柱25的底部滑动连接于凹槽28中，进而使得立柱25的活动受到限制，立柱25只能进行开合滑动，立柱25滑动后会带动开合板26在嵌槽27中转出，从而对取样筒3的底部开口进行封闭，开合板26就会对岩土样本进行承托，防止在移动取出海水时，样本掉落，并且后期需要取出样本时，半齿轮21继续转动，齿环22与半齿轮21处于不啮合的状态，扭簧23就会带动齿环22进行回转复位，从而使得开合板26再次收回至嵌槽27中，进而打开取样筒3底部的开口；

轴杆12的中部外侧通过第一棘轮组件13与往复丝杆14相连接，且往复丝杆14轴承连接于横槽15中，取样筒3的内侧顶部开设有横槽15，且横槽15中对称连接有滑块16，并且滑块16的底部铰接有连杆17，而且连杆17的底部滑动铰接于推板18的顶部，同时连杆17位于取样筒3内侧顶部，往复丝杆14上对称螺纹连接有滑块16，且滑块16通过连杆17带动推板18构成上下滑动结构，并且连杆17设置为“X”字形结构，而且推板18设置为圆台状结构，如图1-3所示，当电机11带动轴杆12进行反转时，轴杆12就会通过第一棘轮组件13带动往复丝杆14进行转动，往复丝杆14转动后就会带动滑块16在横槽15中进行相对滑动，滑块16移动后就会带动连杆17进行转动，连杆17转动后就会带动推板18在取样筒3的内部进行滑动，从而将内部的岩土样本自动推出，快捷出样，提高工作效率。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

在本本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施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，凡在本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，均应包含在本本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海洋地质调查用岩土取样装置，包括固定架(1)，且固定架(1)的顶部安装有冲击泵(2)，并且冲击泵(2)的端部通过缓冲杆连接有取样筒(3)，而且取样筒(3)位于固定架(1)的内侧顶部，同时取样筒(3)的底部边缘处安装有钻头(4)；

其特征在于：还包括：

所述取样筒(3)的底部内壁上开设有一圈嵌槽(27)，且嵌槽(27)中等间距转动连接有开合板(26)，并且开合板(26)用于对取样筒(3)的入口进行开启与闭合；

所述取样筒(3)的内侧顶部开设有横槽(15)，且横槽(15)中对称连接有滑块(16)，并且滑块(16)的底部铰接有连杆(17)，而且连杆(17)的底部滑动铰接于推板(18)的顶部，同时连杆(17)位于取样筒(3)内侧顶部；

所述取样筒(3)的外部四周开设有限位槽(5)，且限位槽(5)中连接有支撑架(6)，并且支撑架(6)的底部滑动连接有支撑脚(7)。

2.根据权利要求1所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述取样筒(3)的顶部内侧嵌入式安装有电机(11)，且电机(11)的输出端连接有轴杆(12)，并且轴杆(12)贯穿轴承连接于取样筒(3)的顶部内侧，而且轴杆(12)的中部外侧通过第一棘轮组件(13)与往复丝杆(14)相连接，同时往复丝杆(14)轴承连接于横槽(15)中。

3.根据权利要求2所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述往复丝杆(14)上对称螺纹连接有滑块(16)，且滑块(16)通过连杆(17)带动推板(18)构成上下滑动结构，并且连杆(17)设置为“X”字形结构，而且推板(18)设置为圆台状结构。

4.根据权利要求2所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述轴杆(12)的左侧端部通过锥齿连接件与套筒(19)相连接，且套筒(19)轴承连接于取样筒(3)左侧内壁中，并且取样筒(3)的底部通过第二棘轮组件(20)与半齿轮(21)相连接，而且第二棘轮组件(20)与第一棘轮组件(13)转动方向相反。

5.根据权利要求4所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述半齿轮(21)贯穿轴承连接于取样筒(3)内部左侧，且半齿轮(21)的外部与齿环(22)相连接，并且齿环(22)转动连接于取样筒(3)底部的内壁中，而且齿环(22)与取样筒(3)之间安装有扭簧(23)。

6.根据权利要求5所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述齿环(22)通过半齿轮(21)和扭簧(23)构成往复转动结构，且齿环(22)的底部等角度开设有导槽(24)，并且导槽(24)设置为弧形结构，而且导槽(24)中连接有立柱(25)。

7.根据权利要求6所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述立柱(25)的中部固定有开合板(26)，且开合板(26)设置为弧形结构，并且开合板(26)上设置有漏水孔洞。

8.根据权利要求7所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述立柱(25)的底部滑动连接于凹槽(28)中，且凹槽(28)对应设置于嵌槽(27)的底部，并且凹槽(28)设置为矩形结构，而且立柱(25)通过导槽(24)和凹槽(28)带动开合板(26)转动开合。

9.根据权利要求1所述的一种海洋地质调查用岩土取样装置，其特征在于：所述支撑脚(7)的顶部滑动连接于平衡腔(8)中，且平衡腔(8)开设于支撑架(6)的内侧底部，并且相邻的支撑架(6)的平衡腔(8)之间连通有连接管(9)，而且每个连接管(9)的中部均安装有电磁阀(10)，同时平衡腔(8)和连接管(9)中存放有油液。