[实用新型]一种海底机械式万米级轻型冲击地质取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋地质勘探设备技术领域，具体涉及一种海底机械式万米级轻型冲击地质取样装置。

背景技术

海洋占地球总面积的70.78％，在大洋深处广泛覆盖着一层神秘但十分具有研究价值的海底沉积物，海底沉积物对于认识地球环境变迁、揭示地球环境系统之间的内在联系和预测未来气候长期变迁等有着重要意义。对海底沉积物取样并进行深入研究可以使人类在海洋科学研究、海洋环境研究、海洋资源勘探、海洋工程勘探等领域获取到能获取十分重要得科学价值，对于人类认识地球、开发海洋具有重要的战略性意义。

但是目前海底取样尤其是深海取样的技术手段十分有限，与发达国家相比，我国海底勘探的手段单一、海底取样设备落后。目前广泛采用的重力式取样器结构简单、操作方便，但重量、长度均过重过大，无论是吊放还是回收均相当困难，尤其是应用于深海甚至是全海深的情况，对布放重力取样器的绞缆系统要求十分严格，海上复杂的海况也增加了布放的难度，经常出现由于绞缆系统故障而进行截缆的情况，造成重大的损失。另一种经常用于地质探测的振动沉积物取样器能够对硬质沉积物取样，但其整体框架大而笨重，而且当取样深度较大时，能量供应较麻烦，对布放船只的要求也比较高。静水压力沉积物取样器利用海水的静水压力能以冲击取样管的方式对沉积物进行取样的取样装置，其能对硬质沉积物进行有效取样，但该装置存在结构复杂，海上维护困难、海上作业周期长、造价昂贵、效率不高等缺点。因此，研究和开发功能强大、操作方便的海底取样器，是我国新一轮海底资源大调查、海底地质结构研究和海洋环境研究急需解决的课题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中深度海底取样装置结构复杂、效率低下、造价昂贵、作业及维护困难等技术难点，提供一种海底机械式万米级轻型冲击地质取样装置，该装置采用模块设计，便于批量生产和维护，并且生产成本低、安装简便、效率高效、安全可靠。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种海底机械式万米级轻型冲击地质取样装置，包括主支撑框架、导向取样机构、触底释放机构和抛载配重机构；

主支撑框架包括底部的连接盘，连接盘上设置有浮块；

导向取样机构至少设置两个，导向取样机构围绕连接盘的圆心均匀设置，导向取样机构与连接盘的底面垂直连接，导向取样机构包括导向筒和取样筒，导向筒垂直连接在连接盘的底面上，导向筒的自由端套在取样筒一端的外侧，取样筒能够沿导向筒的内壁滑动，取样筒的端部不能脱出导向筒；

触底释放机构包括套筒、连接柱和弹簧锁扣装置，套筒垂直连接在连接盘的底面上的圆心处，套筒的自由端套在连接柱一端的外侧，连接柱能够沿套筒的内壁滑动，连接柱的端部能够脱出沿套筒，连接柱的中部设置有环形凸起，套筒的外壁上套设有第一弹簧，第一弹簧位于环形凸起与连接盘的底面之间；弹簧锁扣装置包括挂钩、锁扣和第二弹簧，锁扣为环形结构，设置在环形凸起的下侧面上，挂钩至少设置两个，挂钩围绕套筒均匀设置，挂钩远离钩的一端与连接盘的底面铰接，第二弹簧的一端与连接盘的底面固定连接，设置在挂钩的外侧，另一端连接到挂钩的中部；

抛载配重机构的中心处与连接柱的自由端固定连接，抛载配重机构上对应导向取样机构的位置设置有通孔，导向取样机构穿过通孔设置。

进一步地，所述取样筒的自由端设置有单向瓣型爪簧。

进一步地，所述主支撑框架还包括上部的框架，框架连接在连接盘的顶面上，框架与连接盘的顶面之间形成浮块的容纳腔。

进一步地，所述框架上还设置有吊钩。

进一步地，所述取样装置还包括细缆，采用高强度凯夫拉缆，细缆的一端与吊钩连接，另一端与船体连接。

进一步地，所述主支撑框架由不锈钢材料制成。

进一步地，所述连接盘上还设置有GPS定位器。

进一步地，抛载配重机构为水泥块。

本实用新型的装置具有以下有益效果：

1、本实用新型的取样装置采用小型化模块设计，解决了原有取样器大而重，布放困难的问题，整套装置总重在50kg以下，2-3人即可完成整套作业流程，减少不必要人力、设备浪费，既提高了工作效率，又减少了设备维护难度和作业风险；

2、本实用新型的取样装置采用了分体式模块化设计，能够便于工业化批量生产以及海上维护，每部分便于加工制造，维护时便于更换，装置下部抛载配重机构其配重采用水泥块配重，支撑框架采用普通不锈钢材料，从而大大节约了制造成本，便于大批量的使用；