CN211784399U - 一种水下振动取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下沉积物采样技术领域，更具体地，涉及一种水下振动取样装置。该装置包括基座、取样管、振动电机、滑座和滑轨，所述取样管为中空管状结构，取样管竖直贯穿基座设置；所述滑轨固定于基座，并与取样管保持平行；所述滑座设置于取样管顶部，且与取样管铰接，所述滑座水平两侧与滑轨滑动配合；所述振动电机座固定设于滑座，振动驱使滑座下压取样管运动。本实用新型规范限制取样管的运动路线，便于取样管竖直钻入水下沉积物层，而且，可有效将样品保留在取样管中，不易外漏，保证样品的完整性，提高取样质量。

Description

一种水下振动取样装置

技术领域

本实用新型涉及水下沉积物采样技术领域，更具体地，涉及一种水下振动取样装置。

背景技术

海底取样主要是对海底沉积物或土层的取样，是研究海洋地质，寻找矿产及能源资源，进行大陆架工程地质勘察以及完成其他海运基本建设任务时，必不可少的主要技术方法。目前，海底沉积物的取样主要是利用船只将取样装置沉入海底，取样装置靠自身能量或利用船只上的能量在指定位置贯入或钻入海底沉积物中，完成一次性取样。其中，采用振动电机驱动取样管下沉取样时一种常用的方法，但是，取样管受到振动电机的激振力下压时，受摇摆力容易向两边倾斜，不便于竖直钻入沉积物层。而且，现有的取样管在抽出沉积物层时，由于水的冲刷或其他外力作用，容易造成取样管内的样品外漏，影响样品质量。因此，设计一种更为方便实用的取样装置具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种一种水下振动取样装置，规范限制取样管的运动路线，便于取样管竖直钻入水下沉积物层，而且，可有效将样品保留在取样管中，不易外漏，保证样品的完整性，提高取样质量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种水下振动取样装置，包括基座、取样管、振动电机、滑座和滑轨，所述取样管为中空管状结构，取样管竖直贯穿基座设置；所述滑轨固定于基座，并与取样管保持平行；所述滑座设置于取样管顶部，且与取样管铰接，所述滑座水平两侧与滑轨滑动配合；所述振动电机座固定设于滑座，振动驱使滑座下压取样管运动。其中，振动电机通过电线电缆线路连接有电源。振动电机产生激振力驱使滑座下压，滑座一方面沿滑轨线路下滑，另一方面竖直推压取样管向下运动，有效规范取样管运动路线。

进一步地，所述振动电机转动设置有偏心块组，偏心块组包括两个对称转动的偏心块。振动电机是在转子轴两端各安装一组偏心块，利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力，一个偏心块组包括两个对称转动的偏心块，可有效降低摇摆力。

进一步地，所述取样管顶端设有隔板，隔板分割有隔层，隔层开设有排水孔；所述隔层中设有挡板，挡板连接有贯穿隔板的支杆，支杆长度大于隔板厚度，所述支杆活动端锁有卡紧件；所述隔板设有若干过水孔，挡板贴合隔板时足以遮蔽所有过水孔。取样管顶端闭合，底端开口，挡板与支杆一体成型，挡板沿支杆相对隔板来回滑动。振动电机通过滑座与取样管顶端铰接，利用铰接结构缓冲激振力产生的碰撞，有效正常相关部件的使用寿命。

进一步地，所述取样管底端内侧设有软质拦截层和若干拉爪，所述软质拦截层的外边缘连接于取样管内壁，软质拦截层中心留有内通孔；各拉爪绕取样管内壁均匀分布，拉爪固定端与取样管铰接，拉爪活动端拉紧软质拦截层的内通孔边缘。管体底端设置的拉爪和软质拦截层防止样品从管体底部外漏，其中软质拦截层为网状层，或布状层。在取样时，管体向下运动，样品涌向管体内，拉爪向上转动并拉开软质拦截层的内通孔，样品顺利进入管体。在抽出时，管体向上运动，拉爪由于头部重力作用向下转动，并拉合软质拦截层，从而从底端拦截样品外漏。

进一步地，所述取样管内壁还设有用于收纳拉爪的拉爪槽；所述管体底端设有用于夹紧软质拦截层的外边缘的套环，所述套环内径与管体内径相当。在拉爪上转时，拉爪嵌入拉爪槽中，有利于拉大软质拦截层的内通孔，方便样品进入管体。软质拦截层的外边缘被套环压紧于管体内壁。

进一步地，所述支杆套有复位弹簧，复位弹簧两端分别抵接隔板和卡紧件。为了在抽出取样管时，尽量确保挡板贴合于隔板，稳定遮蔽所有过水孔，所以增加了复位弹簧，利用弹簧弹力促使挡板紧密贴合。

进一步地，所述取样管底端还设有中空的钻头，钻头的内径与取样管内径相当。钻头与管体螺纹连接，钻头尖端朝下，便于钻进水下的沉积物层，进行取样。

进一步地，所述取样管由若干分管组成，各分管首尾依次螺纹连接。在进行水下取样时，根据水深情况，可选用合适数量的分管进行组装。而且，采取组装的方式，有利于平时搬运和移动取样管。

进一步地，还包括用于收纳、保护线路的拖链，所述拖链固定于滑轨，拖链运动方向保持竖直。由于振动电机连接有相关的电线电缆线路，为了避免线路影响装置运作或受损坏，所以采用拖链将线路收纳并保护起来。

进一步地，所述基座设有用于取样管导向的抱箍。抱箍靠近取样管的底端位置，进一步地约束取样管的运动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型一种水下振动取样装置，采用滑座、滑轨限制取样管的运动路线，并采用有效减少摇摆力的双偏心块振动电机，有利于规范限制取样管的运动路线，使取样管竖直钻入水下沉积物层。而且，在取样管顶端、底端设置相应结构，将样品保留在取样管中，有效阻止样品外漏，保证样品的完整性，提高取样质量。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是A位置的局部放大图。

图3是振动电机内部结构图。

图4是取样管整体结构示意图。

图5是取样管顶端内部结构图。

图6是取样管底端内部结构图。

图7是取样管底端装配爆炸图。

图8是软质拦截层结构示意图。

其中，1基座，2取样管，3振动电机，4滑座，5滑轨，6偏心块，7拖链，8抱箍，9隔板，10隔层，11排水孔，12挡板，13支杆，14卡紧件，15过水孔，16软质拦截层，17拉爪，18内通孔，19拉爪槽，20套环，21复位弹簧，22钻头，23分管.

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种水下振动取样装置，包括基座1、取样管2、振动电机3、滑座4和滑轨5，取样管2为中空管状结构，取样管2竖直贯穿基座1设置，其中，基座1设有用于取样管2导向的抱箍8，抱箍8靠近取样管2的底端位置，约束取样管2竖直向下运动。

具体地，如图2所示，滑轨5固定于基座1，位于取样管2两侧并与取样管2保持平行。而滑座4设置于取样管2顶部，且与取样管2铰接，滑座4水平两侧设有滑轮，滑轮与滑轨5滑动配合。振动电机3通过滑座4与取样管2顶端铰接，利用铰接结构缓冲激振力产生的碰撞，有效正常相关部件的使用寿命。

同时，如图3所示，振动电机3座固定设于滑座4上，振动驱使滑座4下压取样管2运动。具体地，振动电机3转动设置有偏心块组，偏心块组包括两个对称转动的偏心块6。振动电机3是在转子轴两端各安装一组偏心块6，利用轴及偏心块6高速旋转产生的离心力得到激振力，一个偏心块组包括两个对称转动的偏心块6，可有效降低摇摆力。

进一步，该装置还包括用于收纳、保护线路的拖链7，拖链7固定于滑轨5，拖链7运动方向保持竖直。振动电机3通过电线电缆线路连接有电源，由于振动电机3连接有相关的电线电缆线路，为了避免线路影响装置运作或受损坏，所以采用拖链7将线路收纳并保护起来。

具体地，如图4-5所示，取样管2顶端设有隔板9，隔板9分割有隔层10，隔层10开设有排水孔11。隔层10中设有挡板12，挡板12连接有贯穿隔板9的支杆13，支杆13长度大于隔板9厚度，因此挡板12可随支杆13上下滑动。同时，隔板9设有若干过水孔15，挡板12贴合隔板9时足以遮蔽所有过水孔15，使取样管2顶部形成密封状态。此处挡板12可使用活塞代替使用，活塞杆与支杆13作用相似。支杆13的活动端锁有卡紧件14，卡紧件14为锁紧螺母，主要用于限制挡板12的最大运动距离。

本实施例中，支杆13还套接有复位弹簧21，复位弹簧21两端分别抵接隔板9和卡紧件14，在取样管2上移时，利用弹簧弹力促使挡板12紧密贴合在隔板9上，稳定遮蔽所有过水孔15。

另外，如图6-8所示，取样管2底端内侧设有软质拦截层16和四个拉爪17，本实施例中，软质拦截层16为布状层，布状层中心留有内通孔18。各拉爪17绕取样管2内壁均匀分布，两两之间呈90°夹角，取样管2内壁设有用于收纳拉爪17的拉爪槽19，拉爪17固定端与取样管2铰接，拉爪17活动端拉紧软质拦截层16的内通孔18边缘。

同时，软质拦截层16的外边缘连接于取样管2内壁，具体地，取样管2底端设有用于夹紧软质拦截层16的外边缘的套环20，软质拦截层16的外边缘被套环20压紧于取样管2内壁，此处套环20内径与取样管2内径相当。

进一步地，取样管2底端还设有中空的钻头22，钻头22与取样管2螺纹连接，钻头22的内径与取样管2内径相当，本实施例中钻头22压紧套环20，使其夹紧软质拦截层16。钻头22尖端朝下，便于钻进水下的沉积物层，进行取样。

进一步地，取样管2由若干分管23组成，各分管23首尾依次螺纹连接，根据水深情况，可选用合适数量的分管23进行组装。

该装置在进行使用时，整个装置沉下于水底，放置于沉积物层上。振动电机3启动，偏心块6转动产生激振力，驱使滑座4下压，滑座4一方面竖直推压取样管2向下运动，滑座4另一方面沿滑轨5线路滑动，结合取样管2底端起导向作用的抱箍8，有效规范取样管2运动路线。

其中，取样管2进行沉积物取样时，先竖直沉入水下，此时水流进入取样管2，水流压力克服复位弹簧21弹力，推动挡板12上移，水流通过隔板9的过水孔15进入隔层10中，最后从隔层10的排水孔11排出，减小取样管2水压。当振动电机3启动时，驱使取样管2钻入沉积物层，取样管2底端钻入到水下沉积物层时，样品涌向取样管2内，拉爪17向上转动并拉开软质拦截层16的内通孔18，样品顺利进入取样管2。

在取样完成，从水下抽出取样管2时，取样管2向上运动，拉爪17由于头部重力作用向下转动，并拉合软质拦截层16，使内通孔18收缩到最小，从而从底端拦截样品外漏。同时，取样管2向上运动时，水流不再从取样管2底端进入，此时，挡板12受复位弹簧21弹力，重新贴合在隔板9上，遮蔽所有过水孔15，使取样管2内部形成密封状态。由于外界压力的作用，样品进一步被稳稳压制在取样管2中，不易外漏。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水下振动取样装置，其特征在于：包括基座(1)、取样管(2)、振动电机(3)、滑座(4)和滑轨(5)，所述取样管(2)为中空管状结构，取样管(2)竖直贯穿基座(1)设置；所述滑轨(5)固定于基座(1)，并与取样管(2)保持平行；所述滑座(4)设置于取样管(2)顶部，且与取样管(2)铰接，所述滑座(4)水平两侧与滑轨(5)滑动配合；所述振动电机(3)座固定设于滑座(4)，振动驱使滑座(4)下压取样管(2)运动。

2.根据权利要求1所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述振动电机(3)转动设置有偏心块组，偏心块组包括两个对称转动的偏心块(6)。

3.根据权利要求1所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述取样管(2)顶端设有隔板(9)，隔板(9)分割有隔层(10)，隔层(10)开设有排水孔(11)；所述隔层(10)中设有挡板(12)，挡板(12)连接有贯穿隔板(9)的支杆(13)，支杆(13)长度大于隔板(9)厚度，所述支杆(13)活动端锁有卡紧件(14)；所述隔板(9)设有若干过水孔(15)，挡板(12)贴合隔板(9)时足以遮蔽所有过水孔(15)。

4.根据权利要求3所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述取样管(2)底端内侧设有软质拦截层(16)和若干拉爪(17)，所述软质拦截层(16)的外边缘连接于取样管(2)内壁，软质拦截层(16)中心留有内通孔(18)；各拉爪(17)绕取样管(2)内壁均匀分布，拉爪(17)固定端与取样管(2)铰接，拉爪(17)活动端拉紧软质拦截层(16)的内通孔(18)边缘。

5.根据权利要求4所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述取样管(2)内壁还设有用于收纳拉爪(17)的拉爪槽(19)；所述取样管(2)底端设有用于夹紧软质拦截层(16)的外边缘的套环(20)，所述套环(20)内径与取样管(2)内径相当。

6.根据权利要求3所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述支杆(13)套有复位弹簧(21)，复位弹簧(21)两端分别抵接隔板(9)和卡紧件(14)。

7.根据权利要求1所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述取样管(2)底端还设有中空的钻头(22)，钻头(22)的内径与取样管(2)内径相当。

8.根据权利要求1所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述取样管(2)由若干分管(23)组成，各分管(23)首尾依次螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：还包括用于收纳、保护线路的拖链(7)，所述拖链(7)固定于滑轨(5)，拖链(7)运动方向保持竖直。

10.根据权利要求1所述的一种水下振动取样装置，其特征在于：所述基座(1)设有用于取样管(2)导向的抱箍(8)。

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