CN203455186U - 一种重力活塞取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种重力活塞取样器，包括提管系统(40)、样管系统(50)、缆绳和卡箍(60)，所述提管系统(40)和样管系统(50)通过所述卡箍(60)连接，所述样管系统(50)还设置有活塞(504)，所述重力活塞取样器还包括夹缆释放装置(70)；所述活塞(504)置于所述样管系统(50)内下端并与穿过所述提管系统(40)和样管系统(50)的所述缆绳相连；所述夹缆释放装置(70)置于所述提管系统(40)上面并与所述缆绳相连。本实用新型的重力活塞取样器结构简单、使用方便、安全可靠、释放准确、取样深度超长。本实用新型的重力活塞取样器主要应用于海洋资源勘探领域中。

Description

一种重力活塞取样器

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术领域，特别是涉及一种用于海洋资源勘探的重力活塞取样器。

背景技术

在海洋资源勘探技术领域中，有的海洋资源勘探设备如重力活塞取样器需要在重力活塞取样器触底前提前释放进行取样，这些取样设备现在一般用A架通过铠芙拉缆绳吊放下水，在船舶有限的条件下施放和回收这些取样设备成为难点。在2000年1月26日公告的实用新型专利ZL98245305.1中披露了一种长岩芯重力活塞取样器，其包括样管、释放系统、提管重物、尾舵、刀口联合式全密闭管口封和带可调压限压阀球阀门式活塞，但没设计有夹缆释放装置，施放和回收很不方便；在2013年01月23日公告的实用新型专利ZL201220269034.7中披露了一种重力取样器，其包括夹板、杠杆、释放附重块、提头、尾翼、卡子、提管和活塞等，但也没设计有夹缆释放装置，施放和回收同样很不方便。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是提供一种重力活塞取样器，这种重力活塞取样器结构简单、使用方便。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种重力活塞取样器，包括提管系统、样管系统、缆绳和卡箍，所述提管系统和样管系统通过所述卡箍连接，所述样管系统还设置有活塞，所述重力活塞取样器还包括夹缆释放装置；所述活塞置于所述样管系统内下端并由穿过所述提管系统和样管系统的缆绳与所述夹缆释放装置相连。

本实用新型的进一步改进为，所述夹缆释放装置包括夹缆装置和释放装置，所述夹缆装置和释放装置设有共用的夹缆释放板，所述释放装置还设有吊钩，所述夹缆装置和释放装置通过夹缆释放板连为一体，所述夹缆装置位于释放装置上方；缆绳取一定位置由夹缆装置夹紧，留有余量，余段与提管系统和样管系统相连，所述提管系统和样管系统挂在所述吊钩上，所述释放装置用于释放提管系统和样管系统。

本实用新型的进一步改进为，所述夹缆装置包括夹缆主压板架、夹缆从压板架、夹缆主夹板、夹缆从夹板、活节螺栓，所述活节螺栓套设有螺母，所述夹缆从压板架的一侧设有容纳活节螺栓的Ｕ型槽；所述夹缆主夹板固定于所述夹缆主压板架的正面，所述夹缆从夹板固定于所述夹缆从压板架的正面，所述夹缆主压板架的一侧与所述夹缆从压板架的另一侧铰接，所述活节螺栓与所述夹缆主压板架的另一侧转动连接；当缆绳置于所述夹缆主夹板内，转动所述夹缆从压板架，则所述夹缆从夹板就压在所述缆绳上，再转动所述活节螺栓到所述夹缆从压板架的所述Ｕ型槽内，然后锁紧所述螺母，则所述夹缆主夹板和夹缆从夹板即夹紧了缆绳。

本实用新型的进一步改进为，所述释放装置包括释放架、吊钩、吊钩销、过渡杆、过渡杆销、触发杆、触发杆销、触发缆和重锤；所述吊钩、吊钩销、过渡杆、过渡杆销触发杆和触发杆销安装于所述释放架，所述吊钩、过渡杆和触发杆分别与所述吊钩销、过渡杆销和触发杆销转动连接，所述吊钩尾部与所述过渡杆首端搭接，所述过渡杆尾端与所述触发杆头部搭接，所述触发杆尾部与所述触发缆的一端连接，所述触发缆的另一端与所述重锤相连；所述触发缆的长度长于所述提管系统和样管系统的总长度；工作时，所述重锤先接触海底，使所述触发缆不受力而松弛，从而所述触发杆由于两边受力不匀，失去平衡而转动，进而所述过渡杆随之也失去平衡而转动，接着所述吊钩在提管系统和样管系统的重力作用下转动，所述提管系统和样管系统脱出所述吊钩而自由降落，实现所述提管系统和样管系统的释放。

本实用新型的进一步改进为，所述夹缆主夹板设有一条纵向长条形槽，所述长条形槽底部设有间隔错开的多条横向凹槽，所述夹缆从夹板设有纵向长条形凸起，所述长条形凸起顶上也设有间隔错开的多条横向凸起，当所述夹缆主压板架和夹缆从压板架关起锁住后，所述夹缆主夹板上的所述凹槽和所述夹缆从夹板上的所述凸起刚好啮合，夹住置于其中的缆绳。

本实用新型的进一步改进为，所述释放装置还包括释放安全销，所述触发杆、夹缆释放板和释放板上分别设有安全销孔，所述释放安全销穿设于所述触发杆、夹缆释放板和释放板的安全销孔中，防止所述释放装置提前释放。

本实用新型的进一步改进为，所述吊钩和过渡杆的末端分别设有拔动螺钉，所述释放板设置有用于所述拔动螺钉拔动工作的空腔。

本实用新型的进一步改进为，所述样管系统包括样管卡接头、取样管、花瓣刀头和活塞；所述花瓣刀头安装于所述取样管下端，所述取样管上端设置有一样管卡接头，通过所述卡箍与所述提管系统对接，所述活塞安装于所述取样管内下端,所述活塞头部与缆绳末端连接，所述样管卡接头内孔直径小于所述活塞的外径。

本实用新型的进一步改进为，所述花瓣刀头包括刀头、花瓣接头、花瓣、花瓣销和花瓣梗，所述花瓣接头套设于所述刀头成松动配合，所述花瓣与花瓣梗固定，所述花瓣接头下部开设有多个方孔，所述刀头上部开设有与所述花瓣接头的方孔对应的长方孔，所述花瓣、花瓣梗、方孔数量相同，所述花瓣梗穿过所述刀头的长方孔伸入到所述花瓣接头的方孔内，与两端插入所述花瓣接头的方孔横向中线处轴线中的所述花瓣销转动配合；当所述刀头上移时，则所述刀头的长方孔下端迫使所述花瓣的扇部翻转向上；当所述花瓣接头上移时，则所述刀头的长方孔上端迫使所述花瓣的扇部翻转向下。

本实用新型的进一步改进为，所述提管系统包括提管、设于提管下端的提管卡接头、设于提管上端的提头、尼龙衬套、吊环、数块铅块和导流罩；所述尼龙衬套分别与所述提头和吊环相连，所述导流罩和数块铅块依次套设于提管并置于所述提管卡接头与提头之间。

相较于现有技术，本实用新型的重力活塞取样器采用了夹缆释放装置，且夹缆装置和释放装置采用一体结构，夹缆装置位于释放装置上方，这样结构简单、使用方便；吊钩和过渡杆的末端分别设有拔动螺钉，这样安装使用起来更加方便；采用触发缆触发，由吊钩、吊钩销和过渡杆组成的三连杆机构，这样释放准确；采用多条横向凹槽和多条横向凸起啮合夹紧缆绳，摩擦力大，不会滑落，这样安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的重力活塞取样器的结构示意图；

图2是本实用新型中的提管系统的结构示意图；

图3是本实用新型中的样管系统的结构示意图；

图4是本实用新型中的样管系统的A-A局部放大示意图；

图5是本实用新型中的样管系统的B-B局部放大示意图；

图6是本实用新型中的花瓣刀头立体结构示意图；

图7是本实用新型中的花瓣刀头的剖视结构示意图；

图8是本实用新型中的花瓣刀头的花瓣打开时结构示意图；

图9是本实用新型中的花瓣刀头的花瓣关闭时结构示意图；

图10是本实用新型中的花瓣刀头的刀头立体结构示意图；

图11是本实用新型中的花瓣刀头的花瓣立体结构示意图；

图12是本实用新型中的花瓣刀头的花瓣接头立体结构示意图；

图13是本实用新型中的花瓣刀头的C-C局部放大示意图；

图14是本实用新型中的夹缆释放装置的结构示意图；

图15是本实用新型中的夹缆装置背面结构示意图；

图16是本实用新型中的夹缆装置正面结构示意图；

图17是本实用新型中的夹缆主压板架立体结构示意图；

图18是本实用新型中的夹缆从压板架立体结构示意图；

图19是本实用新型中的夹缆主夹板立体结构示意图；

图20是本实用新型中的夹缆从夹板立体结构示意图；

图21是本实用新型中的释放装置结构示意图；

图22是本实用新型的重力活塞取样器着底取样过程示意图。

图中各部件名称如下：

1――夹缆装置；            40――提管系统；

2――释放装置；            401――提管；

3――夹缆释放板；          402――提管卡接头

4――释放板；              403――提头；

41――空腔；               404――尼龙衬套；

5――吊环；                405――吊环；

6――吊钩；                406――数块铅块；

7――吊钩销；              407――导流罩；

8――拔动螺钉；            408――提管拖板；

9――过渡杆；              409――铅块夹；

10――过渡杆销；            50――样管系统；

11――触发杆；              501――样管卡接头；

12――触发杆销；            502――取样管；

13――释放安全销；          5021――样管

14――触发缆；              5022――样管连接件；

15――重锤；                503――花瓣刀头；

16――连柱；                5031――刀头；

18――释放防磨板；          50311――刀头上部；

19――夹缆主压板架;         50312――刀头下部；

20――夹缆从压板架；        50313――长方孔；

21――夹缆压板；            50314――长方孔下部；

22――筋板；                50315――长方孔下部；

23――夹缆主夹板；          50316――凹陷空腔；

231――长条形槽；           5032――花瓣接头；

232――凹槽；               50321――花瓣接头下部；

24――夹缆从夹板；          50322――花瓣接头上部；

241――长条形凸起；         50323――方孔；

242――凸起；               5033――花瓣；

25――螺栓；                50331――花瓣扇部；

26――铰链；                50332――花瓣底部；

27――夹缆销；              5034――花瓣销；

28――活节螺栓；            5035――花瓣梗；

29――螺母；                504――活塞；

30――垫圈；                505――衬管；

31――Ｕ型槽；              506――尼龙套；

33――释放架；              60――卡箍；

34――铠芙拉缆绳；          70――夹缆释放装置。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1、图3所示，一种重力活塞取样器，包括提管系统40、样管系统50、铠芙拉缆绳34和卡箍60，提管系统40和样管系统50通过卡箍60连接，样管系统50还设置有活塞504，该重力活塞取样器还包括夹缆释放装置70；活塞504置于样管系统50内下端并由穿过提管系统40和样管系统50的铠芙拉缆绳34与夹缆释放装置70相连。

如图2所示，提管系统40包括提管401、设于提管下端的提管卡接头402、设于提管上端的提头403、尼龙衬套404、吊环405、数块铅块406、导流罩407、提管拖板408和铅块夹409等；尼龙衬套404分别与提头403和吊环405相连，导流罩407和数块铅块406依次套设于提管401并置于提管卡接头402与提头403之间，提管卡接头402与数块铅块406之间还安装有提管拖板408，数块铅块406置于提管拖板408之上；数块铅块406由一块圆锥铅块和几块圆柱铅块组成，圆柱铅块的数量由重力活塞取样器的重量确定，圆锥铅块置于提管拖板408之上，圆柱铅块置于圆锥铅块之上；圆锥铅块和几块圆柱铅块通过铅块夹409连接；提管卡接头402通过卡箍60与样管系统50对接，。

如图3、图4及图5所示，样管系统50包括样管卡接头501、取样管502、花瓣刀头503、活塞504、衬管505和尼龙套506等；取样管502下端安装有带活动花瓣5033的花瓣刀头503，花瓣5033在重力活塞取样器入岩时张开紧贴在刀头内表面，上提取样时能随刀头的移动闭合阻挡样品脱落；活塞504安装在取样管502下端贴近刀口处，活塞504头部与铠芙拉缆绳34末端连接，取样管502上端设置有一连接样管卡接头501，通过卡箍60与提管系统40对接，另一方面当活塞504上行到连接样管卡接头501时，由于样管卡接头501内孔直径小于活塞504的外径而使活塞504在此停止，担负提升重力活塞取样器的作用。为防止铠芙拉缆绳34磨损，样管系统50还设置有尼龙套506，尼龙套506安装于样管卡接头501内，铠芙拉缆绳34穿过尼龙套506；作为样管系统50的进一步改进，取样管502内还设置有衬管505，活塞504安装于衬管505内下端并与衬管505内壁密封接触；为方便加工制造，取样管502由多根样管5021和样管连接件5022连接而成。

如图6至图13所示，花瓣刀头503包括刀头5031、花瓣接头5032、花瓣5033、花瓣销5034和花瓣梗5035等，以上各部件均由金属材料制成。花瓣接头5032呈外径上大下小的圆管状，花瓣接头5032上部较粗，由内螺纹与取样管502配接。花瓣接头5032下部略细，四周开设有8个均布的方孔50323，方孔50323的横向中线处开设两个轴孔。刀头5031上部为圆管状，套设在花瓣接头5032下部的里面，成松动配合。刀头5031下部为锥形环口。刀头5031上部开设有8个均布的长方孔50313，位置与花瓣接头5032下部的8个方孔50323相对应。花瓣销5034为金属短棒，两端焊接在花瓣接头5032下部方孔50323的轴孔中，每个方孔50323各有一个花瓣销5034。金属花瓣5033的数量为8个。金属花瓣扇部50331成近似三角形，金属花瓣扇部50331位于刀头5031上部的里面。花瓣梗5035为扁平状，厚度略小于方孔50323的宽度，开设有轴孔，花瓣梗5035与花瓣5033为一体结构，花瓣梗5035穿过刀头长方孔50313连接在花瓣接头5032方孔50323内的花瓣销5034上并成转动配合。金属花瓣扇部50331与花瓣底部50332呈弧形，其弧度与刀头5031上部内径相同。刀头5031上部内壁有8个预留的凹陷空腔50316。当刀头5031上移时，则刀头5031的长方孔50313下端迫使金属花瓣扇部50331翻转向上，金属花瓣扇部50331贴在凹陷空腔50316中，金属花瓣扇部50331尖端朝上。金属花瓣扇部50331投影面积为刀头5031上部内截面面积的1/8。当花瓣接头5032上移时，则刀头5031的长方孔50313上端迫使金属花瓣扇部50331翻转向下，在金属花瓣扇部50331从贴在刀头5031内壁凹陷空腔50316翻转下来时，8个金属花瓣扇部50331将刀头1下部内部截面封闭。

如图1、图14及图21所示，夹缆释放装置70包括夹缆装置1和释放装置2，夹缆装置1和释放装置2设有共用的夹缆释放板3，释放装置2还设有吊钩6，夹缆装置1和释放装置2通过夹缆释放板3连为一体，夹缆装置1位于释放装置2正上方；铠芙拉缆绳34被夹紧在夹缆装置1中，重力活塞取样器通过吊环405挂在吊钩6上，重力活塞取样器与释放装置2之间的铠芙拉缆绳34留有一定余量处于松弛状态，释放装置2用于释放重力活塞取样器。

如图15至图20所示，夹缆装置1包括夹缆主压板架19、夹缆从压板架20、夹缆主夹板23、夹缆从夹板24、螺栓25、铰链26、夹缆销27、活节螺栓28，垫圈30，活节螺栓28套设有螺母29，夹缆从压板架20的一侧设有容纳活节螺栓28的Ｕ型槽31；夹缆主压板架19包括夹缆释放板3和多根筋板22，多根筋板22焊接于夹缆释放板3的上半部背面位置处；夹缆从压板架20由夹缆压板21和多根筋板22焊接而成，多根筋板22焊接于夹缆压板21的背面位置处；夹缆主夹板23通过多个螺栓25固定连接在夹缆主压板架19的上半部正面位置处的一侧；夹缆从夹板24通过多个螺栓25固定连接在夹缆从压板架20的正面位置处的一侧，与夹缆主夹板23位置相对应。夹缆主夹板23的正中间有一条纵向长条形槽231，长条形槽231内设置有间隔错开的多条横向凹槽232，凹槽232的截面形状为梯形，夹缆从夹板24的正中间设置有纵向长条形凸起241，长条形凸起241上设置有间隔错开的多条横向凸起242，凸起242的截面形状为梯形；当夹缆主压板架19和夹缆从压板架20关起锁住后，夹缆主夹板23上的凹槽232和夹缆从夹板24上的凸起242刚好啮合，可以夹住其中的凯芙拉缆绳34，横向凹槽232和横向凸起242可以增加对凯芙拉缆绳34的摩擦力。夹缆主夹板23和夹缆从夹板24的材质在本实施方式中使用尼龙或其他非金属材料，只要不损伤凯芙拉缆绳34就好。夹缆主夹板23上的凹槽232和夹缆从夹板24上的凸起242进行啮合夹紧所采用的形状可以是梯形、矩形、三角形、或平面等形状，本实施方式中是采用梯形的形状。

如图15、图17至图20所示，铰链26的数量为3个，3个铰链26的一端分别通过夹缆销27与夹缆主压板架19的一侧转动连接，铰链26的另一端分别通过夹缆销27与夹缆从压板架20的另一侧转动连接；夹缆主压板架19的另一侧通过夹缆销27与2个活节螺栓28转动连接，活节螺栓28上套设有螺母29和垫圈30。当凯芙拉缆绳34放置于夹缆主夹板23的长条形槽231内时，转动夹缆从压板架20，夹缆从夹板24的长条形凸起241顶上的凸起242就压在凯芙拉缆绳34上，然后再转动活节螺栓28到夹缆从压板架20的Ｕ型槽31内，套上垫圈30，最后再用螺母29锁紧夹缆主压板架19和夹缆从压板架20，则夹缆主压板架19和夹缆从压板架20上的夹缆主夹板23和夹缆从夹板24即夹紧了凯芙拉缆绳34，夹紧后凯芙拉缆绳34最小可以承受18吨以上的力而不滑动，远超过重力活塞的取样器本身4.8吨的重量。

如图15、图16和图21所示，释放装置2本质上是一种多连杆释放装置的三连杆释放装置。该释放装置2包括夹缆释放板3、释放板4、吊环405、吊钩6、吊钩销7、拔动螺钉8、过渡杆9、过渡杆销10、触发杆11、触发杆销12、释放安全销13、触发缆14、重锤15、连柱16、释放防磨板18等。夹缆释放板3的下半部和释放板4通过8个连柱16连接而成释放架33。吊钩销7、过渡杆销10、触发杆销12插设在夹缆释放板3和释放板4的孔中并固定；吊钩6、过渡杆9和触发杆11设置于夹缆释放板3和释放板4之间，分别转动连接于吊钩销7、过渡杆销10和触发杆销12；吊钩6和过渡杆9的末端设置有拔动螺钉8，用于方便转动吊钩6和过渡杆9，拔动螺钉8分别与吊钩6和过渡杆9螺纹连接并固定，释放板4上设置有用于拔动螺钉8拔动工作的空腔41，要转动吊钩6和过渡杆9时，只要拔动拔动螺钉8即可。触发杆11的尾部设置有圆孔并与触发缆14的一端连接，触发缆14的另一端与重锤15相连接。下放前，铠芙拉缆绳34取一定位置由夹缆释放装置70上的夹缆装置1夹紧，留有余量，余段穿过重力活塞取样器上的提管系统40和样管系统50内部与活塞连接。通过拨动拔动螺钉8，使吊钩6的钩头钩住提管系统40上的吊环405，吊钩6尾部与过渡杆9首端搭接，过渡杆9尾端与触发杆11头部搭接。触发杆11上设置有释放安全销13，触发杆11、夹缆释放板3和释放板4上分别设有安全销孔，释放安全销13穿设于触发杆11、夹缆释放板3和释放板4的安全销孔中，防止释放装置2提前释放。按照三连杆释放装置机构原理的基础上再加装一个第二过渡杆可构成四连杆释放装置，若再加装一个第三过渡杆可构成五连杆释放装置。在释放装置2上的重锤15下放到水下后，拨出释放安全销13，夹缆释放装置70吊着重力活塞取样器一起下放。提管系统40和样管系统50下放到离海底还有一定高度时，由于触发缆14的长度长于提管系统40和样管系统50的总长度，重锤15先接触海底，使触发缆14不受力而松弛，从而触发杆11由于两边受力不匀，失去平衡而转动，进而过渡杆9随之也失去平衡而转动，接着吊钩6在提管系统40和样管系统50的重力作用下转动，提管系统40和样管系统50脱出吊钩6而自由降落，实现提管系统40和样管系统50的释放。回收时，夹缆释放装置70先于提管系统40和样管系统50到船舷边，卸下夹缆释放装置70后再继续回收提管系统40和样管系统50。

下面简述重力活塞取样器安装、使用：

1.提管系统40安装：将提管401与提管卡接头402连接后，插入提管系统40搁置架立柱，依次套入一块圆锥铅块、几块圆柱铅块（数块铅块406）和导流罩407，再在顶部拧上提头403，最后装上铅块夹409固定数块铅块406，并将铅块夹409与导流罩407用螺栓连接固定。提管系统40吊入收纳器后，将绞车上的铠芙拉缆绳34从提管401中穿出。

2.样管系统50安装：在取样器托架上将样管5021与样管连接件5022依次连接，两支短样管5021置于两端，样管卡接头501安装在连接提管系统40的样管5021的一端，样管卡接头501与提管卡接头402之间保留30-50mm间隙。用送水胶依次连接衬管505并插入样管5021内。将穿过提管系统40的铠芙拉缆绳34从样管卡接头501端穿入至另一端穿出，与活塞504头部连接，将活塞504推入衬管505内5-10cm处，再装上花瓣刀头503。

3.操作收纳器和取样器托架机构将提管系统40和样管系统50在船舷外对正，用分合器将提管系统40和样管系统50并紧后，装上卡箍60并锁紧，将四个托架机构的吊环与取样管502套上。

4.将铠芙拉缆绳34纳入夹缆释放装置70的夹缆装置1中并可靠压紧，所卡部位的铠芙拉缆绳34长度应当等于取样管502长度加上铠芙拉缆绳绳留余量。将提管系统40上的活动吊环405挂入释放装置2的吊钩6后，将三连杆释放装置锁紧并插入安全销13。

5.操作收纳器和取样器托架机构将重力活塞取样器由水平转到垂直状态，用吊机将重力活塞取样器吊出收纳器，将系有触发缆14(触发缆14的长度等于触发杆11到花瓣刀头503的刀口的长度加上冲击高度)的重锤15挂上触发杆11。

6.用绞车将铠芙拉缆绳34拉紧改由绞车承力，吊机松钩。将夹缆装置1与提管系统40之间的余缆折叠用胶带将其捆绑在导流罩407的门形栏杆上。

7.在合适高度将安全销13拔掉，将触发杆11的杆臂推出船舷外后，缓慢下降，全部入水后可加快速度匀速投放。当取样管502下降到离海底一定高度（大于冲击高度），绞车以慢速匀速下降，以便充分发挥活塞504的抽吸作用。

8.投放取样完成后，开始提升时要缓慢，当取样管502从海底沉积物中拔出后才能加快提升速度。

9.当夹缆释放装置70将要上升到水面时，用慢速提升到船舷边停车，卸掉夹缆释放装置70后，再提升提管系统40到船舷边，用吊机钩住提管系统的活动吊环405，改由吊机拉紧承力，将提管系统40吊入收纳器内。

10.将四个托架机构的吊环依次套入取样管502适当位置的样管连接件5022处，操作收纳器和托架机构，将取样系统50由垂直状态转升到水平状态。

11.卸除卡箍60，用分合器将样管系统50与提管系统40分开，操作托架机构将样管系统50翻转到船舷内。

如图1、图21及图22所示，重力活塞取样器着底取样、回收过程如下：当取样管502下降到离海底一定高度（大于冲击高度），绞车以慢速匀速下降，由于触发缆14的长度长于提管系统40和样管系统50的总长度，重锤15先接触海底，使触发缆14不受力而松弛，从而触发杆11由于两边受力不匀，失去平衡而转动，进而过渡杆9随之也失去平衡而转动，接着吊钩6在提管系统40和样管系统50的总重力作用下转动，提管系统40和样管系统50脱出吊钩6而自由降落；入岩时，首先刀头5031接触海底，刀头5031不动，取样管502带着花瓣接头5032继续往下运动；则刀头5031的长方孔50313下端迫使金属花瓣扇部50331翻转向上，金属花瓣扇部50331贴在凹陷空腔50316中，金属花瓣扇部50331尖端朝上；接着取样管502带着整个花瓣刀头503继续往下运动，海底沉积物经过花瓣刀头503进入到取样管502内；再接着取样管502带着整个花瓣刀头503继续往下运动，同时在铠芙拉缆绳34余量用完时，活塞504被铠芙拉缆绳34牵拉而停止降落，海底沉积物大量进入直至取样管502停止运动，重力活塞取样器着底取样过程完成；出岩时，首先铠芙拉缆绳34在绞车的作用下向上提起，提管系统40和样管系统50铠芙拉缆绳34的带动下向上运动，花瓣接头5032随着向上运动；则刀头5031在重力的作用下不动，刀头5031的长方孔50313上端迫使金属花瓣扇部50331翻转向下，在金属花瓣扇部50331从贴在刀头5031内壁凹陷空腔50316翻转下来时，8个金属花瓣扇部50331将刀头1下部内部截面封闭，从而阻止取样管502内的海底沉积物往下坠落；接着取样管502继续向上运动直至离开海面；回收时，提管系统40和样管系统50在铠芙拉缆绳34的带动下继续向上运动，夹缆释放装置70应先于提管系统40和样管系统50到船舷边，卸下夹缆释放装置70后再继续回收提管系统40和样管系统50。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种重力活塞取样器，包括提管系统(40)、样管系统(50)、缆绳和卡箍(60)，所述提管系统(40)和样管系统(50)通过所述卡箍(60)连接，所述样管系统(50)还设置有活塞(504)，其特征在于：所述重力活塞取样器还包括夹缆释放装置(70)；所述活塞(504)置于所述样管系统(50)内下端并与穿过所述提管系统(40)和样管系统(50)的所述缆绳相连;所述夹缆释放装置(70)置于所述提管系统(40)上面并与所述缆绳相连。

2.根据权利要求1所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述夹缆释放装置(70)包括夹缆装置(1)和释放装置(2)，所述夹缆装置(1)和释放装置(2)设有共用的夹缆释放板(3)，所述释放装置(2)还设有吊钩(6)，所述夹缆装置(1)和释放装置(2)通过夹缆释放板(3)连为一体，所述夹缆装置(1)位于释放装置(2)上方；缆绳取一定位置由夹缆装置(1)夹紧，留有余量，余段与提管系统(40)和样管系统(50)相连，所述提管系统(40)和样管系统(50)挂在所述吊钩(6)上，所述释放装置(2)用于释放提管系统(40)和样管系统(50)。

3.根据权利要求2所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述夹缆装置(1)包括夹缆主压板架(19)、夹缆从压板架(20)、夹缆主夹板(23)、夹缆从夹板(24)、活节螺栓(28)，所述活节螺栓(28)套设有螺母(29)，所述夹缆从压板架(20)的一侧设有容纳活节螺栓(28)的Ｕ型槽(31)；所述夹缆主夹板(23)固定于所述夹缆主压板架(19)的正面，所述夹缆从夹板(24)固定于所述夹缆从压板架(20)的正面，所述夹缆主压板架(19)的一侧与所述夹缆从压板架(20)的另一侧铰接，所述活节螺栓(28)与所述夹缆主压板架(19)的另一侧转动连接；当缆绳置于所述夹缆主夹板(23)内，转动所述夹缆从压板架(20)，则所述夹缆从夹板(24)就压在所述缆绳上，再转动所述活节螺栓(28)到所述夹缆从压板架(20)的所述Ｕ型槽(31)内，然后锁紧所述螺母(29)，则所述夹缆主夹板(23)和夹缆从夹板(24)即夹紧了缆绳。

4.根据权利要求2所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述释放装置(2)包括释放架(33)、吊钩(6)、吊钩销(7)、过渡杆(9)、过渡杆销(10)、触发杆(11)、触发杆销(12)、触发缆(14)和重锤(15)；所述吊钩(6)、吊钩销(7)、过渡杆(9)、过渡杆销(10)触发杆(11)和触发杆销(12)安装于所述释放架(33)，所述吊钩(6)、过渡杆(9)和触发杆(11)分别与所述吊钩销(7)、过渡杆销(10)和触发杆销(12)转动连接，所述吊钩(6)尾部与所述过渡杆(9)首端搭接，所述过渡杆(9)尾端与所述触发杆(11)头部搭接，所述触发杆(11)尾部与所述触发缆(14)的一端连接，所述触发缆(14)的另一端与所述重锤(15)相连；所述触发缆(14)的长度长于所述提管系统(40)和样管系统(50)的总长度；工作时，所述重锤(15)先接触海底，使所述触发缆(14)不受力而松弛，从而所述触发杆(11)由于两边受力不匀，失去平衡而转动，进而所述过渡杆(9)随之也失去平衡而转动，接着所述吊钩(6)在提管系统(40)和样管系统(50)的重力作用下转动，所述提管系统(40)和样管系统(50)脱出所述吊钩(6)而降落，实现所述提管系统(40)和样管系统(50)的释放。

5.根据权利要求3所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述夹缆主夹板(23)设有一条纵向长条形槽(231)，所述长条形槽(231)底部设有间隔错开的多条横向凹槽(232)，所述夹缆从夹板(24)设有纵向长条形凸起(241)，所述长条形凸起(241)顶上也设有间隔错开的多条横向凸起(242)，当所述夹缆主压板架(19)和夹缆从压板架(20)关起锁住后，所述夹缆主夹板(23)上的所述凹槽(232)和所述夹缆从夹板(24)上的所述凸起(242)刚好啮合，夹住置于其中的缆绳。

6.根据权利要求4所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述释放装置(2)还包括释放安全销(13)，所述触发杆(11)、夹缆释放板(3)和释放板(4)上分别设有安全销孔，所述释放安全销(13)穿设于所述触发杆(11)、夹缆释放板(3)和释放板(4)的安全销孔中，防止所述释放装置(2)提前释放。

7.根据权利要求4或6所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述吊钩(6)和过渡杆(9)的末端分别设有拔动螺钉(8)，所述释放板(4)设置有用于所述拔动螺钉(8)拔动工作的空腔(41)。

8.根据权利要求1至6任一项所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述样管系统(50)包括样管卡接头(501)、取样管(502)、花瓣刀头(503)和活塞(504)、衬管(505)；所述衬管(505)用送水胶依次连接安装于所述取样管(502)内，所述花瓣刀头(503)安装于所述取样管(502)下端，所述取样管(502)上端设置有一样管卡接头(501)，通过所述卡箍(60)与所述提管系统(40)对接，所述活塞(504)安装于所述取样管(502)内下端, 所述活塞(504)头部与缆绳末端连接，所述样管卡接头(501)内孔直径小于所述活塞(504)的外径。

9.根据权利要求8所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述花瓣刀头(503)包括刀头(5031)、花瓣接头(5032)、花瓣(5033)、花瓣销(5034)和花瓣梗(5035)，所述花瓣接头(5032)套设于所述刀头(5031)成松动配合，所述花瓣(5033)与花瓣梗(5035)固定，所述花瓣接头(5032)下部开设有多个方孔(50323)，所述刀头上部(50311)开设有与所述花瓣接头的方孔(50323)对应的长方孔(50313)，所述花瓣(5033)、花瓣梗(5035)、方孔(50323)数量相同，所述花瓣梗(5035)穿过所述刀头的长方孔(50313)伸入到所述花瓣接头的方孔(50323)内，与两端插入所述花瓣接头的方孔(50323)横向中线处轴线中的所述花瓣销(5034)转动配合；当所述刀头(5031)上移时，则所述刀头(5031)的长方孔(50313)下端迫使所述花瓣(5033)的扇部(50331)翻转向上；当所述花瓣接头(5032)上移时，则所述刀头的长方孔(50313)上端迫使所述花瓣(5033)的扇部(50331)翻转向下。

10.根据权利要求1至6任一项所述的重力活塞取样器，其特征在于：所述提管系统(40)包括提管(401)、设于提管下端的提管卡接头(402)、设于提管上端的提头(403)、尼龙衬套(404)、吊环(405)、数块铅块(406)和导流罩(407)；所述尼龙衬套(404)分别与所述提头(403)和吊环(405)相连，所述导流罩(407)和数块铅块(406)依次套设于提管(401)并置于所述提管卡接头(402)与提头(403)之间。

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