[实用新型]一种沉积物取样器

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种适合于海底各类软岩层的钻探取芯，如沉积物、土壤、冻土、冰，尤其适合于沉积物钻探取芯的取样器。

技术背景

海洋占地球总面积的70.78％，对大洋深处广泛覆盖的海底沉积物进行取样研究具有重要的科学意义。对于深海沉积物取样器，其理想状况是：软、硬沉积物均可被采集，能适应海底复杂工况和设备轻量化，而传统的重力取样器和振动取样器均有其劣势存在。重力取样器优点在于操作简便和取样管较长，但只能用于较松软的沉积物取样，在用于较硬沉积物取样时，插入深度有限，并且该类取样器头重脚轻和长度较长，在各种因素影响下很难垂直插入海底沉积物(如：CN02150917.4；CN02156223.7；CN200420044638.7)；对于振动取样器，其非常适合在较硬的沉积物区取样，但其劣势在于支撑框架大且笨重，需要从母船供能来驱动电机或液压马达动作，当工作深度较大时，能量供应比较麻烦。因此，有必要设计一种新的深海沉积物取样器能够结合上述两大取样器的优点，摒弃其缺点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适合于海底各类软岩层钻探取芯，如沉积物、土壤、冻土、冰，尤其适合于沉积物钻探取芯的静水压力驱动的取样器，它能适应海底复杂工况和实现设备轻量化。

本实用新型包括配流部件、驱动部件、冲击部件、取样管装置。

所述的冲击部件包括上端盖、筒体、下端盖、导向套、冲击活塞缸、滑动活塞、活塞挡圈。上端盖和下端盖分别固定在筒体的两个端面上，上端盖中心开有支撑筒安装孔，上端盖的顶面对应支撑筒安装孔位置固定设置有起吊块，起吊块上开有与支撑筒安装孔连通的进水孔，起吊块上固定设置有吊环；下端盖沿轴向开有活塞杆孔和筒体排水孔，其中活塞杆孔位于下端盖的中心；导向套的纵截面为T形，包括水平的安装板部分和竖直的活塞杆导向管部分，安装板部分固定连接在下端盖的底部，活塞杆导向管部分与下端盖的活塞杆孔紧密配合；冲击活塞缸为圆筒形，其顶部与导向套固定连接，底部同轴固定设置有活塞挡圈，冲击活塞缸的上部侧壁开有活塞缸排水孔；所述的活塞挡圈为圆环形，其内径小于冲击活塞缸的内径；滑动活塞的纵截面为T形，其上部为宽径圆柱部分、下部为窄径圆柱部分，宽径圆柱部分的外径与冲击活塞缸的内径匹配，窄径圆柱部分的外径与活塞挡圈的内径匹配，滑动活塞可以沿冲击活塞缸内腔滑动，同时通过活塞挡圈限位；沿滑动活塞的中心轴开有取样管滑动孔，取样管滑动孔一端封闭、另一端开口于滑动活塞的底部，滑动活塞的顶部开有漏水通孔；滑动活塞底部同轴固定设置有取样管挡圈，所述的取样管挡圈为圆环形，其内径小于取样管滑动孔的内径；

配流部件包括支撑筒、法兰、配流阀、挡板、压缩弹簧、支撑板、配流块、上活塞杆。

配流阀的顶部与法兰固定连接，底部与挡板固定连接，法兰和挡板均沿支撑筒内壁圆周与支撑筒固定连接；所述的法兰的纵截面为T形，包括上盖部分和套筒部分，其中上盖部分沿轴向开有法兰通水口，挡板上沿轴向对应法兰通水口位置开有挡板通水口；配流阀包括配流阀芯和套置于配流阀芯外的配流阀体；

配流阀体为圆柱筒形，外径与支撑筒内径匹配，配流阀体的内壁中部沿圆周开有两条平行的环形沟槽；配流阀体的侧壁沿同一轴线分别开有上通水管和下通水管，上通水管的一端与法兰通水口连通、另一端开口于上部环形沟槽的底部；下通水管的一端与挡板通水口连通、另一端开口于下部环形沟槽的底部；配流阀体侧壁的上部沿径向开有上通水孔、下部沿径向开有下通水孔、中部沿径向开有排水孔，上通水孔、下通水孔和排水孔分别与支撑筒侧壁的开孔位置对应；法兰的套筒部分设置在配流阀体内，套筒部分的侧壁与上通水孔对应位置开有上通孔；支撑板和配流块设置在配流阀体内，配流块设置在支撑板和挡板之间，所述的配流块为圆柱筒形，配流块的侧壁与下通水孔对应位置开有下通孔；

配流阀芯包括三段圆柱体，上、下两段的直径与配流阀体的内径匹配，中间段的直径小于上、下两段的直径，配流阀芯整体的纵截面为工字形，其中中部内凹成圆环形通水槽；配流阀芯的顶部通过压缩弹簧与法兰配合连接；

上活塞杆依次穿过法兰、配流阀芯、支撑板、配流块和挡板设置，沿上活塞杆的圆周开有上环形槽、中环形槽和下环形槽，上活塞杆17内沿中心轴开有中心孔，中心孔的一端开口于上活塞杆的底部，另一端与上环形槽底部开口连通，下环形槽底部开口与中心孔相连通。