[發明專利]液壓驅動的海底多管柱狀樣品采樣及密封系統

無效

• 申請號: 200910096874.0
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101504336A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 顧臨怡;李世倫;陳家旺;楊俊毅;錢鑫炎;劉敬彪;王峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 唐銀益

1.液壓驅動的海底多管柱狀樣品采樣及密封系統，包括若干個帶球閥密封的圓管狀的采樣器，其特征在于，該系統有一豎直方向的主軸，主軸上活動套接一個十字鉸鏈；所述十字鉸鏈由內外三層圓管裝配而成：外層圓管與中層圓管之間通過銷活動連接，中層圓管與內層圓管間也是通過銷活動連接，兩組銷的方向為正交，形成十字鉸鏈；在十字鉸鏈上方與下方的主軸上分別設置一個用于限定十字鉸鏈移動距離的主軸抱箍或定位鍵；有若干個支撐框架固定于外層圓管上，支撐框架的末端是支撐腳，相鄰的支撐框架之間通過支架連接；

所述采樣器均為豎向布置，其底端是用于密封的球閥，上部連接至同樣呈豎向布置的伸縮式活塞液壓缸共同組成采樣單元，每個采樣器的伸縮式活塞液壓缸均通過管路連接至液壓油提供系統；在伸縮式活塞液壓缸的頂端至采樣管的底端之間的至少兩個垂直于主軸的平面上，設置固定支架用于固定連接各個采樣單元，固定支架與主軸固定連接。

2.根據權利要求1所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述液壓油提供系統安設于一個托板上；托板固定于最下方的固定支架上，其下方有倒錐形布置的側邊。

3.根據權利要求1所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述液壓油提供系統包括體積可變的油箱、低壓釋能倉、三位四通轉換閥和流量控制閥；所述體積可變的油箱、低壓油口和高壓油口均通過管路連接至三位四通轉換閥，低壓釋能倉通過管路依次連接流量控制閥和三位四通轉換閥。

4.根據權利要求1所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述伸縮式活塞液壓缸是雙作用伸縮式活塞液壓缸，包括端蓋、缸筒、法蘭套、第一級活塞桿和第二級活塞桿；端蓋和法蘭套分置于缸筒兩端，分別通過螺紋與其聯接；第一級活塞桿安裝在缸筒中并穿過法蘭套，第二級活塞桿套設于第一級活塞桿中；在第二級活塞桿上靠近端蓋處開有一個徑向孔，活塞頭部通過螺紋與第二級活塞桿端頭聯接；在第二級活塞桿內部還有一個起導向作用的具有軸向通孔的軸，其外壁與第二級活塞桿靠近端蓋一端的內壁為間隙配合；

在法蘭套處的缸筒末端設有低壓油口，與缸筒和第一級活塞桿之間的空腔連通；在端蓋上設有低壓油口，與第二級活塞桿內部軸的軸向通孔連通；在端蓋上設有高壓油口，與第一級活塞桿和第二級活塞桿之間的空腔連通；所述低壓油口和高壓油口均通過管路連接至液壓油提供系統。

5.根據權利要求1所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述采樣管外部套設一個保壓筒體，保壓筒體的一個末端法蘭與球閥的閥體相連；在遠離球閥方向的采樣管末端，連接有一個襯筒活塞；所述襯筒活塞呈“凸”字形，中部的平臺表面與保壓筒體末端法蘭的內壁貼合實現密封，其前端位于保壓筒體末端法蘭中心的開孔內；?

所述襯筒活塞由襯筒活塞本體、單向閥座、單向閥閥塊和單向閥彈簧組成；所述襯筒活塞本體呈“凸”字形，其凸出的上部的圓周上環設內置密封圈的密封槽，其頂端設帶有螺紋的凹孔用于螺接液壓缸的活塞頭部；所述單向閥座安裝在襯筒活塞本體下部且兩者軸線相重合；所述單向閥閥塊安裝在單向閥座內部，單向閥閥塊與襯筒活塞本體之間安裝單向閥彈簧；襯筒活塞本體的下部側邊設貫通的孔，使得單向閥閥塊所處空間與襯筒活塞本體外部相通。

6.根據權利要求1所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述球閥的閥體通過閥桿與閥桿驅動裝置連接；閥桿驅動裝置由雙齒條齒輪機構組成：提供動力的液壓缸與齒條相連接，齒輪與閥桿共軸，齒條與齒輪相互嚙合。

7.根據權利要求6所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述球閥閥體與閥桿驅動裝置之間設置一個框架結構，框架結構分別與閥體、閥桿驅動裝置連接用于加強固定。

8.根據權利要求6或7所述的任意一種采樣及密封系統，其特征在于，所述球閥采用以下形式中的任意一種：

(1)球閥的閥體是兩個或兩個以上，閥體的相鄰端面之間相互連接，每個球閥均具有獨立的閥桿驅動裝置；

(2)球閥的閥體是一個，閥體內設置兩個或兩個以上球閥閥芯，每個球閥閥芯均具有獨立的閥桿和閥桿驅動裝置。

9.根據權利要求8所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述球閥的閥桿按照其各自的軸線呈異面布置，閥桿驅動裝置也根據對應閥桿的軸線呈異面布置。

10.根據權利要求8所述的采樣及密封系統，其特征在于，所述保壓筒體與一個蓄能器連通。?