[发明专利]一种用于防止柱状取样器倾倒的侧推装置及使用方法

权利要求书

1.一种用于防止柱状取样器倾倒的侧推装置，包括侧推装置，其特征在于，所述侧推装置为圆环柱体结构，侧推装置套在取样管（4）的外部，侧推装置上表面设有呈十字对称排列的4条T型滑槽（24），T型滑槽（24）两侧设有不少于4个的固定螺孔（15），每个螺孔（15）间距5cm，T型滑槽（24）上均对应滑动安装T型支架（8），T型支架（8）与T型滑槽（24）之间设有4个固定螺丝（14），每条T型支架（8）上方固定安装螺旋桨（7）；

所述侧推装置内部呈十字对称安装4组滑轮伸缩支架(9)，滑轮伸缩支架(9)位于T型滑槽（24）正下方并贯穿侧推装置，滑轮伸缩支架(9)分为两部分，滑轮伸缩支架(9)的一部分是滑轮支架（23），滑轮支架（23）位于侧推装置内侧，滑轮支架（23）为三叉型不锈钢架结构，滑轮支架（23）内侧的凹槽内垂向安装2个滑轮（16），滑轮支架（23）下端固定安装滑轮支架止位凸（19），滑轮支架（23）外侧垂向等距固定设有3个连接口（21），连接口（21）内外两侧均设有螺纹，连接口（21）外侧通过滑轮支架螺母(20)固定在侧推装置内侧上；滑轮伸缩支架(9)的另一部分为螺纹杆（18），螺纹杆（18）一端为粗杆另一端为细杆结构，且两端均设有螺纹，螺纹杆（18）的细杆端与连接口（21）的内侧螺纹连接，螺纹杆（18）的粗杆端位于侧推装置外侧通过螺纹杆螺母（17）固定；

侧推装置内部依次环形固定安装螺旋桨控制仓（10）、姿态传感器（11）、压力计（12）和6组充电电池组（13）。

2.根据权利要求1所述的一种用于防止柱状取样器倾倒的侧推装置，其特征在于，所述取样管（4）分为上中下三部分，取样管（4）上部顶端设有吊环（1），吊环（1）下方设有排水窗口(22)，排水窗口(22)下方固定安装配重块（2），配重块（2）下方固定安装配重止位环（3），取样管（4）下部底端安装刀头（6），刀头（6）上方固定安装侧推止位环（5），取样管（4）中部为空心管并装有对应口径的塑料沉积物样品管，取样管（4）中部外侧套有侧推装置。

3.根据权利要求2所述的一种用于防止柱状取样器倾倒的侧推装置，其特征在于，所述取样管（4）外壁材质为不锈钢材料。

4.根据权利要求2所述的一种用于防止柱状取样器倾倒的侧推装置，其特征在于，所述刀头（6）采用莲花瓣设计。

5.根据权利要求1所述的一种用于防止柱状取样器倾倒的侧推装置，其特征在于，所述侧推装置主框架为316L不锈钢，孔隙部分由聚四氟乙烯封装。

6.如权利要求2所述的一种用于防止柱状取样器倾倒的侧推装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）：旋开取样管刀头（6），装入塑料沉积物样品管；

步骤（2）：安装侧推装置的可伸缩滑轮支架（9）：滑轮支架从底座内部安装，先装入一个滑轮支架螺母(20)，然后对准底座开孔插入；将滑轮支架螺纹杆（18）细杆端从底座外侧开孔旋入连接口（21）的内螺孔中，旋转锁紧并安装外侧的滑轮支架螺母(20)；

步骤（3）：根据取样管管径调整滑轮组内径：通过调节滑轮支架螺母(20)，扩大4个滑轮形成的内径，使侧推装置可以套入取样管侧推止位环（5）上部；然后再次调节滑轮支架固定螺母，收缩滑轮形成的内径，使其稍微大于取样管外径，但下部的滑轮支架止位凸（19），可以卡在侧推止位环（5）上部，保证侧推装置无法脱离取样管，最后安装刀头（6）；

步骤（4）：调整侧推装置螺旋桨（7）的位置：不同的取样器，其配重止位环（3）的外径大小不同，若外径太大会有砸到螺旋桨（7）的风险；此时通过调整T型支架（8），使其在T型滑槽（24）内移动，保证配重止位环（3）最外侧砸不到螺旋桨（7）；在T型滑槽（24）两侧，每隔5cm对称预留了一个螺孔（15），T型支架（8）移动到合适的螺孔（15）处，使用固定螺丝（14）拧紧，此时螺旋桨（7）整体与底座形成了刚性连接，其位置固定不再发生变化；

步骤（5）：设置工作模式：从船上测深装置得到站位高度H，设置工作模式为压力达到（H-500m）对应水压时触发螺旋桨（7）工作，螺旋桨控制仓（10）根据压力计（12）监测的水深数据和姿态传感器（11）检测到的取样器（4）和侧推装置姿态数据，螺旋桨控制仓（10）控制四组螺旋桨（7）工作使其自动修正柱状取样器（4）的姿态，需要在4min内调整垂直；当没有测深设备的普通船只使用时，需要使用持续工作模式；

步骤（6）：取样：使用科考船A架吊装取样器（4），在吊装时，侧推装置由于重力在取样器（4）底部，最下部由侧推止位环（5）阻挡侧推装置滑出刀头（6）；取样管（4）将保持垂直插入沉积物，通过地质缆的张力计判断坐底，随着取样管（4）贯入沉积物，侧推装置会受到沉积物阻力，然后侧推装置会顺着取样管（4）向上运动直至取样管（4）停止贯入，取样完成；

步骤（7）：回收：通过科考船上地质缆上提，将取样器（4）回收到甲板，取下刀头（6），将样品管取出；再插入空的塑料沉积物样品管，安装刀头（6），给侧推装置充电，准备下一次取样。