CN208270234U - 一种岸基远程水下沉积物采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，包括：采样器，用于采集岸基远程水下沉积物，并在采集完水下沉积物后浮出水面；弹射装置，与采样器锁定连接，用于将插入其内的采样器弹入远离岸边的水体内；供气装置，其出气管与采样器的进气口管路连通，用于驱使采样器抓取水下沉积物。本发明的有益效果是：解决广阔水域水下沉积物采样困难、危险、成本高等难。

Description

一种岸基远程水下沉积物采样装置

技术领域

本实用新型涉及一种岸基远程水下沉积物采样装置。

背景技术

水下沉积物主要是指以各种形式进入水体且最终在絮凝作用、重力作用下沉积在水体底部的固态物质，研究水下沉积物对研究河海水文、生物多样性、保护水体有重要的作用。

采集河岸附近的水下沉积物，相对较容易，采用活塞式柱状沉积物采样器或抓泥器都可以实现。但是对于远离河岸的水下沉积物，采样难度大大增加，无法直接采用活塞式柱状沉积物采样器或抓泥器采集。一般需要采样船先航行至指定位置，再采用传统采样器采集水下底泥。这大大增加了采样的经济和时间成本以及危险性，不利于推广应用。

因此，设计一种高效、实用的岸基远程水下沉积物采样工具很有必要。

发明内容

本实用新型的目的是解决离河岸较远水域水下沉积物采样困难、采样危险、采样成本高的问题，提出一种采样方便、操作简单的岸基远程水下沉积物采样装置。

本实用新型所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于，包括：

采样器，用于采集岸基远程水下沉积物，并在采集完水下沉积物后浮出水面；

弹射装置，与采样器锁定连接，用于将插入其内的采样器弹入远离岸边的水体内；

供气装置，其出气管与采样器的进气口管路连通，用于驱使采样器抓取水下沉积物。

所述采样器包括用于抓取水下沉积物的切割头、用于容纳抓取的水下沉积物的采样管以及用于封闭在采样管尾端并带动整个采样器浮出水面的尾盖，所述切割头、所述尾盖分别拆卸式安装在采样管的头尾两端，其中所述切割头的抓取部以及尾盖的气动控制部均受供气装置控制，其中抓取部的进气口作为采样器的进气口，与供气装置的出气口管路连通，抓取部的出气口与尾盖的气动控制部进气端管路连通，实现切割头抓取部与尾盖气动控制部的联动。

所述切割头包括切割头壳体、复位弹簧、滑环、封闭瓣以及气动控制单元，所述切割头壳体的上部与采样管拆卸式连接，切割头壳体侧壁中空，用于容纳复位弹簧、滑环以及气动控制单元，其中复位弹簧上端与切割头壳体固接，下端与滑环上端固接，控制滑环沿切割头壳体轴向往复运动；滑环下端沿其周向铰接若干封闭瓣；封闭瓣内壁设有一封闭瓣滑轨，封闭瓣滑轨与切割头壳体底部内侧开凿的封闭瓣环形孔槽处的缺口滑动配合，使得封闭瓣从封闭瓣环形孔槽内滑出后共同围成一封闭在采样管头端的曲面；气动控制单元包括开关片、气缸以及游丝，开关片头部设有用于阻挡滑环继续向切割头壳体下部下移的凸起，开关片的下端通过游丝固定于切割头壳体内壁，开关片上部与气缸的活塞杆外端相连，活塞杆内端配装一可沿气缸的活塞缸轴向密封滑动的活塞，活塞外侧套有活塞密封圈，活塞缸设有可与其内腔连通的进气口和出气口，其中进气口通过进气管与岸上的供气装置的出气口管路连通，出气口通过出气管与尾盖的气动控制部进气端管路连通，并且出气管上设有止逆阀，气缸内气压最低时，开关片的凸起挡在滑环底部。

所述尾盖包括用于与采样管拆卸式连接的盖体和用于控制采样管开启闭合的球形封闭盖，所述盖体与弹射装置锁定连接，所述盖体与所述采样管尾端拆卸式连接，球形封闭盖分割成至少两块球面分割体，且球面分割体沿盖体周向铰接在盖体其中一端面上，并且在球面分割体的切口处配装密封片；球形封闭盖的顶部设有用于插入弹射装置内的固定柱；气囊的进气端与出气管的出气端管路连通，气囊铰接在盖体球形密封盖的一端，并与球面分割体一一对应，通过气囊大小控制球形封闭盖的开合。

所述弹射装置包括弹射筒体、升降装置以及弹射弹簧，所述弹射筒体的一端敞口，另一端可沿弹射筒体轴向往复移动的升降装置，其中升降装置的升降平台上配装弹射弹簧，弹射弹簧底端与升降平台固接，弹射装置与采样器锁定连接时，球形封闭盖顶部的固定柱插入弹射弹簧内空。

所述升降装置包括弹簧固定盘、手柄、转轴、第一传动齿轮、第二传动齿轮、螺杆以及弹射筒滑轨，所述螺杆、所述转轴分别通过第一轴承、第二轴承安装在弹射筒体封口端，并且螺杆伸入弹射筒体内的部分固装第一传动齿轮，其端部固装弹簧固定盘；转轴露在弹射筒体外部的一端安装手柄，转轴伸入弹射筒体的一端固装第二传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合；弹射筒滑轨轴向固装在弹射筒体内壁，并与弹簧固定盘边缘的凹槽配合，使得弹簧固定盘可沿弹射筒滑轨上下移动。

所述采样器与所述弹射装置之间增设锁定装置。

所述锁定装置包括设置在采样器上的固定环以及设置在弹射装置上的扳机，所述固定环设置在后盖盖体远离球形密封盖的一端外壁，所述扳机铰接在弹射筒体封闭端部，其端部从弹射筒体上的方形孔槽插入，当采样器与所述弹射装置锁定时，固定环卡在方形孔槽处，扳机末端抵在插入弹射筒体内采样管外壁上。

弹射筒体为圆筒形，内径为100～150mm，长度为1000～1500mm，材质为不锈钢；第一传动齿轮和第二传动齿轮均为锥齿轮，锥齿轮传动轴线间的夹角为90°，传动比为2～3，材质为不锈钢；弹射弹簧线径为4～8mm，外径为60～100mm，自由高度为250～300mm；切割头壳体主体形状为上小下大的圆环形，上、下部分外径分别为80～130mm和100～150mm，壁厚为3～5mm，材质为不锈钢；活塞缸为左端封闭的圆筒形，长度为6～9mm，外径为5～8mm，壁厚为2～3mm，材质为不锈钢；采样管为圆筒形，外径为90～140mm，壁厚为5～8mm，长度为800～1300mm，材质为亚克力。

一种使用本实用新型所述岸基远程水下沉积物采样装置进行的采样方法，包括以下步骤：

1)将切割头和尾盖分别拧紧于采样管的头尾两端，将供气装置的进气口与切割头的进气口管路连通，切割头的出气口与尾盖的气囊进气口管路连通，组装成采样器；

2)将采样器插入弹射筒内，使尾盖下端外侧的固定环卡入弹射筒的方形孔槽内，尾盖顶部的固定柱插入弹射弹簧的内空处，完成采样器与弹射筒的锁定；

3)转动手柄，依次带动第二传动齿轮、第一传动齿轮以及螺杆旋转，推动弹簧固定盘沿弹射筒体内底部的弹射筒滑轨向上运动，压缩弹射弹簧；

4)采样器与供气装置之间保证足够长的进气管，扣动扳机，完成采样器的弹射，弹射出的采样器通过进气管继续与岸上供气装置相连；

5)采样器插入水底沉积物后，通过气动控制单元向气缸内充气，气体从活塞缸体左侧进气管进入，推动活塞杆右移，开启开关片，释放滑环，推动封闭瓣沿封闭瓣滑轨方向从封闭瓣环形孔槽内滑出，封闭切割头；

6)活塞被推至右侧后，进入活塞缸的气体通过止逆阀、活塞缸出气管和气囊进气管进入气囊，气囊体积变大，挤压球形封闭盖关闭，并增大浮力，携带采样器浮出水面，此时活塞缸进气管可充当绳索，回收采样器，完成采样。

本实用新型的有益效果是：

1)采用弹射筒发射采样器，节省人力且投射距离更远，可以采集到广阔水域的水下沉积物；

2)采用新型切割头，提高采样效率，保留样品原始结构。采样时，利用气路系统充气触动开关片，使封闭瓣延轨道滑出，使切割头下端封闭，避免提样时沉积物样品流失；

3)采用气动运行，降低设备复杂度，提高使用稳定性。所充气体先推动活塞右移，开启开关片，使封闭瓣在复位弹簧的作用下封闭切割头；然后，气体才通过活塞缸右上侧的活塞缸出气管对气囊充气，充气后的气囊关闭封闭盖，继续往气囊充气，最后气囊携带采样器上浮。本实用新型独特的气路设计，保证了切割头封闭、尾盖封闭和采样器上浮的先后顺序，如果顺序错乱，可能导致沉积物采集失败，比如采样器上浮先于切割头封闭；

4)气囊与气管的两用。在采样器弹射时，气囊可增加采样器尾部的动力学阻力，保持采样器在空中和水中的姿态；在采样器回收时，充气的气囊提供了垂直向上的浮力，使采样器上浮，方便岸边采样员回收。在往采样器充气时，活塞缸进气管作为气路，将岸上气泵提供的压缩气体冲入采样器；在回收采样器时，活塞缸进气管作为绳索，便于岸边采样员取回采样器。

附图说明

图1是岸基远程水下沉积物采样器的结构示意图；

图2.是采样器切割头示意图；

图3a.是单片封闭瓣主视图；

图3b.是单片封闭瓣剖视图；

图4.是尾盖示意图；

图5.是弹射装置示意图；

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，包括：

采样器1，用于采集岸基远程水下沉积物，并在采集完水下沉积物后浮出水面；

弹射装置2，与采样器1锁定连接，用于将插入其内的采样器弹入远离岸边的水体内；

供气装置3，其出气管与采样器1的进气口管路连通，用于驱使采样器抓取水下沉积物。

所述采样器1包括用于抓取水下沉积物的切割头11、用于容纳抓取的水下沉积物的采样管12以及用于封闭在采样管尾端并带动整个采样器浮出水面的尾盖13，所述切割头11、所述尾盖13分别拆卸式安装在采样管的头尾两端，其中所述切割头11的抓取部以及尾盖13的气动控制部均受供气装置控制，其中抓取部的进气口作为采样器1的进气口，与供气装置3的出气口管路连通，抓取部的出气口与尾盖的气动控制部进气端管路连通，实现切割头11抓取部与尾盖13气动控制部的联动。

所述切割头11包括切割头壳体111、复位弹簧112、滑环113、封闭瓣114以及气动控制单元115，所述切割头壳体111的上部与采样管螺接，切割头壳体111侧壁中空，用于容纳复位弹簧、滑环以及气动控制单元，其中复位弹簧112上端与切割头壳体111固接，下端与滑环113上端固接，控制滑环113沿切割头壳体111轴向往复运动；滑环113下端沿其周向铰接6片封闭瓣114；封闭瓣114内壁设有一导向的封闭瓣滑轨116，封闭瓣滑轨116与切割头壳体111底部内侧开凿的封闭瓣环形孔槽117处的缺口滑动配合，使得封闭瓣114从封闭瓣环形孔槽117内滑出后共同围成一封闭在采样管头端的曲面，该曲面作为采样器的抓取部；气动控制单元115包括开关片1151、气缸以及游丝1152，开关片1151头部设有用于阻挡滑环继续向切割头壳体下部下移的凸起，开关片1151的下端通过游丝1152固定于切割头壳体111内壁，开关片1151上部与气缸的活塞杆1153外端相连，活塞杆1153内端配装一可沿气缸的活塞缸1154轴向密封滑动的活塞1155，活塞1155外侧套有活塞密封圈1156，活塞缸1154设有可与其内腔连通的进气口和出气口，其中进气口通过进气管1157与岸上的供气装置3的出气口管路连通，出气口通过出气管1158与尾盖13的气动控制部进气端管路连通，并且出气管上设有止逆阀1159，气缸内气压最低时，开关片的凸起挡在滑环底部。

所述尾盖13包括用于与采样管拆卸式连接的盖体131、用于控制采样管开启闭合的球形封闭盖132以及用于控制球形封闭盖开合的气囊133，所述盖体131与弹射装置2锁定连接，所述盖体131与所述采样管12尾端螺接，球形封闭盖132分割成至少两块球面分割体，且球面分割体沿盖体周向铰接在盖体其中一端面上，并且在球面分割体的切口处配装密封片133；球形封闭盖132的顶部设有用于插入弹射装置内的固定柱1321；气囊133作为后盖的气动控制部，其进气端与出气管的出气端管路连通，气囊133铰接在盖体球形密封盖的一端，并与球面分割体一一对应，通过气囊133大小控制球形封闭盖的开合。

所述弹射装置2包括弹射筒体21、升降装置22以及弹射弹簧23，所述弹射筒体21的一端敞口，另一端可沿弹射筒体21轴向往复移动的升降装置22，其中升降装置22的升降平台上配装弹射弹簧23，弹射弹簧23底端与升降平台固接，弹射装置2与采样器1锁定连接时，球形封闭盖132顶部的固定柱插入弹射弹簧23内空。

所述升降装置22包括弹簧固定盘221、手柄222、转轴223、第一传动齿轮224、第二传动齿轮225、螺杆226以及弹射筒滑轨227，所述螺杆226通过第一轴承228安装在在弹射筒体221封口端，所述转轴223安装在弹射筒体221封口端侧壁上，螺杆与弹射筒体、转轴与弹射筒体均转动连接，并且螺杆226伸入弹射筒体21内的部分固装第一传动齿轮224，其端部固装弹簧固定盘221；转轴223露在弹射筒体21外部的一端安装手柄222，转轴223伸入弹射筒体21的一端固装第二传动齿轮225，第一传动齿轮224与第二传动齿轮225啮合；弹射筒滑轨227轴向固装在弹射筒体21内壁，并与弹簧固定盘23边缘的凹槽配合，使得弹簧固定盘221可沿弹射筒滑轨227上下移动。

所述采样器1与所述弹射装置2之间增设锁定装置4。

所述锁定装置4包括设置在采样器上的固定环41以及设置在弹射装置上的扳机42，所述固定环41设置在盖体131远离球形密封盖的一端外壁，所述扳机42铰接在弹射筒体21封闭端部，其端部从弹射筒体21上的方形孔槽211插入，当采样器1与所述弹射装置2锁定时，固定环41卡在方形孔槽211处，扳机42末端抵在插入弹射筒体21内采样管12外壁上。

供气装置3为气泵。

弹射筒体为圆筒形，内径为100～150mm，长度为1000～1500mm，材质为不锈钢；第一传动齿轮和第二传动齿轮均为锥齿轮，锥齿轮传动轴线间的夹角为90°，传动比为2～3，材质为不锈钢；弹射弹簧线径为4～8mm，外径为60～100mm，自由高度为250～300mm；切割头壳体主体形状为上小下大的圆环形，上、下部分外径分别为80～130mm和100～150mm，壁厚为3～5mm，材质为不锈钢；活塞缸为左端封闭的圆筒形，长度为6～9mm，外径为5～8mm，壁厚为2～3mm，材质为不锈钢；采样管为圆筒形，外径为90～140mm，壁厚为5～8mm，长度为800～1300mm，材质为亚克力。

实施例2本实用新型所述的一种岸基远程水下沉积物采样器的采样装置中：切割头11的切割头壳体111上部内侧攻有内螺纹，中上部内腔设有复位弹簧112，复位弹簧112上端与切割头壳体111固定，下端与滑环113固定，滑环113下端通过铰链与封闭瓣114连接，封闭瓣内侧设有封闭瓣滑轨116，封闭瓣滑轨116与切割头壳体底部内侧开凿的封闭瓣环形孔槽117配合，封闭瓣114可通过封闭瓣环形孔槽117滑出；滑环113外沿与开关片1151接触，开关片1151下端通过游丝1152固定于切割头壳体111内壁，开关片1151上部通过活塞杆1153与活塞1155相连，活塞1155外侧套有活塞密封圈1156，活塞1155置于活塞缸1154内，活塞缸1154上部左侧通过活塞缸进气管1157与岸上的气泵相连，上部右侧与活塞缸出气管1158相连，活塞缸出气管上设有止逆阀1159。尾盖13下部内侧攻有内螺纹，下端外侧设有固定环41，上端内侧通过铰链连接有球形封闭盖132，封闭盖132等分成两份，并在切口处以及与采样管接触处垫有密封片133，封闭盖顶部设有固定柱1321，固定柱1321可插入弹射筒的弹射弹簧23内，尾盖13上端外侧固定有气囊133，气囊133与气囊进气管1331相连，气囊进气管1331与切割头11的活塞缸出气管相连。

弹射装置2的主体为弹射筒体21，弹射筒体21后端面嵌装第一轴承228，用于安装第一传动齿轮224，第一传动齿轮224外沿与第二传动齿轮225啮合，第二传动齿轮225通过转轴223与L型手柄222相连，第一传动齿轮224中心轴处通过螺纹与螺杆226相连，螺杆226上端通过第二轴承229与弹簧固定盘221下盘面相连，弹簧固定盘221上盘面固定有弹射弹簧23，弹簧固定盘221边缘设有凹槽，与弹射筒体21内底部并沿弹射筒体轴向设置的弹射筒滑轨227配合；滑轨227上部弹射筒体21上开有方形孔槽211，方形孔槽211底部设有扳机42，扳机42通过铰链与弹射筒体21相连。

实施例3一种使用实施例1或2所述岸基远程水下沉积物采样装置进行的采样方法，包括以下步骤：

1)将切割头11和尾盖13分别拧紧于采样管12的头尾两端，将供气装置3的进气口与切割头11的进气口管路连通，切割头11的出气口与尾盖13的气囊进气口管路连通，组装成采样器1；

2)将采样器1插入弹射筒体21内，使尾盖13下端外侧的固定环41卡入弹射筒体21的方形孔槽211内，尾盖13顶部的固定柱1321插入弹射弹簧23的内空处，完成采样器与弹射装置2的锁定；

3)转动手柄222，依次带动第二传动齿轮225、第一传动齿轮224以及螺杆226旋转，推动弹簧固定盘221沿弹射筒体21内底部的弹射筒滑轨227向上运动，压缩弹射弹簧23；

4)采样器1与供气装置3之间保证足够长的进气管，扣动扳机42，完成采样器1的弹射，弹射出的采样器1通过进气管继续与岸上供气装置3相连；

5)采样器1插入水底沉积物后，通过气动控制单元115向气缸内充气，气体从活塞缸1154体左侧进气管1157进入，推动活塞杆1153右移，开启开关片1151，释放滑环113，推动封闭瓣114沿封闭瓣滑轨116方向从封闭瓣环形孔槽117内滑出，封闭切割头11；

6)活塞1155被推至右侧后，进入活塞缸1154的气体通过止逆阀1159、活塞缸出气管1158和气囊进气管1331进入气囊133，气囊133体积变大，挤压球形封闭盖132关闭，并增大浮力，携带采样器1浮出水面，此时活塞缸进气管1157可充当绳索，回收采样器1，完成采样。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于，包括：

采样器，用于采集岸基远程水下沉积物，并在采集完水下沉积物后浮出水面；

弹射装置，与采样器锁定连接，用于将插入其内的采样器弹入远离岸边的水体内；

供气装置，其出气管与采样器的进气口管路连通，用于驱使采样器抓取水下沉积物。

2.如权利要求1所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：所述采样器包括用于抓取水下沉积物的切割头、用于容纳抓取的水下沉积物的采样管以及用于封闭在采样管尾端并带动整个采样器浮出水面的尾盖，所述切割头、所述尾盖分别拆卸式安装在采样管的头尾两端，其中所述切割头的抓取部以及尾盖的气动控制部均受供气装置控制，其中抓取部的进气口作为采样器的进气口，与供气装置的出气口管路连通，抓取部的出气口与尾盖的气动控制部进气端管路连通，实现切割头抓取部与尾盖气动控制部的联动。

3.如权利要求2所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：所述切割头包括切割头壳体、复位弹簧、滑环、封闭瓣以及气动控制单元，所述切割头壳体的上部与采样管拆卸式连接，切割头壳体侧壁中空，用于容纳复位弹簧、滑环以及气动控制单元，其中复位弹簧上端与切割头壳体固接，下端与滑环上端固接，控制滑环沿切割头壳体轴向往复运动；滑环下端沿其周向铰接若干封闭瓣；封闭瓣内壁设有一封闭瓣滑轨，封闭瓣滑轨与切割头壳体底部内侧开凿的封闭瓣环形孔槽处的缺口滑动配合，使得封闭瓣从封闭瓣环形孔槽内滑出后共同围成一封闭在采样管头端的曲面；气动控制单元包括开关片、气缸以及游丝，开关片头部设有用于阻挡滑环继续向切割头壳体下部下移的凸起，开关片的下端通过游丝固定于切割头壳体内壁，开关片上部与气缸的活塞杆外端相连，活塞杆内端配装一可沿气缸的活塞缸轴向密封滑动的活塞，活塞外侧套有活塞密封圈，活塞缸设有可与其内腔连通的进气口和出气口，其中进气口通过进气管与岸上的供气装置的出气口管路连通，出气口通过出气管与尾盖的气动控制部进气端管路连通，并且出气管上设有止逆阀，气缸内气压最低时，开关片的凸起挡在滑环底部。

4.如权利要求2所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：所述尾盖包括用于与采样管拆卸式连接的盖体和用于控制采样管开启闭合的球形封闭盖，所述盖体与弹射装置锁定连接，所述盖体与所述采样管尾端拆卸式连接，球形封闭盖分割成至少两块球面分割体，且球面分割体沿盖体周向铰接在盖体其中一端面上，并且在球面分割体的切口处配装密封片；球形封闭盖的顶部设有用于插入弹射装置内的固定柱；气囊的进气端与出气管的出气端管路连通，气囊铰接在盖体球形密封盖的一端，并与球面分割体一一对应，通过气囊大小控制球形封闭盖的开合。

5.如权利要求2所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：所述弹射装置包括弹射筒体、升降装置以及弹射弹簧，所述弹射筒体的一端敞口，另一端可沿弹射筒体轴向往复移动的升降装置，其中升降装置的升降平台上配装弹射弹簧，弹射弹簧底端与升降平台固接，弹射装置与采样器锁定连接时，球形封闭盖顶部的固定柱插入弹射弹簧内空。

6.如权利要求5所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：所述升降装置包括弹簧固定盘、手柄、转轴、第一传动齿轮、第二传动齿轮、螺杆以及弹射筒滑轨，所述螺杆、所述转轴分别通过第一轴承、第二轴承安装在弹射筒体封口端，并且螺杆伸入弹射筒体内的部分固装第一传动齿轮，其端部固装弹簧固定盘；转轴露在弹射筒体外部的一端安装手柄，转轴伸入弹射筒体的一端固装第二传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合；弹射筒滑轨轴向固装在弹射筒体内壁，并与弹簧固定盘边缘的凹槽配合，使得弹簧固定盘可沿弹射筒滑轨上下移动。

7.如权利要求1所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：所述采样器与所述弹射装置之间增设锁定装置。

8.如权利要求7所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：所述锁定装置包括设置在采样器上的固定环以及设置在弹射装置上的扳机，所述固定环设置在后盖盖体远离球形密封盖的一端外壁，所述扳机铰接在弹射筒体封闭端部，其端部从弹射筒体上的方形孔槽插入，当采样器与所述弹射装置锁定时，固定环卡在方形孔槽处，扳机末端抵在插入弹射筒体内采样管外壁上。

9.如权利要求1所述的一种岸基远程水下沉积物采样装置，其特征在于：弹射筒体为圆筒形，内径为100～150mm，长度为1000～1500mm；第一传动齿轮和第二传动齿轮均为锥齿轮，锥齿轮传动轴线间的夹角为90°，传动比为2～3；弹射弹簧线径为4～8mm，外径为60～100mm，自由高度为250～300mm；切割头壳体主体形状为上小下大的圆环形，上、下部分外径分别为80～130mm和100～150mm，壁厚为3～5mm；活塞缸为左端封闭的圆筒形，长度为6～9mm，外径为5～8mm，壁厚为2～3mm；采样管为圆筒形，外径为90～140mm，壁厚为5～8mm，长度为800～1300mm。