CN207881971U - 一种便于密封的重力柱式取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于密封的重力柱式取样器，其技术方案要点是包括样品管以及固设于样品管上端的密封装置，密封装置包括圆筒，圆筒上端有开口，开口处的圆筒上表面设有能够遮住开口的盖体；在盖体处设有固定在圆筒上的架体，架体内焊接有横梁，横梁位于圆筒的中心线上且能够和盖体抵接，达到了在取样器上升过程中，由于海水压力的作用，盖体能够扣合在开口处，达到密封的效果。

Description

一种便于密封的重力柱式取样器

技术领域

本实用新型涉及一种海洋检测设备，特别涉及一种便于密封的重力柱式取样器。

背景技术

在进行深海海洋沉积环境、海底沉积物声学、海洋工程地质、海底地质灾害识别与评价等的研究时，只有获取一定数量的海底沉积物原状样品，才能进行直接的沉积物粒度、结构、成份等的分析以及年代的测定，从而获取相应的地质信息。

现可参考申请公布号CN107478459A的中国专利，其公开了一种可抛荷载式深海重力柱状沉积物取样器,包括取样管,取样管顶部安装提头固定装置，提头固定装置下凸台外缘设有释放器转轴,释放器转轴上安装有释放器;提头固定装置外侧安装有提头,提头包括水平承重板和焊接在水平承重板上的提环,水平承重板边缘设有一个开口与浅弧形凹槽,释放器的立柱可进入所述开口中；取样管的中上部固定有承重座,承重座两侧安装有荷载固定轴转轴及其荷载固定轴；铅块荷载穿过荷载固定轴叠放在承重座上,荷载固定轴上端伸入提头的固定孔中。本发明结构合理,操作方便，对船载地质绞车的要求相对较低,扩大重力柱状沉积物取样器在深海的适用范围,是海底底质调查取样设备的重要补充。

上述技术中，盖体是直接铰接在取样器上端开口处的，没有对盖体的转动角度进行限制，容易导致盖体完全打开，使盖体在需要扣合时不能够扣在开口处，达不到的密封的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便于密封的重力柱式取样器,具有在取样器上升过程中，由于海水压力的作用，盖体能够准确扣合在开口处，达到密封的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种便于密封的重力柱式取样器，包括样品管以及固设于样品管上端的密封装置，密封装置包括圆筒，圆筒上端有开口，开口处的圆筒上表面设有能够遮住开口的盖体；在盖体处设有固定在圆筒上的架体，架体内焊接有横梁，横梁位于圆筒的中心线上且能够和盖体抵接。

通过采用上述方案，样品管上端固设有密封装置，在样品管内装入样品后，盖体遮住样品管上端的开口，使样品管上端密封；在取样器下沉时，盖体打开的角度被横梁限制，盖体不会因为打开的角度过大，在闭合时不能起到密封的作用。

较佳的，盖体内侧表面上固设有粘性胶垫。

通过采用上述方案，粘性胶垫使盖体在扣在圆筒上时，受到海水的压力，使粘性胶垫紧紧的贴合在圆筒上，能够增加密封性；取样器在离开海水时，盖体不会轻易的打开，保证密封性的稳定性。

较佳的，在圆筒上表面固设有挡圈，挡圈环绕开口且能够凹陷于粘性胶垫内。

通过采用上述方案，在盖体和圆筒之间固设有能够将开口环绕的挡圈，当盖体紧紧贴合在圆筒上时，挡圈能够镶嵌进粘性胶垫内，使密封性更好，增加密封性的稳定性。

较佳的，架体包括U型架，横梁固设于U型架的槽口内。

通过采用上述方案，在使用取样器时，可以将钢丝绳固定在U型架上，由于U型架的形状，可以使钢丝绳基本处于中间位置，可以保证取样器在下降时的垂直度。

较佳的，在和U型架垂直方向的样品管侧壁上焊接有竖直的固定板，固定板上端铰接有横板，远离固定板的横板的端部和盖体连接。

通过采用上述方案，固定板固定在样品管上，横板铰接在固定板上，盖体固定在横板上，可以防止盖体在没有贴合在圆筒上时，不会发生脱落。

较佳的，横板和固定板上均开有通孔，通孔内插接有螺栓，螺栓端部螺纹连接有螺母，通过螺栓和螺母的配合使横板与固定板转动连接在一起。

通过采用上述方案，横板和固定板是通过螺栓和螺母的配合铰接在一起的，在保证横板能够转动的同时也方便横板的拆卸，也就是能够将盖体拆卸下，方便更换盖体上的粘性胶垫，防止粘性胶垫长时间使用，导致其粘性降低，起不到密封的作用。

较佳的，圆筒下端设有外螺纹，样品管上端内部设有内螺纹，圆筒和样品管通过内螺纹与外螺纹的配合连接在一起。

通过采用上述方案，圆筒的外螺纹和样品管的内螺纹配合，使圆筒能够和样品管紧紧的固定在一起，也方便两者的拆卸，且因为样品管是内螺纹，是两者连接部分是平滑过渡的，没有凸起，如果有凸起，在深海中，受力过大，容易使发生问题，这样可以减少发生问题的概率。

较佳的，取样器还包括取样装置，所述取样装置包括连接筒，所述连接筒和样品管螺纹连接，所述连接筒内壁有一体成型的环形凸台，圆筒内也固设有对应的环形凸台，两环形凸台之间卡接有PVC管。

通过采用上述方案，样品管是一体成型的，且长度为四米以上的，故造成内部的清理困难，所以在内部套设有PVC管，样品会在PVC管内，不会和样品管内表面直接接触，不会造成样品管内部表面的污染；因为PVC管本身材质的特性，所以PVC管方便清理。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.取样器在下沉时，密封装置不会密封，方便海水从圆筒内排出，在上升时，受到压力的作用，盖体会将圆筒的上端的开口遮住，这时密封装置密封，气体不能进入取样器内，当取样器离开海水时，内部的取样不会掉落；

2.密封装置会在取样器上升时密封，受到海水的压力自动密封，深海中海水压力非常大，故能够保证密封的稳定性；

3.盖体上固设有粘性胶垫，受到海水压力时，粘性胶垫能够黏在圆筒上，在取样器离开海水时，盖体也不会自动打开，保证取样的顺利性。

附图说明

图1是实施例中重力柱式取样器的整体示意图；

图2是实施例中密封装置的爆炸图；

图3是实施例中取样装置的整体示意图；

图4是实施例中取样装置的爆炸图；

图5是实施例中突显三角铁的示意图；

图6是实施例中密封装置的剖视图；

图7是实施例中取样装置的剖视图；

图8是实施例中配重装置的整体示意图；

图9是实施例中配重圈的整体示意图。

图中，1、样品管；2、密封装置；21、圆筒；211、环形凸台；212、PVC管；22、开口；221、挡圈；23、架体；231、U型架；232、横梁；24、固定板；241、凹槽；242、通孔；243、螺栓；244、螺母；245、横板；246、连杆；247、盖体；2471、粘性胶垫；3、取样装置；31、连接筒；32、取样筒；321、长条孔；322、长条块；323、三角铁；3231、弹簧；324、取样头；3241、圆柱；3242、锥形头；3243、取样口；3244、受力孔；33、通槽；34、凸起；4、配重装置；41、配重圈；42、圆环；43、加强板；44、圆孔；45、螺杆；451、螺丝母。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种便于密封的重力柱式取样器，如图1所示，包括样品管1、固设在样品管1一端的密封装置2、固设在样品管1另外一端的取样装置3以及固设在样品管1上的配重装置4。

如图2所示，样品管1的上端设有内螺纹（参见图8）；密封装置2包括圆筒21，圆筒21上端设有开口22，圆筒21下端设有外螺纹，通过外螺纹和内螺纹的配合使圆筒21和样品管1螺纹连接；在开口22处的圆筒21上表面固设有一圈挡圈221；在开口处的圆筒21上焊接有架体23，架体包括U型架231以及焊接在U型架231槽口内的横梁232，在和横梁232长度方向垂直的圆筒21侧壁上焊接有竖直的固定板24，远离圆筒21的固定板24一端部开有凹槽241，在凹槽241处的固定板24侧壁上开有通孔242，通孔242内插接螺栓243，螺栓243末端螺纹连接有螺母244；在处于凹槽241内的螺栓243上转动连接有横板245，在对应开口22处的横板245一侧表面上固设有连杆246，连杆246下端固设有盖体247，横梁232能够对横板245的转动角度进行限制，防止盖体247打开的角度过大，导致盖体247在闭合时不能够遮住开口22；在靠近圆筒21的盖体247一端固设有粘性胶垫2471，且粘性胶垫2471能够和开口22处贴合，挡圈221在盖体247闭合时凹陷于粘性胶垫2471内，使盖体247的密封性更好。

如图3和图4所示，取样装置3包括连接筒31以及和连接筒31滑移连接的取样筒32，连接筒31的内壁和取样筒32的外壁贴合，连接筒31上端和样品管1下端螺纹连接；连接筒31侧壁上均匀的开有多个通槽33，在对应通槽33的取样筒32侧壁上螺纹连接有多个凸起34；凸起34嵌设于通槽33内，以便能够将连接筒31拆卸下来；取样筒32上均匀的开设有多个长条孔321，每个长条孔321内均铰接有长条块322，且长条块322一端凸出在长条孔321外侧，长条块322重心在取样筒32内部；在取样筒32内部的长条块322上均固定有三角铁323，多个三角铁323可以互相拼接能够形成一个平面结构（参见图5），三角铁323构成的平面能够对样品的坠落起一个阻挡的作用；每个三角铁323在远离取样筒32内壁的一端固定有弹簧3231（参见图5），弹簧3231能够在三角铁323向下翻转时提供三角铁323一个初始的动力。

取样筒32下端设有取样头324，取样头324包括圆柱3241以及和圆柱3241一体成型的锥形头3242，锥形头3242的形状方便取样时插进海底的平面，圆柱3241取样筒32螺纹连接；在远离取样筒32的锥形头3242一端开取样口3243；在圆柱3241侧壁均匀的开有多个受力孔3244，方便拆卸取样头324时通过受力孔3244对取样头324施力。

如图6和图7所示，在圆筒21和连接筒31内部都设有环形凸台211，两凸台211之间卡接有PVC管212。

如图1和图9所示，配重装置4包括配重圈41以及固设在样品管1外壁上的多个圆环42，相邻两个圆环42之间还固定连接有加强板43，加强板43两端分别固定在不同圆环42的表面上，加强板43能够将配重圈41施加给和配重圈41贴合的第一个圆环42的重力分散到每个圆环42上，防止第一个圆环42受力过大而脱落；配重圈41的内圈和样品管1的外表面贴合，配重圈41内部中空且装有铅土；在圆环42和配重圈41上开有相同的圆孔44，在圆孔44内插接有螺杆45，螺杆45两端均螺纹连接有螺丝母451，两个螺丝母451分别和圆环42的下表面以及配重圈41的上表面贴合；螺杆45和螺丝母451的配合，能够使所有配重圈41和圆环42形成一个整体，使重心比较集中，防止重心偏移导致取样器不能竖直达到海底。

具体使用方式：在样品管1合适的位置上焊接好圆环42，然后将PVC管212插接进样品管1内部，然后将取样装置3和配重装置4，分别和样品管1的上下两端连接好，然后根据需要选择在圆环42上添加一定数量的配重圈41；在圆环42上的圆孔44内插接进螺杆45，然后在位于圆环42下表面处的螺杆45上拧好螺丝母451，然后在螺杆45上套设多个配重圈41，添加好配重圈41后再用螺丝母451固定好，然后将外置起重机的钢丝绳固定在U型架231上。

准备工作完成，将取样器竖直放进海洋中，在取样器进入海水的过程中，取样筒32内三角铁323受到海水浮力的作用，会向上翻转一些角度，海水进入样品管1内，密封装置2上的盖体247受到海水浮力的作用会打开，海水从圆筒21的开口22处流出，使取样器能够顺利的进入海洋中；当盖体247受到海水浮力打开时，向上打开的角度受到横梁232的限制，防止盖体247翻转的角度过大，在闭合时不能够遮住开口22。

当取样器接触海底时，取样头324首先接触海底，导致取样筒32在连接筒31内滑移，连接筒31压迫长条块322凸出在取样筒32的外侧的部分，通过杠杆原理使三角铁323打开，三角铁323贴合在取样筒32的内部侧壁上。

取样头324有锥形头3242，方便取样口3243插进海底内进行取样，在取样完成时，取样器上升，在重力作用下，取样筒32在连接筒31内向下滑移，连接筒31不再压迫长条块322，因为三角铁323重力的原因，三角铁323会有向下翻转的运动，因为取样后，取样筒32内会有样品残留，会阻碍三角铁323的运动，所以三角铁323上固设弹簧3231能够使弹簧3231更方便的向下翻转。

取样器上升的过程中，海水的压力能够将盖体247紧紧的压紧在圆筒21开口22处，且盖体247底部固设有粘性胶垫2471，粘性胶垫2471受到压力能够紧紧的贴合在圆筒21的开口22处；在取样器离开海水后在大气压的作用下能够将样品管1的样品提升出海洋中。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种便于密封的重力柱式取样器，包括样品管（1）以及设于样品管（1）上端的密封装置（2），其特征在于：密封装置（2）包括圆筒（21），圆筒（21）上端有开口（22），圆筒（21）下端和样品管（1）螺纹连接；所述开口（22）处的圆筒（21）上表面设有能够遮住开口（22）的盖体（247）；在盖体（247）处设有固定在圆筒（21）上的架体（23），架体（23）内焊接有横梁（232），横梁（232）位于圆筒（21）的中心线上且能够和盖体（247）抵接。

2.根据权利要求1所述的一种便于密封的重力柱式取样器，其特征在于：盖体（247）内侧表面上固设有粘性胶垫（2471）。

3.根据权利要求2所述的一种便于密封的重力柱式取样器，其特征在于：在圆筒（21）上表面固设有挡圈（221），所述挡圈（221）环绕开口（22）且能够凹陷于粘性胶垫（2471）内。

4.根据权利要求1所述的一种便于密封的重力柱式取样器，其特征在于：架体（23）包括U型架（231），横梁（232）固设于U型架（231）的槽口内。

5.根据权利要求4所述的一种便于密封的重力柱式取样器，其特征在于：在和U型架（231）垂直方向的样品管（1）侧壁上焊接有竖直的固定板（24），固定板（24）上端铰接有横板（245），远离固定板（24）的横板（245）的端部和盖体（247）连接。

6.根据权利要求5所述的一种便于密封的重力柱式取样器，其特征在于：横板（245）和固定板（24）上均开有通孔（242），通孔（242）内插接有螺栓（243），螺栓（243）端部螺纹连接有螺母（244），通过螺栓（243）和螺母（244）的配合使横板（245）与固定板（24）转动连接在一起。

7.根据权利要求1所述的一种便于密封的重力柱式取样器，其特征在于：圆筒（21）下端设有外螺纹，样品管（1）上端内部设有内螺纹，圆筒（21）和样品管（1）通过内螺纹与外螺纹的配合连接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种便于密封的重力柱式取样器，其特征在于：取样器还包括取样装置（3），所述取样装置（3）包括连接筒（31），所述连接筒（31）和样品管（1）螺纹连接，所述连接筒（31）内壁有一体成型的环形凸台（211），圆筒（21）内也固设有对应的环形凸台（211），两环形凸台（211）之间卡接有PVC管（212）。