CN215169856U - 一种无扰动海洋地质浅钻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于海洋地质勘探技术领域，具体公开了一种无扰动海洋地质浅钻装置，包括：外筒，用于放置设备零件；驱动组件，位于所述外筒上方并用于向下提供锤击力；其中，所述外筒内部滑动连接有用于封闭所述外筒底端开口的内筒，所述内筒内部滑动连接有用于传递锤击力的撞杆，本实用新型中，内筒将外筒底端的开口挡住，滑动安装在内筒内部的撞杆底端的底块可以将内筒底端容腔的开口挡住，可以使外筒和内筒之间形成一个封闭的结构，在外筒支撑在海底地层上后，可以使水无法进入到内筒和外筒内，使取样管在干燥的状态下切入到海底地层内部，取样时水流不会对地层内部造成冲击，降低了地层内部受到扰动情况的发生。

Description

一种无扰动海洋地质浅钻装置

技术领域

本实用新型涉及一种海洋地质取样装置，具体是一种无扰动海洋地质浅钻装置。

背景技术

海洋地质的改变可以反映全球地质的改变，可以用来预测地球未来的环境变化趋势，海洋地质勘探在近几十年的发展越加迅速，其中海底地层岩心的取样工作尤为重要，海洋地质取样钻就是一种常用的海底地层岩心的取样装置，由驱动电机和安装在驱动电机输出端的中空的钻头组成，取样时旋转的钻头钻入到海底地层内部，将岩心样品取出，来完成岩心的取样工作。

目前的取样钻在工作时，旋转的钻头在水下直接钻入到海底地层内部，水流会随着旋转的钻头进入到地层内，地层的震动和水流的冲击对地层内部的扰动较大，会破坏岩心样品的原本结构，会造成取样后的岩心样品层次不分明，质量较差，降低了研究的精准度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无扰动海洋地质浅钻装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无扰动海洋地质浅钻装置，包括：外筒，用于放置设备零件；驱动组件，位于所述外筒上方并用于向下提供锤击力；其中，所述外筒内部滑动连接有用于封闭所述外筒底端开口的内筒，所述内筒内部滑动连接有用于传递锤击力的撞杆，所述撞杆底端固设有用于切割储存岩心样品的取样管。

作为本实用新型再进一步的方案：所述撞杆底端固设有用于安装所述取样管的底块，所述内筒底端内部开设有用于容纳所述底块和所述取样管的容腔，所述底块与所述容腔之间过盈配合。

作为本实用新型再进一步的方案：所述内筒顶端中心位置处固设有用于固定所述撞杆位置的套管，所述套管外壁螺纹连接有螺钉，所述螺钉螺接固定在所述撞杆内部。

作为本实用新型再进一步的方案：所述撞杆外壁固定连接有用于定位所述底块的压板，所述压板底端与所述套管顶端接触。

作为本实用新型再进一步的方案：所述取样管为底端开口的管状结构，所述取样管螺接固定在所述底块底端，所述取样管底端固设有用于切入海底地层内的切刀。

作为本实用新型再进一步的方案：所述内筒外壁顶端固定连接有托块，所述外筒内壁开设有用于安放所述托块的凹槽。

作为本实用新型再进一步的方案：所述凹槽顶端具有开口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、封闭设备零件入水开口，设置滑动安装在外筒内部的内筒，内筒将外筒底端的开口挡住，滑动安装在内筒内部的撞杆底端的底块可以将内筒底端容腔的开口挡住，可以使外筒和内筒之间形成一个封闭的结构，在外筒支撑在海底地层上后，可以使水无法进入到内筒和外筒内，使取样管在干燥的状态下切入到海底地层内部，取样时水流不会对地层内部造成冲击，降低了地层内部受到扰动情况的发生；

2、垂直切入海底地层内，设置位于外筒上方的驱动组件，驱动组件可以从上方向撞杆传递锤击力，采用锤击的方式使取样管直线向下进入到海底地层内部，降低了地层内部受到扰动情况的发生，使岩心样品可以保持原本的结构，使取样后的岩心样品层次分明，提高了取样质量，保证后续研究的准精度；

3、拆卸更换取样管效率高，取样管通过螺栓安装在底块底端，撞杆、内筒和取样管可以从外筒顶端的开口伸出，安装拆卸方便，增加了工人的操作空间，方便工人将样品取出，然后换上新的取样管来继续进行取样工作。

附图说明

图1为一种无扰动海洋地质浅钻装置的结构示意图；

图2为一种无扰动海洋地质浅钻装置中取样管的收纳结构示意图；

图3为一种无扰动海洋地质浅钻装置中外筒俯视的剖面结构示意图；

图4为一种无扰动海洋地质浅钻装置中内筒和撞杆的拆分结构示意图。

图中：1、外筒；11、凹槽；2、驱动组件；3、内筒；31、容腔；32、套管；321、螺钉；33、托块；4、撞杆；41、底块；42、压板；5、取样管；51、切刀。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1-4所示示例的一种无扰动海洋地质浅钻装置，其旨在对进入到水下的取样设备进行密封和导向，使得取样管5可以在干燥的环境下，垂直向下切入到地层内部。藉由此目的的实现，本实用新型提出一种无扰动海洋地质浅钻装置，通过在外筒1内部设置相配合的内筒3，在内筒3内的撞杆4底端设置与容腔31配合的底块41，来使外筒1和内筒3之间形成一个封闭的结构，并通过外筒1上方的驱动组件2使取样管5垂直向下切入到地层内部，使取样管5在干燥的状态下，垂直切入到地层内部，降低了地层内部受到扰动情况的发生。

结合图1-4所示，一种无扰动海洋地质浅钻装置，尤其是应用在海平面平稳环境下的海洋地质浅钻。包括外筒1、驱动组件2、内筒3、撞杆4和取样管5。

其中，外筒1，用于放置设备零件。

在可选的实施例中，外筒1采用不锈钢材料制成，结构强度高，零件安装在外筒1内部，外筒1外两端具有开口的管状结构，方便进行零件的放置和取出工作，外筒1底端可以支撑在海底地层表面，外筒1的顶端伸出到海平面上方，以便控制驱动组件2来进行岩心的取样工作。

进一步的，驱动组件2，位于外筒1上方并用于向下提供锤击力。

在可选的实施例中，驱动组件2为现有的锤头下压机构，驱动件提拉拉绳使锤头上升，然后放开拉绳使锤头在重力的作用下下落，锤头下落到撞杆4顶端，来向着撞杆4传递锤击力，来完成取样工作。

结合图1-4所示，外筒1内部滑动连接有用于封闭外筒1底端开口的内筒3，内筒3内部滑动连接有用于传递锤击力的撞杆4。

在可选的实施例中，内筒3采用不锈钢材料制成，不锈钢材料制成的撞杆4安装在内筒3内部，装置结构强度高，内筒3的内部开设有供撞杆4移动的通道，撞杆4与通槽之间间隙配合，使撞杆4可以流畅的在内筒3内部向下移动，来实现锤击力的传递工作，内筒3与外筒1之间过盈配合，因此内筒3可以牢牢的卡在外筒1的内部，且内筒3可以将外筒1底端的开口挡住，来完成外筒1的封闭工作。

进一步的，撞杆4底端固设有用于安装取样管5的底块41，内筒3底端内部开设有用于容纳底块41和取样管5的容腔31，底块41与容腔31之间过盈配合。

在可选的实施例中，撞杆4底端的底块41也采用不锈钢材料制成，底块41为圆盘形结构，底块41位于内筒3底端的容腔31内部，容腔31用来容纳底块41，并给底块41留有充足的移动空间，底块41可以向下移动到底端与内筒3底端处于水平的状态，使外筒1底端、内筒3底端与底块41底端之间形成一个平面，使装置稳定的竖立在海底地层上，底块41与容腔31之间过盈配合，因此底块41可以将容腔31的开口挡住，来完成内筒3的封闭工作。

如此，在海平面平稳的环境下，内筒3牢牢的卡合在外筒1的内部，内筒3将外筒1底端的开口挡住，来完成外筒1的封闭工作，撞杆4底端的底块41牢牢的卡合在内筒3底端的容腔31内部，底块41可以将容腔31的开口挡住，来完成内筒3的封闭工作，可以使外筒1和内筒3之间形成一个封闭的结构，使外筒1支撑在海底地层上后，外筒1、内筒3和海底地层之间处于密封的状态，使水无法进入到内筒3和外筒1内部，可以使取样管5在干燥的状态下切入到海底地层内部，取样时水流不会对地层内部造成冲击，降低了地层内部受到扰动情况的发生，使岩心样品可以保持原本的结构，使取样后的岩心样品层次分明，提高了取样质量，保证后续研究的准精度。

进一步的，内筒3顶端中心位置处固设有用于固定撞杆4位置的套管32，套管32外壁螺纹连接有螺钉321，螺钉321螺接固定在撞杆4内部。

在可选的实施例中，不锈钢材质的套管32安装在内筒3顶端中心位置处，套管32为两端具有开口的管状结构，套管32的直径与内筒3内供撞杆4移动的通道的直径相同，因此撞杆4可以顺利的在套管32内部向下移动，来实现锤击力的传递工作，进而完成岩心的取样工作，套管32外壁内部安装有四个螺钉321，撞杆4外壁开设有四个与螺钉321相配合的固定孔，螺钉321可以固定在固定孔内部，通过四个螺钉321可以完成撞杆4的位置固定工作，进而将底块41的位置固定，使底块41的底端始终与内筒3的底端处于水平状态，来完成内筒3的封闭工作。

如此，在海平面平稳的环境下，通过四个螺钉321可以完成撞杆4和内筒3之间的位置固定工作，进而将底块41的位置固定住，使底块41的底端始终与内筒3的底端处于水平状态，可以提高对内筒3的封闭效果，撞杆4与内筒3之间固定和分离方便，向外拧动四个螺钉321使螺钉321与撞杆4分离后，即可使撞杆4向下将取样管5顶入到海底地层内部，来完成取样工作，提高了工作效率。

结合图1-2所示，撞杆4底端固设有用于切割储存岩心样品的取样管5。

在可选的实施例中，取样管5也采用不锈钢材料制成，结构强度高，使取样管5可以顺利的进入到海底地层内部，来完成取样工作。

进一步的，取样管5为底端开口的管状结构，取样管5螺接固定在底块41底端，取样管5底端固设有用于切入海底地层内的切刀51。

在可选的实施例中，取样管5靠近底块41的一端可以通过螺栓固定在底块41的底端，切刀51通过焊接的方式安装在取样管5的底端，切刀51为一个圆形结构，切刀51可以顺利的切入到海底地层内部，进而使岩心样品可以顺利的穿过取样管5底端的开口，进入到取样管5内部，完成岩心的取样工作。

如此，在海平面平稳的环境下，切刀51可以使取样管5直线向下进入到海底地层内部，来完成取样工作，降低了地层内部震动情况的发生，降低了取样时地层内部受到的扰动，提高了岩心样品的取样质量，而且取样管5通过螺栓安装在底块41底端，安装拆卸方便，方便工人将样品取出，然后换上新的取样管5即可继续进行取样工作，提高了工作效率。

结合图1、图2和图4所示，撞杆4外壁固定连接有用于定位底块41的压板42，压板42底端与套管32顶端接触。

在可选的实施例中，压板42为不锈钢材料制成的圆盘结构，压板42的直径大于套管32的直径，在将四个螺钉321与撞杆4分离开，撞杆4向下移动时，压板42的底端会接触到套管32的顶端，并从上方向下顶动套管32，来完成内筒3的复位工作。

如此，在海平面平稳环境下，通过压板42可以实现内筒3的复位工作，在内筒3复位的同时，取样管5完全进入到地层内部，不会使内筒3进入到地层内部，对装置零件起到保护的作用，增加了装置的使用寿命。

结合图1-4所示，内筒3外壁顶端固定连接有托块33，外筒1内壁开设有用于安放托块33的凹槽11。

在可选的实施例中，不锈钢材质的托块33的数量为两个，两个托块33始终在外筒1内壁上的两个凹槽11内部移动，通过凹槽11和托块33之间的配合，可以使内筒3在外筒1内部保持直线移动的稳定状态。

进一步的，凹槽11顶端具有开口。

在可选的实施例中，托块33可以穿过凹槽11顶端的开口向上移动到内筒3外部，进而将取样管5从外筒1内部取出，以便进行样品的取出和取样管5的更换工作。

本实用新型的工作原理是：工作时，向下推动撞杆4，使底块41向下移动到容腔31的底端，底块41可以将容腔31的开口挡住，继续推动撞杆4使内筒3向下移动到外筒1底端，内筒3可以将外筒1底端的开口挡住，使外筒1和内筒3之间形成一个封闭的结构，然后将外筒1支撑固定在海底地层上，然后向上提拉撞杆4，在内筒3移动到外筒1外部后，将取样管5通过螺栓安装在底块41底部，然后启动驱动组件2来向下锤动撞杆4，使取样管5垂直切入到地层内部，来完成岩心样品的取样工作，可以使水无法进入到内筒3和外筒1内，使取样管5在干燥的状态下切入到地层内部，取样时水流不会对地层内部造成冲击，降低了地层内部受到扰动情况的发生，使岩心样品可以保持原本的结构，使取样后的岩心样品层次分明，提高了取样质量，取样完成后，提拉撞杆4使内筒3移动到外筒1外部，取下取样管5并换上新的取样管5，来继续进行取样工作。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无扰动海洋地质浅钻装置，其特征在于，包括：

外筒（1），用于放置设备零件；

驱动组件（2），位于所述外筒（1）上方并用于向下方提供锤击力；

其中，所述外筒（1）内部滑动连接有用于封闭所述外筒（1）底端开口的内筒（3），所述内筒（3）内部滑动连接有用于传递锤击力的撞杆（4），所述撞杆（4）底端固设有用于切割储存岩心样品的取样管（5）。

2.根据权利要求1所述的一种无扰动海洋地质浅钻装置，其特征在于，所述撞杆（4）底端固设有用于安装所述取样管（5）的底块（41），所述内筒（3）底端内部开设有用于容纳所述底块（41）和所述取样管（5）的容腔（31），所述底块（41）与所述容腔（31）之间过盈配合。

3.根据权利要求2所述的一种无扰动海洋地质浅钻装置，其特征在于，所述内筒（3）顶端中心位置处固设有用于固定所述撞杆（4）位置的套管（32），所述套管（32）外壁螺纹连接有螺钉（321），所述螺钉（321）螺接固定在所述撞杆（4）内部。

4.根据权利要求3所述的一种无扰动海洋地质浅钻装置，其特征在于，所述撞杆（4）外壁固定连接有用于定位所述底块（41）的压板（42），所述压板（42）底端与所述套管（32）顶端接触。

5.根据权利要求2所述的一种无扰动海洋地质浅钻装置，其特征在于，所述取样管（5）为底端开口的管状结构，所述取样管（5）螺接固定在所述底块（41）底端，所述取样管（5）底端固设有用于切入海底地层内的切刀（51）。

6.根据权利要求1所述的一种无扰动海洋地质浅钻装置，其特征在于，所述内筒（3）外壁顶端固定连接有托块（33），所述外筒（1）内壁开设有用于安放所述托块（33）的凹槽（11）。

7.根据权利要求6所述的一种无扰动海洋地质浅钻装置，其特征在于，所述凹槽（11）顶端具有开口。

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