本实用新型涉及一种水下沉积物采样设备，尤其涉及一种海洋采泥器。
背景技术：
在对海洋进行地址勘探和海洋地表生物研究时，经常需要对海底地表的泥砂样本进行采集，研究其成分及其中的生物样本等。海洋采泥器是用来进行海底地表泥砂采样的一种设备。相比于普通的采泥器，由于其需要下沉的深度更深，需要承受更大的水压，还可能遭受风浪的影响，因此需要更高的强度和稳定性。目前用于海洋地表泥砂采样的海洋采泥器多采用在采样泥上增加配重块的方式增加海洋采泥器的稳定型。
授权公告号为CN205333346U的中国实用新型专利文件中公开了一种海底箱式多管取样器，包括提杆、提杆安装架、连杆机构、采样箱体和抓斗，提杆安装架安装在采样箱体上，提杆安装在所述提杆安装架上，两个连杆机构分设于采样箱体两侧，提杆通过所述两个连杆机构与抓斗相连，所述采样箱体内设有取样管支架组件，所述取样管支架包括卡板支板、多孔卡板和多孔卡板固定件，在采样箱体内设置有供多孔卡板插入的插槽，多孔卡板插入采样箱体后两侧分别与不同的卡板支板相连并通过多孔卡板固定件固定在采样箱体中，在所述多孔卡板上设置有取样管插孔。
上述的海洋箱式采样器设置有配重机构，包括配重支架和配重块，配重支架上设置有插接螺栓，配重块上设置有插接孔，通过插接孔将配重块插接在插接螺栓上，然后通过螺母将配重块紧固在配重支架上。由于在海洋箱式取样器在海底收到洋流的冲击，插接螺栓容易进行变形，导致配重块难以拆卸和安装。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种海洋采泥器，其配重块方便进行安装和拆卸。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案，一种海洋采泥器，包括机架、固定在机架上的储泥箱、位于储泥箱下方能够开合且闭合时将储泥箱下部封闭的抓斗以及控制抓斗开合的开合机构，所述储泥箱两侧设置有对称的配重装置，所述配重装置包括固定在储泥箱上的配重箱、放置在配重箱中的配重块以及将配重块密封在配重箱中的配重箱门，所述配重箱中设置有滑槽，所述配重块滑动连接于滑槽中。
通过上述技术方案，将配重块通过滑槽插接到配重箱，能够方便快捷的安装对配配重块进行安装，通过配重箱门将配重块密封在配重箱中，改善了以往配重块通过插接螺栓进行插装紧固，插接螺栓受力变形不易进行拆卸和安装的问题。
本实用新型进一步设置为：配重沿插接方向前后两面分别抵接在配重箱内壁和配重箱门上。
通过上述技术方案，通过滑槽和配重箱门的限位作用，使得配重块无法在配重箱内窜动，从而能够使海洋采泥器在水中工作时更加稳定。
本实用新型进一步设置为：所述储泥箱和配重箱采用不锈钢材质，所述配重箱焊接在储泥箱上。
通过上述技术方案，不锈钢材质坚固耐用防腐蚀，能够满足海底恶劣的工况的需求，是储泥箱和配重箱的优选材质。
本实用新型进一步设置为：所述机架包括与开合机构连接的导向部和将连接部与储泥箱相对固定且起提高结构强度作用的固定座，所述固定座的形状为由下往上横截面逐渐变小的梯台状。
通过上述技术方案，固定座采用梯台形状，梯台形状具有良好结构稳定型，能够对导向部起到良好的支撑和连接作用，在向上拉动海洋采泥器时，梯台状的固定座还能有效较小其在水中向上运动的阻力，使其运动更加稳定。
本实用新型进一步设置为：所述导向部包括两个位于储泥箱两侧竖直固定在固定座上的导向柱和将两个导向柱固定连接的固定板，所述导向柱为圆柱型。
通过上述技术方案，连接部采用两个导向柱和将其连接固定的固定板的设置，在保证其支撑连接功能的基础上，有效减小其有周围水的接触面积，从而有效减小各个方向水流对海洋采泥器的工作影响。
本实用新型进一步设置为：所述固定座侧面开有贯通固定座的通水孔。
通过上述技术方案，通水孔能将固定座侧面贯通，从而减轻固定座侧面水流对固定座的冲击，使海洋采泥器在水下工作时更加稳定。
本实用新型进一步设置为：配重箱上表面设置有吊装环。
通过上述技术方案，通过吊装环，在海洋采泥器脱离水中后，将海洋采泥器通过吊装环固定，从而方便对泥砂进行，将吊装环固定在配重箱上表面，能减小配重箱在吊装时对其他机构的力臂，使其吊装更加稳定。
综上所述，本实用新型具有以下优点：
1.配重方式更加稳定可靠；
2.在水下工作时，与水的接触面积小，水流对其工作影响小；
3.脱离水面后海洋采泥器的吊装方式更加稳定。
附图说明
图1为海洋采泥器的结构示意图；
图2为机架的结构示意图；
图3为开合机构的结构示意图；
图4为连接部与导向部的连接示意图；
图5为连接臂的结构示意图；
图6为图4中A部放大图；
图7为门体的结构示意图；
图8为储泥箱的结构示意图；
图9为配重装置的结构示意图。
图中：1、机架；11、固定座；111、通水孔；12、导向部；121、导向柱；122、固定板；123、滑道；2、储泥箱；21、密封门；22、门体；221、外层板；222、密封层；223、内层板；224、安装孔；23、隔板；24、固定机构；241、固定环；242、固定孔；243、插销；3、抓斗；31、铲斗；4、开合机构；41、连杆；42、牵引柱；43、连接部；431、连接板；432、套管；433、吊装孔；44、连接臂；441、卡接臂；442、配重臂；443、卡接头；434、连接块；435、卡槽；5、配重装置；51、配重箱；511、滑槽；512、固定块；52、配重块；53、配重箱门；54、吊装环。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种海洋采泥器，参照图1，包括机架1、储泥箱2、抓斗3以及开合机构4。储泥箱2上下两端设置有开口，抓斗3连接在储泥箱2的下部，抓斗3能够开合，通过抓斗3将泥砂采集到储泥箱2中和将储泥箱2下部闭合。开合机构4与抓斗3相连，用来控制抓斗的开合状态。储泥箱2的上部设置有能够将储泥箱2上部闭合以防止储泥箱2中泥砂被水流带走的密封门21，储泥箱2两侧还设置有配重装置5，通过配重装置5增加海洋采泥器的整体重量，以抵抗在水中下沉的阻力和增加其工作过程中的稳定性。
参照图1和图2，机架1包括与开合机构4连接导向的导向部12和将导向部12与储泥箱2相对固定且起提高结构强度作用的固定座11，固定座11的形状为由下到上横截面逐渐变小的梯台状。采用梯台状的固定座11能对导向部12起到良好的支撑效果，而且上小下大的截面形状能够减小在向上拉动海洋采泥器时水流对固定座11的阻力。固定座11侧面设置有贯通固定座11的通水孔111，这样能减小在水下作业时侧向水流对海洋采泥器的作用力，从而减小其在下沉和提升过程中的摆动，方便进行操作。
参照图1和图3，抓斗3包括两个铲斗31，两个铲斗31铰接在储泥箱2箱壁两侧。在进行泥砂样品采集前，抓斗3处于打开状态，依靠海洋采泥器的自重，将两个铲斗31插接在水底地表上，通过两个铲斗31绕其铰接点转动来实现将泥砂铲入储泥箱2中，且将储泥箱2下部闭合，从而防止泥砂从储泥箱2下部泄露。
参照图2和图3，开合机构4包括位于铲斗31两侧两组分别与两个铲斗31相铰接的连杆41，两侧的连杆41另一端绕同一铰接点铰接有牵引柱42，导向部12包括两个竖直固定在每个固定座11上的导向柱121和将两个导向柱121连接固定的固定板122，导向柱121上设置有竖直的滑道123，牵引柱42置于滑道123中并且与滑道123在竖直方向滑动连接。通过控制牵引柱42在滑道123中沿竖直方向上下滑动，进而控制连杆41带动铲斗31绕其铰接点转动，从而实现抓斗3的开合功能。
参照图3和图4，牵引柱42上端设置有将两侧牵引柱42连接固定的连接部43，通过连接部43将两个牵引柱42连接成一个整体，从而增强了开合机构4整体在水下的稳定性。连接部43包括套接在牵引柱42上的套管432和分别与两侧套管432连接固定的连接板431。套管432和牵引柱42上设置有同心的通孔，将固定螺栓穿过通孔，通过固定螺栓和固定螺母将套管432固定在牵引柱42上，采用这种开拆卸的连接方式，方便对海洋采泥器进行拆卸维修。
参照图4，连接板431上顶面为弧面，这样能在增大连接板431的支撑面积的基础上，使连接板431在水中向上运动时受到较小的阻力。连接板431上还设置有水平的吊装孔433，方便对连接板431进行吊装。
参照图4到图6，固定板122上铰接有L型的连接臂44，连接臂44包括端部设置有配重的配重臂442和端部设置有圆柱形卡接头443的卡接臂441，配重臂442与卡接臂441固定连接。连接板431上设置有连接块434，连接块434上设置有卡槽435，卡槽435为弧形设置，弧形所对应的圆心角为钝角，这样既能保证卡接头443与卡槽441卡接牢固又能使卡接头443与卡槽441容易脱离。
参照图1和图4，在对连接部43进行吊装时，通过将卡接头443卡接在卡槽435中，连接臂44与机架1相连，从而限定牵引柱42的向上运动，以保持抓斗3的半开合状态；当海洋采泥器下沉到水下地表与水下地表接触的瞬间，抓斗2受水下地表向上的阻力，在抓斗2的作用下牵引柱42带动连接部43与导向部12发生向上的相对位移，连接臂44失去连接部43对其的拉力，在配重臂442的作用下，卡接头443与卡槽435脱离，连接部43和牵引柱42进一步向下，铲斗31进一步插接到水下土壤中；向上拉动连接部43，连接部43带动牵引柱42向上滑动，在牵引柱42的作用下，连杆41带动铲斗31绕其铰接点转动，抓斗3闭合，将泥砂采集到储泥箱2中，连接部43在拉力作用下，带动海洋采泥器整体离开水下地表。
参照图1和图7，密封门21包括两扇铰接在两侧固定座11的门体22。储泥箱2上部设置有对门体22起支撑作用的隔板23，通过隔板23防止门体22绕其铰接点向下转动，门体22上设置有软质的密封层222，密封层222贴合在隔板23上。在海洋采泥器下沉的过程中，门体22受从储泥箱2下部进入水流的压力绕其铰接点向上旋转打开，使水流从储泥箱2上部通过，从而减小海洋采泥器在下沉过程中的阻力。当完成泥砂采集时，向上拉动海洋采泥器，在水压的作用下，将门体22压抵在隔板23上，通过密封层222和隔板23的配合，将储泥箱2上部闭合，防止储泥箱2中放置的泥砂被水流从储泥箱2中带出。
参照图7，门体22外表面设置有用来保持门体22打开状态的固定环241，固定座11上设置有与固定环241配套使用的固定孔242，门体22打开时，用一插销243将固定环241和固定孔242进行插接，从而保持门体22的打开状态，方便从储泥箱2上方对泥砂进行观察和取样。固定环241通过螺纹连接的方式与门体22连接，从而能够在将固定环241和固定孔242进行插接时，对固定环241的位置进行微调，方便对其进行插接固定。
参照图7和图8，门体22为三层结构设置，包括位于储泥箱2最外层的外层板221、位中间层的密封层222和位于最里层的内层板223。外层板221采用PC材质，具有良好的强度和抗冲击的特性，能承受水下强压和异物对门体22的冲击；密封层222采用软质橡胶，具有良好的贴合性和密封性；内层板223采用不锈钢板，轻薄坚固。门体22上设置有多个贯穿外层板221、密封层222和内层板223的安装孔224，安装孔224配合安装有将外层板221、密封层222以及内层板223固定在一起的螺栓和螺母。通过外层板221和内层板223将密封层222夹在中间的方式，能有效防止密封层222在水压的影响下而发生变形，从而影响储泥箱2上部对放置在储泥箱2中泥砂的密封效果。外层板221、密封层222和内层板223采用栓接的方式，方便对老化的密封层222进行拆卸更换。
参照图7和图9，配重装置5包括固定在储泥箱2两侧的配重箱51、放置在储泥箱2中的配重块52和将配重块52密封在配重箱51中的配重箱门53。储泥箱2和配重箱51采用不锈钢材质，配重箱51通过焊接的方式固定在储泥箱2上，从而使储泥箱2与配重箱51牢固的连接在一起。海洋采泥器在下沉放入水中进行泥砂采集时，吊装机构只提供向上的拉力，海洋采泥器主要依靠自身重力作用完成在水中的下沉和将铲斗31插入水下地表。当所需采集泥砂的水域较深时，由于水对海洋采泥器的阻力，使海洋采泥器在水中下沉困难。通过配重装置5对海洋采泥器进行配重，从而使海洋采泥器能够容易进行下沉和插入水下地表，还能增加海洋采泥器在水下工作的稳定性，防止在水流的作用下，海洋采泥器发生摆动，影响泥砂采集工作。
参照图7和图9，配重箱51上表面固定有吊装环54。在海洋采泥器脱离水中后，将海洋采泥器通过吊装环54固定，从而方便对泥砂进行采样或卸装；将吊装环54固定在配重箱51上表面，能减小配重箱51在吊装时对其他机构的力臂，使其吊装更加稳定。
参照图9，配重箱51内侧壁上固定有相互平行的且沿配重箱51开口方向设置的固定块512，上下相对的两个固定块512与配重箱51侧壁之间构成了滑槽511，配重块52插接到滑槽511中，与滑槽511构成滑动连接，配重箱门53嵌入配重箱51内并与固定块512端面相抵接。在将使用海洋采泥器进行泥砂采集时，将配重箱门53打开，将配重块52插接到配重箱51中，然后安装上配重箱门53，将配重块52密封在配重箱51中。通过这种方式安装配重块52，方便快捷，避免了以往配重块52通过插接螺栓紧固，插接螺栓受力变形而造成配重块52偏移，造成海洋采泥器偏重而在水下工作不稳定的问题。
具体操作方式如下：
在使用海洋采泥器进行水下地表泥砂采集时，在配重箱51中放入配重块52，把吊装机构的吊环安装在吊装孔433上，对海洋采泥器进行吊装；将卡接头443与卡槽435相卡接，以对吊装时牵引柱42相对于机架11的在竖直相对位移进行限定，保持抓斗3的半开合状态。将海洋采泥器逐渐放入水底，在水流的作用下，门体22绕其铰接点转动打开，水流从储泥箱2上部通过，从而减小海洋采泥器在水中下沉的阻力。当抓斗3接触到水下地表时，抓斗3受到地表对其向上的阻力，抓斗32受力带动牵引柱42和连接部43相对于导向部12发生向上的位移，使卡接臂441失去向上的拉力；在配重臂442的作用下，卡接头443从卡槽435中脱离，从而使连接部43与机架1断开连接。在海洋采泥器的自重作用下，铲斗31插入到水下的土壤中；吊装机构向上拉动连接部43，在牵引柱42的作用下，带动铲斗31绕其在储泥箱2上的铰接点转动，将泥砂带入储泥箱2中，牵引柱42继续向上滑动，直至抓斗3完全闭合，将储泥箱2下部封闭。吊装机构拉动海洋采泥器脱离水下地表，在储泥箱2上部水流的作用力下，将门体22抵接在挡板23上，从而将储泥箱2上部闭合，防止在海洋采泥器向上运动时水流将储泥箱2中的泥砂带走。海洋采泥器脱离水面后，通过配重箱51上的吊装环54将海洋采泥器固定，将密封门21打开，将门体22插接在固定座11上，从而方便从储泥箱2上部开口对储泥箱2中的泥砂进行采样。将吊装机构与海洋采泥器断开连接，打开抓斗3，泥砂从海洋采泥器下部排出。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。