CN204439411U - 双门挖斗式采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双门挖斗式采样器，包括关门拉杆、拉杆导管、斗门外罩、斗门、门控机构、关门挺杆、关门拉索及齿轮。关门拉杆设置在沿着竖直方向设置的拉杆导管内，斗门外罩与拉杆导管的下端固定连接，斗门外罩为下部开口壳体，两扇斗门从斗门外罩的下端开口处伸出并相对关闭或者两扇斗门相对打开并收于斗门外罩内，门控机构设置在拉杆导管的一侧并通过纵向贯穿斗门外罩的关门挺杆来作用于关门拉杆，关门拉索从关门拉杆的末端引出并且连接至与齿轮轴上。本实用新型的双门挖斗式采样器采用触发双门式挖斗设计，利用两齿轮相互啮合具有对向运动的原理，使产品结构简单、操作更加灵活，可在大多数水流条件下完整获取河床底质沙样粒径组。

Description

双门挖斗式采样器

【技术领域】

本实用新型涉及水文测验用器具领域，具体涉及一种双门挖斗式采样器。

【背景技术】

自三峡水库正常蓄水运用后，随着清水下泄夹沙能力减弱，坝下游河床长时段将处于冲刷状态。对坝下游泥沙的研究既是难题，又是热点问题。为及时掌握坝下游河段冲淤及河道演变情况，必须进行大量的相关水文测验工作。

然而，由于以前水文测验关键设备之一床沙采样器为锥式采样器或单门采样器。锥式采样器或单门挖斗式采样器，一方面每次拾取得到的沙量较少，同时对大颗粒卵石砂样更是无法取得，另一方面因采样器在设计上存在的缺陷，受水流的扰动影响，采集的样品与底质实际情况不相符，影响水文测验成果质量。

因此，为了满足水文泥沙测验需要，亟需研制新型的挖斗式采样器，使其能够在各种水流及底质条件下，能准确、可靠地获取河床底质泥沙(包括卵石等粗状颗粒物)，以便弄清河床底质组成情况，为河床演变分析、河道治理、防洪减灾、堤防安全建设等收集完整的水文资料。

【实用新型内容】

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种双门挖斗式采样器，在各种水流及底质条件下，能准确、可靠地获取河床底质泥沙。

一种双门挖斗式采样器，所述双门挖斗式采样器包括关门拉杆、拉杆导管、斗门外罩、斗门、门控机构、关门挺杆、关门拉索及齿轮，所述关门拉杆设置在沿着竖直方向设置的拉杆导管内，所述斗门外罩与所述拉杆导管的下端固定连接，所述斗门外罩为下部开口壳体，两扇所述斗门从所述斗门外罩的下端开口处伸出并相对关闭或者两扇斗门相对打开并收于所述斗门外罩内，所述门控机构设置在所述拉杆导管的一侧并通过纵向贯穿所述斗门外罩的所述关门挺杆来作用于所述关门拉杆使两扇所述斗门相对开关，所述关门拉索从所述关门拉杆的末端引出并且连接至与两扇所述斗门固定的所述齿轮的齿轮轴上。

在上述技术方案的基础上，与两扇所述斗门固定的所述齿轮的直径和齿数相等。

在上述技术方案的基础上，所述斗门外罩的前部和后部分别设有头部铝体和后部铅体、尾翼。

在上述技术方案的基础上，所述双门挖斗式采样器进一步包括卡口、止脱螺母及辅助吊环，所述卡口设置在所述关门拉杆的上方并可通过紧系在所述卡口上的绳索来带动所述关门拉杆上下运动，所述止脱螺母和所述辅助吊环分别设置在所述拉杆导管的端头和两侧，所述止脱螺母防止所述关门拉杆从所述拉杆导管内脱出，所述辅助吊环用于整体起吊或降下。

在上述技术方案的基础上，所述双门挖斗式采样器采用不锈钢板和圆钢制成，所述双门挖斗式采样器的自重为150～200kg，每扇所述斗门的采集量为2kg。

本实用新型的双门挖斗式采样器利用采用触发双门式挖斗设计，利用两齿轮相互啮合具有对向运动的原理，使产品结构简单、操作更加灵活，可在大多数水流条件下完整获取河床底质沙样粒径组，解决了锥式采样器和单门挖斗式采样器取样少、需要多次重复取样、费工费时的问题。

【附图说明】

图1为本实用新型的优选实施例的双门挖斗式采样器的斗门打开状态下的结构示意图。

图2为图1中的双门挖斗式采样器的斗门半关闭状态下的结构示意图。

【具体实施方式】

为了更好地理解本实用新型，以下将结合附图和具体实例对本实用新型进行详细的说明。

为了解决现有的采样器存在的问题，本实用新型提供一种双门挖斗式采样器，具体请参阅图1和图2。本实用新型的优选实施例的双门挖斗式采样器其整体呈横向带尾翼结构，其包括卡口1、关门拉杆2、止脱螺母3、辅助吊环4、拉杆导管5、斗门外罩6、头部铝体7、斗门8、门控机构9、关门挺杆10、后部铅体11、挖斗尾翼12、关门拉索13及齿轮14。

卡口1设置在关门拉杆2的上方，用于通过紧系在卡口1上的绳索来带动关门拉杆2上下运动。止脱螺母3和辅助吊环4分别设置在拉杆导管5的端头和两侧，止脱螺母3可防止关门拉杆2从拉杆导管5内脱出，辅助吊环4用于将双门挖斗式采样器整体起吊或降下。拉杆导管5沿着竖直方向设置，用于套设关门拉杆2并对关门拉杆2的上下运动进行导向。

斗门外罩6与拉杆导管5的下端固定连接。斗门外罩6呈下部开口壳体，下端的开口用于使两扇相对设置的斗门8打开并收于斗门外罩6内或者使斗门8从开口处伸出并相对关闭。斗门外罩6的前部和后部分别设有头部铝体7和后部铅体11，用于增加采样器整体的重量和起到平衡的作用。

门控机构9设置在拉杆导管5的一侧，用于通过纵向穿过斗门外罩6的关门挺杆10来作用于关门拉杆2，使两扇斗门8相对开关。挖斗尾翼12设置在后部铅体11之后，用于采样器起落时的平衡。关门拉索13从关门拉杆2的末端引出，其两末端分别连接至与两扇斗门8固定的齿轮14的齿轮轴上。两齿轮14直径和齿数相等，两齿轮14相互啮合从而齿轮14转动可带动两扇门斗8等速相对运动(相向关闭或相背打开)。

上述双门挖斗式采样器在绞车的作用下下放到河底，利用自重将斗门8打开。在绞车上绞的同时带动关门拉杆2向上运动，再通过连接斗门8的拉索13带动齿轮14转动将斗门8关拢。实际上，在上述斗门8关门的同时就是取样的过程。当斗门8完全关拢时，取样过程结束。上述采样器不需要比较复杂的机械装置，成本低，维修简单。

上述双门挖斗式采样器采用304#通用不锈钢、45#圆钢、8mm厚钢板和含油铜材制作而成，选用不锈钢作为加工材料能防止在水中作业时产生锈蚀现象，避免因此影响灵敏性。

上述双门挖斗式采样器设计自重为150－200kg，自重可根据河流流速设计，其设计要素主要考虑到防止因流速过大影响采样器正常采集。

上述双门挖斗式采样器设计采集量为2kg，可根据需要加大斗门尺寸。

采用本实用新型的双门挖斗式采样器进行河床底质采样的过程如下：

首先，在安装前应检查采样器紧固螺钉是否松动，拉杆2、齿轮14、斗门8是否灵活，当拉杆2完全拉出时，斗门8是否能够完全合拢。否则应紧固螺钉和调节斗门拉绳13的长度，直至能够正常工作，必要时应加注少量滑油。

先将采样器拉杆2用卡口1和绞车钢索连接好，并用铁丝做适当保护，防止卡口螺杆松退。

装好钢索确认一切正常后，然后慢慢开动绞车上绞，待采样器升到要求高度时停止绞车。

将开门辅助挂索挂到固定挂钩上，然后慢慢开动绞车下放采样器，直到采样器拉杆完全回到最底端时停止绞车。

用开门扳手反时针方向扳动斗门8的齿轮轴打开斗门8，斗门在门控机构9的作用下，不会在提升时将斗门关闭。

开动绞车上绞至辅助挂索能从固定挂钩上取下时，停止绞车，然后将辅助挂索从固定挂钩上取下。

继续开动绞车下放采样器，直到河底为止，防止采样器倒置影响采样效率。

当绞车下放至停时，说明采样器已经到达河底，再次开动绞车慢慢上绞，待采样器离开河底时，方可全速或快速上绞，直至可将辅助挂索挂到固定挂钩上，停止绞车。

重复斗门8打开动作，将斗中的样品倒出，取样完毕。

取样完毕，应将采样器清洗干净后注入滑油放置，将斗门完全开启状态存放(挖斗放到斗室内)，防止斗门变形。

本实用新型的采样器采用了双门挖斗结构设计，在拉索13带动一齿轮14的齿轮轴(主动轴)旋转时，另一齿轮14的齿轮轴(从动轴)则跟随旋转，利用两齿轮相互啮合，具有对向运动的原理，使产品结构简单、操作更加灵活，可解决斗门关不拢、打不开的问题。

与现有技术相比较，本实用新型的双门挖斗式采样器至少具有以下优点：

(1)采用触发双门式挖斗流线型设计，可解决在大多数水流条件下，即触底时瞬间任何方向下获取底质沙样，解决受水流扰动作用，完整获取河床底质沙样粒径组，解决了锥式采样器和单门式挖斗采样器取样少、需要多次重复取样、费工费时的问题。

(2)根据长江干流及其支流河床组成情况，设计时充分考虑获取较大的粒径组的能力，设备获取最大卵石直径可达10cm，一次性取沙重量可达4kg，解决了卵石取样量少和大颗粒泥沙无法获取的难题；

(3)所有机械部件结构设计连贯性强，开、关门机构设计灵活，可适当微调，增强对不同河段、底质的取样能力，同时设备机械加工精细，触底时获得底质沙样的能力强，一次取样成功率高，与同类设备相比，至少提高50％以上的工作效率；

(4)设备机械部分材料全部使用不锈钢，耐磨损不生锈，使用周期长；

(5)本实用新型的双门挖斗式采样器可安装在机动船上直接使用，无需对船只进行改造。

综上所述，本实用新型双门挖斗式采样器克服了单门挖斗式采样器取样少、需要多次重复取样、费工费时的缺点，可在大多数水流条件下进行床沙采样，不受水流扰动作用，完整获取河床底质沙样粒径组，技术方案可行并具有推广价值。

以上所述实施示例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种双门挖斗式采样器，其特征在于：所述双门挖斗式采样器包括关门拉杆、拉杆导管、斗门外罩、斗门、门控机构、关门挺杆、关门拉索及齿轮，所述关门拉杆设置在沿着竖直方向设置的拉杆导管内，所述斗门外罩与所述拉杆导管的下端固定连接，所述斗门外罩为下部开口壳体，两扇所述斗门从所述斗门外罩的下端开口处伸出并相对关闭或者两扇斗门相对打开并收于所述斗门外罩内，所述门控机构设置在所述拉杆导管的一侧并通过纵向贯穿所述斗门外罩的所述关门挺杆来作用于所述关门拉杆使两扇所述斗门相对开关，所述关门拉索从所述关门拉杆的末端引出并且连接至与两扇所述斗门固定的所述齿轮的齿轮轴上。

2.根据权利要求1所述的双门挖斗式采样器，其特征在于：与两扇所述斗门固定的所述齿轮的直径和齿数相等。

3.根据权利要求2所述的双门挖斗式采样器，其特征在于：所述斗门外罩的前部和后部分别设有头部铝体和后部铅体、尾翼。

4.根据权利要求2所述的双门挖斗式采样器，其特征在于：所述双门挖斗式采样器进一步包括卡口、止脱螺母及辅助吊环，所述卡口设置在所述关门拉杆的上方并可通过紧系在所述卡口上的绳索来带动所述关门拉杆上下运动，所述止脱螺母和所述辅助吊环分别设置在所述拉杆导管的端头和两侧，所述止脱螺母防止所述关门拉杆从所述拉杆导管内脱出，所述辅助吊环用于整体起吊或降下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的双门挖斗式采样器，其特征在于：所述双门挖斗式采样器采用不锈钢板和圆钢制成，所述双门挖斗式采样器的自重为150～200kg，每扇所述斗门的采集量为2kg。