[发明专利]一种水下机器人可携带型水平方向地质取样钻具

说明书

本发明公开了一种水下机器人可携带型水平方向地质取样钻具，本发明包括连接底座、液压马达、传动单元、钻进与取样单元；连接底座上安装有液压马达和传动单元，液压马达通过传动单元连接钻进与取样单元。本发明的有益效果是实现了海底特殊地貌体地质样品取样工作，并已应用于某海域洞壁原位样品获取。

技术领域

本发明属于海洋探测技术领域，涉及一种可利用ROV(水下有缆机器人)操作的在海底岩壁上进行水平方向获取原位地质样品的钻具。

背景技术

随着海洋探测技术逐渐向深远海发展，利用ROV(水下有缆机器人)进行海底资源探测和海洋科学研究亦逐渐成为重要的技术手段。原位地质样品的获取是进行海底科学研究的重要技术手段之一。目前主要依托管式重力取样器进行松散沉积物取样，或者利用海洋钻井平台布设地质钻孔进行岩芯样品采集工作。在依托ROV进行地质取样的方法中，主要是携带PUSHCORE进行垂向松散沉积物取样和携带钻具沿垂向进行钻进和取样。水平方向钻进取样的ROV设备则未见报道。海底地貌形态多变，既有广阔的海底平原，又有孤立高耸的海山，甚至有海底深洞，上述垂向取样技术依托现有的海底钻具，在海底平原、盆地中应用广泛，但在海山、深洞等特殊地貌区域则因为没有合适的钻具导致取样困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下机器人可携带型水平方向地质取样钻具，本发明的有益效果是实现了海底特殊地貌体地质样品取样工作，并已应用于某海域洞壁原位样品获取。

本发明所采用的技术方案是包括钻具本体，钻具本体包括连接底座、液压马达、传动单元、钻进与取样单元；连接底座上安装有液压马达和传动单元，液压马达通过传动单元连接钻进与取样单元。

进一步，连接底座由角钢、方管和立板组成，方管上焊接角钢和立板，用于将水平方向地质取样钻具即钻具本体连接在水下机器人ROV上。

进一步，液压马达上设有若干液压接口和一个花键，液压接口通过液压油管连接水下机器人ROV，通过液压接口从水下机器人ROV上获得液压动力，然后通过花键向外输出转矩。

进一步，传动单元由轴承座、传动轴、推力球轴承、第一调整垫、第一单列角接触轴承、第二单列角接触轴承、第二调整垫、轴承盖组成；其中轴承座安装在连接底座上，传动轴位于轴承座上，传动轴连接花键、从花键获得转矩，传动轴上设有推力球轴承，推力球轴承用于支撑传动轴，并承受水平转进与取样时的轴向力，推力球轴承和第一单列角接触轴承之间设有第一调整垫，第一调整垫用于推力球轴承和第一单列角接触轴承的定位，第一单列角接触轴承和第二单列角接触轴承之间设有第二调整垫，设置两个单列角接触轴承是为了保证钻进与取样单元旋转时的同心度，第二调整垫用于两个单列角接触轴承的定位，轴承盖安装在轴承座上，传动轴的端头设有螺纹孔。

进一步，钻进与取样单元为空心钻杆形式，其中一端留有限位孔，利用传动轴上的螺纹孔处将二者连接为一体，使钻进与取样单元获得转矩，另一端为合金钻头，增加钻进岩层的破碎力。

附图说明

图1为本发明整体实施示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3本发明中用于与ROV连接的底座示意图；

图4本发明中的动力单元—液压马达示意图；

图5为本发明中传动单元结构示意图；

图6为本发明中钻进与取样单元示意图。