[實用新型]一種海底機械式萬米級輕型沖擊地質取樣裝置

有效

• 申請號: 201721017920.X
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN207215485U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 史先鵬;任玉剛;李超;李正光;劉慶亮
• 申請（專利權）人: 國家深海基地管理中心
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 萬桂斌

技術領域

本實用新型涉及海洋地質勘探設備技術領域，具體涉及一種海底機械式萬米級輕型沖擊地質取樣裝置。

背景技術

海洋占地球總面積的70.78％，在大洋深處廣泛覆蓋著一層神秘但十分具有研究價值的海底沉積物，海底沉積物對于認識地球環境變遷、揭示地球環境系統之間的內在聯系和預測未來氣候長期變遷等有著重要意義。對海底沉積物取樣并進行深入研究可以使人類在海洋科學研究、海洋環境研究、海洋資源勘探、海洋工程勘探等領域獲取到能獲取十分重要得科學價值，對于人類認識地球、開發海洋具有重要的戰略性意義。

但是目前海底取樣尤其是深海取樣的技術手段十分有限，與發達國家相比，我國海底勘探的手段單一、海底取樣設備落后。目前廣泛采用的重力式取樣器結構簡單、操作方便，但重量、長度均過重過大，無論是吊放還是回收均相當困難，尤其是應用于深海甚至是全海深的情況，對布放重力取樣器的絞纜系統要求十分嚴格，海上復雜的海況也增加了布放的難度，經常出現由于絞纜系統故障而進行截纜的情況，造成重大的損失。另一種經常用于地質探測的振動沉積物取樣器能夠對硬質沉積物取樣，但其整體框架大而笨重，而且當取樣深度較大時，能量供應較麻煩，對布放船只的要求也比較高。靜水壓力沉積物取樣器利用海水的靜水壓力能以沖擊取樣管的方式對沉積物進行取樣的取樣裝置，其能對硬質沉積物進行有效取樣，但該裝置存在結構復雜，海上維護困難、海上作業周期長、造價昂貴、效率不高等缺點。因此，研究和開發功能強大、操作方便的海底取樣器，是我國新一輪海底資源大調查、海底地質結構研究和海洋環境研究急需解決的課題。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中深度海底取樣裝置結構復雜、效率低下、造價昂貴、作業及維護困難等技術難點，提供一種海底機械式萬米級輕型沖擊地質取樣裝置，該裝置采用模塊設計，便于批量生產和維護，并且生產成本低、安裝簡便、效率高效、安全可靠。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種海底機械式萬米級輕型沖擊地質取樣裝置，包括主支撐框架、導向取樣機構、觸底釋放機構和拋載配重機構；

主支撐框架包括底部的連接盤，連接盤上設置有浮塊；

導向取樣機構至少設置兩個，導向取樣機構圍繞連接盤的圓心均勻設置，導向取樣機構與連接盤的底面垂直連接，導向取樣機構包括導向筒和取樣筒，導向筒垂直連接在連接盤的底面上，導向筒的自由端套在取樣筒一端的外側，取樣筒能夠沿導向筒的內壁滑動，取樣筒的端部不能脫出導向筒；

觸底釋放機構包括套筒、連接柱和彈簧鎖扣裝置，套筒垂直連接在連接盤的底面上的圓心處，套筒的自由端套在連接柱一端的外側，連接柱能夠沿套筒的內壁滑動，連接柱的端部能夠脫出沿套筒，連接柱的中部設置有環形凸起，套筒的外壁上套設有第一彈簧，第一彈簧位于環形凸起與連接盤的底面之間；彈簧鎖扣裝置包括掛鉤、鎖扣和第二彈簧，鎖扣為環形結構，設置在環形凸起的下側面上，掛鉤至少設置兩個，掛鉤圍繞套筒均勻設置，掛鉤遠離鉤的一端與連接盤的底面鉸接，第二彈簧的一端與連接盤的底面固定連接，設置在掛鉤的外側，另一端連接到掛鉤的中部；

拋載配重機構的中心處與連接柱的自由端固定連接，拋載配重機構上對應導向取樣機構的位置設置有通孔，導向取樣機構穿過通孔設置。

進一步地，所述取樣筒的自由端設置有單向瓣型爪簧。

進一步地，所述主支撐框架還包括上部的框架，框架連接在連接盤的頂面上，框架與連接盤的頂面之間形成浮塊的容納腔。

進一步地，所述框架上還設置有吊鉤。

進一步地，所述取樣裝置還包括細纜，采用高強度凱夫拉纜，細纜的一端與吊鉤連接，另一端與船體連接。

進一步地，所述主支撐框架由不銹鋼材料制成。

進一步地，所述連接盤上還設置有GPS定位器。

進一步地，拋載配重機構為水泥塊。

本實用新型的裝置具有以下有益效果：

1、本實用新型的取樣裝置采用小型化模塊設計，解決了原有取樣器大而重，布放困難的問題，整套裝置總重在50kg以下，2-3人即可完成整套作業流程，減少不必要人力、設備浪費，既提高了工作效率，又減少了設備維護難度和作業風險；

2、本實用新型的取樣裝置采用了分體式模塊化設計，能夠便于工業化批量生產以及海上維護，每部分便于加工制造，維護時便于更換，裝置下部拋載配重機構其配重采用水泥塊配重，支撐框架采用普通不銹鋼材料，從而大大節約了制造成本，便于大批量的使用；