一种深海采泥装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海床地质勘测领域，具体涉及一种适用于深海海泥采集、回收保护装置。
【背景技术】
[0002]为观察人类活动对深海海底环境影响以及探测深海海床浅层反映油气资源分布的碳氢化合物饱和度，海床海泥取样调查成为有效手段。海泥样本提供了重要的海洋环境信息，其化学成分和沉积物分层可反应自然环境和人类生产生活活动对海水水体造成的改变。
[0003]目前深海采泥装置包括挖斗式和柱状分层式。挖斗式采泥器由两扇带咬齿的颚板通过顶部转轴铰接在一起。挖斗式采泥器通常可挖掘海床表层较浅位置沉积物。在回收过程中，颚板在重力中用下进行啮合，裹住采集样本。该装置适用于柔硬类的沙土，而对于粘土不适用。值得注意的是，挖斗式采泥器混淆了浅层沉积物，不利于观察沉积物分层效果。柱状分层式采泥器则避免了上述缺陷，其柱状样本可清晰反应沉积物随时间累积的过程。但是柱状分层式采泥器往往底部敞开，依靠粘性海泥的附着力固定在柱桶内壁，在深海回收过程中样本往往会散落。虽然目前柱状采泥器采用弹性踏板对底部进行覆盖，但是在深海长时间作业过程中，弹性踏板受腐蚀影响，其作用效果往往会打折扣。
[0004]深海采泥器往往不作为单独的科研设备进行深海投放采集，它总是与其它观测设备固定在深海用三脚架上通过绳索或“浮球+铅块”模式下潜至深海。当三脚架回收时，采泥器开始工作，采集样本后随着三脚架迅速上浮。
【实用新型内容】
[0005]实用新型目的:本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种深海用、多种模式样本的采泥装置。该装置可在较短的投放距离扎入海床深处，挤入腔体内部海泥推动活塞弹簧，活塞滑至溢出孔外围，排除腔体内水分，弹簧释放活塞复原后，形成腔体内吸力并推动钻头处阀门复原，将样本固定在腔体内部，使得样本在深海回收过程中保存完好，不散落。
[0006]技术方案:本实用新型所述的一种深海采泥装置，包括重力钻头，腔体以及双活塞系统，所述重力钻头与所述腔体连接，所述重力钻头内设有铅块，重力钻头的侧壁开孔，开孔位置内设有活动阀门，所述活动阀门与所述重力钻头的内壁活动连接；所述腔体内设有双活塞系统，所述双活塞系统由两个活塞部件构成，且两个活塞部件之间形成封闭空间；其中一个活塞部件通过弹簧与顶盖连接，所述腔体外壁上还设有环状分布的若干溢流孔；在正常状态时，所述两个活塞部件位于所述溢流孔的同一侧，在进行采泥操作时，所述两个活塞部件分别位于所述溢流孔的不同侧。
[0007]进一步的，所述重力钻头采用子弹头结构，且所述铅块设在重力钻头的头部尖端位置。
[0008]进一步的，所述重力钻头与腔体通过螺纹固定连接。
[0009]进一步的，所述铅块的尾端为锥形弧结构。
[0010]进一步的，所述活动阀门与所述重力钻头的内壁通过弹性铰链连接。
[0011]进一步的，所述活动阀门的轮廓大小与开孔相适配，所述活动阀门由硬质塑料制成。
[0012]进一步的，所述开孔沿所述重力钻头的侧壁均匀分布，开孔数量为4-6个。
[0013]进一步的，所述溢流孔设在距离顶盖1/8处，所述溢流孔数量为6-10个，所述顶盖上还设有挂钩。
[0014]进一步的，所述腔体和活塞部件均采用不锈钢结构。
[0015]进一步的，所述活塞部件的边缘设有凹槽结构，所述凹槽结构内设有O型橡胶圈。
[0016]有益效果:本实用新型相对于常用采泥装置，腔体内部充满海水，海水浮力影响小。海泥挤入腔体内部推动活塞系统，排出海水，形成吸力腔，并复原钻头位置阀门，锁住海泥样本。适用于各种海床沉淀物样本，并且回收过程中样本不受尾涡作用而散落，维护了样本的层状分布的完好性。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一个实施例的剖视图；
[0018]图2为图1的整体外部轮廓结构示意图；
[0019]图3为图1中的重力钻头结构示意图；
[0020]图4为图1中的活塞部件结构示意图；
[0021]图5为图4的截面示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明:
[0023]如图1到图5所示的一种深海采泥装置，包括重力钻头1，腔体5以及双活塞系统，所述重力钻头I与所述腔体5连接，所述重力钻头I内设有铅块2，重力钻头I的侧壁开孔，开孔位置内设有活动阀门3，所述活动阀门3与所述重力钻头I的内壁活动连接；所述腔体5内设有双活塞系统，所述双活塞系统由两个活塞部件4构成，且两个活塞部件4之间形成封闭空间；其中一个活塞部件4通过弹簧6与顶盖连接，所述腔体5外壁上还设有环状分布的若干溢流孔9 ;在正常状态时，所述两个活塞部件4位于所述溢流孔9的同一侧，在进行采泥操作时，所述两个活塞部件4分别位于所述溢流孔9的不同侧。
[0024]作为上述技术方案的进一步优化，所述重力钻头I采用子弹头结构，且所述铅块2设在重力钻头I的头部尖端位置，可以有效减小本装置在海水中的阻力，快速到达海床位置。所述重力钻头I与腔体5通过螺纹固定连接，采用螺纹拆卸式结构，方便取出样本。
[0025]所述铅块2的尾端为锥形弧结构，可引导海泥样本沿弧线挤入不锈钢腔体内部。所述活动阀门3与所述重力钻头I的内壁通过弹性铰链活动连接，铰链限制了活动阀门3只能向内摆动，而不能转至钻头I壁面外围。所述活动阀门3的轮廓大小与开孔相适配，为了降低活动阀门3重力影响，所述活动阀门3由硬质塑料制成。所述开孔沿所述重力钻头I的侧壁均勾分布，开孔数量为4-6个。
[0026]所述溢流孔9设在距离顶盖1/8处，所述溢流孔9数量为6-10个，所述顶盖上还设有挂钩7。不锈钢腔体顶部封盖可拆卸，顶盖与弹簧连接。弹簧与一个活塞连接。自由状态时，该活塞与封盖处于溢流孔两端，并与另一活塞形成密闭空间。所述腔体5和活塞部件4均采用不锈钢结构。
[0027]所述活塞部件4的边缘设有凹槽结构，所述凹槽结构内设有O型橡胶圈8。O型橡胶圈8卡在钢盘凹槽内，见图4和图5。两个活塞部件4可隔绝空气与海水，并在润滑剂作用下可沿不锈钢腔体内壁自由滑移。使用过程中，调整两个活塞部件的间距，使其之间注满海水。
[0028]该装置可在较短的投放距离快速扎入海床深处，挤入腔体内部海泥推动活塞弹簧，活塞滑至溢出孔外围，排除腔体内水分，弹簧释放活塞复原后，形成腔体内吸力并推动钻头处阀门复原，将样本固定在腔体内部，使得样本在深海回收过程中保存完好，不散落。
[0029]本实用新型相对于现有技术中的采泥装置，腔体内部充满海水，海水浮力影响小。海泥挤入腔体内部推动活塞系统，排出海水，形成吸力腔，并复原钻头位置阀门，锁住海泥样本。适用于各种海床沉淀物样本，并且回收过程中样本不受尾涡作用而散落，维护了样本的层状分布的完好性。
[0030]以上所述的具体实施例，对本实用新型专利的技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型专利，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种深海采泥装置，其特征在于:包括重力钻头(1)，腔体(5)以及双活塞系统，所述重力钻头(I)与所述腔体(5 )连接，所述重力钻头(I)内设有铅块(2 )，重力钻头(I)的侧壁开孔，开孔位置内设有活动阀门(3 )，所述活动阀门(3 )与所述重力钻头(I)的内壁活动连接；所述腔体(5)内设有双活塞系统，所述双活塞系统由两个活塞部件(4)构成，且两个活塞部件(4)之间形成封闭空间；其中一个活塞部件(4)通过弹簧(6)与顶盖连接，所述腔体(5)外壁上还设有环状分布的若干溢流孔(9);在正常状态时，所述两个活塞部件(4)位于所述溢流孔(9)的同一侧，在进行采泥操作时，所述两个活塞部件(4)分别位于所述溢流孔(9)的不同侧。2.根据权利要求1所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述重力钻头(I)采用子弹头结构，且所述铅块(2 )设在重力钻头(I)的头部尖端位置。3.根据权利要求1或2所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述重力钻头(I)与腔体(5)通过螺纹固定连接。4.根据权利要求1或2所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述铅块(2)的尾端为锥形弧结构。5.根据权利要求1所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述活动阀门(3)与所述重力钻头(I)的内壁通过弹性铰链连接。6.根据权利要求1或5所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述活动阀门(3)的轮廓大小与开孔相适配，所述活动阀门(3)由硬质塑料制成。7.根据权利要求1所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述开孔沿所述重力钻头Cl)的侧壁均勾分布，开孔数量为4-6个。8.根据权利要求1所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述溢流孔(9)设在距离顶盖1/8处，所述溢流孔(9)数量为6-10个，所述顶盖上还设有挂钩(7)。9.根据权利要求1所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述腔体(5)和活塞部件(4)均采用不锈钢结构。10.根据权利要求1所述的一种深海采泥装置，其特征在于:所述活塞部件(4)的边缘设有凹槽结构，所述凹槽结构内设有O型橡胶圈(8)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种深海采泥装置，包括重力钻头、腔体以及双活塞系统，重力钻头内设有铅块，重力钻头的侧壁开孔，开孔位置内设有活动阀门，腔体内设有双活塞系统，双活塞系统由两个活塞部件构成，且两个活塞部件之间形成封闭空间；其中一个活塞部件通过弹簧与顶盖连接，腔体外壁上还设有环状分布的若干溢流孔。本采泥装置可在接近海床位置自由下落，在重力钻头作用下插入海床较深位置，海泥由阀门挤入腔体，推动活塞向顶部滑移，将两活塞之间海水由溢出口排出。达到平衡后，上部活塞退出溢出孔外围使得腔体下部形成密闭空间并吸住挤入海泥，同时使得下部阀门复位，回收时可阻挡海泥散落。本实用新型结构简单，可高效收集深海海泥而不造成流失。
【IPC分类】G01N1/10
【公开号】CN204882141
【申请号】CN201520519858
【发明人】潘盼, 朱宗军, 耿敏敏, 薛建林, 张建民, 蔡炳余
【申请人】中天科技海缆有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月17日