一種花瓣刀頭的製作方法

2023-05-17 17:15:56

一種花瓣刀頭的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種花瓣刀頭，屬於海洋工程機械【技術領域】。其包括刀頭、花瓣接頭、花瓣、花瓣梗和花瓣銷，花瓣接頭套設於刀頭成鬆動配合，花瓣與花瓣梗固定，花瓣接頭下部開設有多個方孔，刀頭上部開設有與花瓣接頭的方孔對應的長方孔，花瓣梗穿過刀頭的長方孔伸入到花瓣接頭的方孔內，與兩端插入花瓣接頭的方孔橫向中線處軸線中的花瓣銷轉動配合；當刀頭上移時，則刀頭的長方孔下端迫使花瓣的扇部翻轉向上；當花瓣接頭上移時，則刀頭的長方孔上端迫使花瓣的扇部翻轉向下。本實用新型的花瓣刀頭結構簡單、樣管內的花瓣開啟和封閉效果良好。主要應用於海洋重力活塞取樣器。
【專利說明】ー種花瓣刀頭
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及ー種海洋工程機械【技術領域】，尤其涉及一種用於海洋重力活塞取樣器的花瓣刀頭。
【背景技術】
[0002]目前海洋重力活塞取樣器是海洋沉積柱狀取樣的常規設備。海洋重力活塞取樣器結構比較簡單，包括刀ロ、管ロ封、樣管、釋放系統、提管重物及活塞等。提管重物和樣管法蘭連牢，刀ロ、管ロ封安裝在樣管下端，活塞放置在樣管內下端，吊纜取一定位置由釋放系統的夾板夾牢，餘段穿過提管重物和樣管內部與活塞連接。其工作原理是:當取樣器下放到距離海底還有一定距離時，釋放系統的附重錘使之先著底，槓桿失去平衡，釋放提管重物和樣管等，使其「自由」降落，取樣器依靠自身重量將樣管貫入到沉積物中；同時活塞被吊纜牽拉而停止降落，而樣管繼續貫入並使活塞產生抽吸力；當貫入結束提拔樣管時，管ロ封將管ロ封閉，與活塞的抽吸カー起防止管內樣品丟失。顯然，海洋重力活塞取樣器取樣的根本動カ是其自身的重量，單純增加取樣器的重量非常容易，而取樣器重量在使用時卻受調查船、起吊設備等條件的限制。因此，海洋重力活塞取樣器的主要技術含量體現在其取樣效率上，即利用有限的自身重量取得儘可能長和完整的柱狀巖芯樣品。這就要求取樣器在下放、下沖、貫入時，儘量減少水和沉積物產生的阻力，並使沉積物儘量多而又完整地進入樣管且不丟失。
[0003]海洋重力活塞取樣器的管ロ封和活塞是影響取樣效率的關鍵部件。管ロ封安裝在樣管下端，其作用是在沉積物樣品進入管後封閉樣管下端管ロ，防止樣品丟失。其理想功能應當是:當取樣器下衝和樣管貫入時，完全打開，水和沉積物都不產生阻力；當提拔時，它能將管ロ完全封閉，防止樣品丟失。現有海洋重力活塞取樣器的管ロ封有花瓣式和刀ロ聯合式等。由於刀ロ聯合式不能完全封閉管ロ，現仍然採用花瓣式。花瓣式管ロ封由尖端朝上並具有一定彈性的數片金屬花瓣組成，由刀ロ固定在樣管內下端。獲取長的柱狀巖芯要求金屬花瓣的強度和彈性大，而花瓣的強度和彈性大，則樣管貫入時產生的阻カ就大，對上層沉積物樣品的擾動就大；如果金屬花瓣的強度和弾性小，則花瓣會受管內沉積物壓迫而倒轉，從而使管ロ封完全失去作用。

【發明內容】

[0004]針對上述現有技術，本實用新型要解決的技術問題是提供ー種結構簡單，樣管內的管ロ封開啟和封閉效果良好的花瓣刀頭。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了ー種花瓣刀頭，包括刀頭、花瓣接頭、花瓣、花瓣梗和花瓣銷，所述花瓣接頭套設於所述刀頭成鬆動配合，所述花瓣與花瓣梗固定，所述花瓣接頭下部開設有多個方孔，所述刀頭上部開設有與所述花瓣接頭的方孔對應的長方孔，所述花瓣、花瓣梗、方孔數量相同，所述花瓣梗穿過所述刀頭的長方孔伸入到所述花瓣接頭的方孔內，與兩端插入所述花瓣接頭的方孔橫向中線處軸線中的所述花瓣銷轉動配合；當所述刀頭上移時，則所述刀頭的長方孔下端迫使所述花瓣的扇部翻轉向上；當所述花瓣接頭上移時，則所述刀頭的長方孔上端迫使所述花瓣的扇部翻轉向下。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述花瓣和花瓣梗採用一體結構。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述刀頭內壁設置有容納所述花瓣的凹陷空腔。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述花瓣扇部呈近似三角形，所述花瓣扇部和花瓣底部呈弧形，其弧度與刀頭內徑相同，所述花瓣扇部三角形投影面積為所述刀頭內徑截面積的所述方孔數量的倒數。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述花瓣接頭下部開設的方孔數量為8個。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述花瓣接頭呈上大下小的圓管狀。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述刀頭、花瓣接頭、花瓣、花瓣梗和花瓣銷都是採用金屬材料製成。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述方孔徑向均布在所述花瓣接頭下部的外圓，且距所述花瓣接頭的下端部的距離相等，所述長方孔徑向均布在所述刀頭上部的外圓，且距所述刀頭的上端部的距離相等。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述刀頭上部為圓管狀，套設在所述花瓣接頭下部的裡面成鬆動配合，所述刀頭下部為錐形環口，所述刀頭上部的直徑小於所述刀頭下部的直徑。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，一種包括上述所述的花瓣刀頭的海洋重力活塞取樣器，該取樣器包括樣管、釋放系統、提管重物、尾舵和帶可調壓限壓閥球閥門式活塞，所述提管重物和樣管法蘭連接，所述花瓣刀頭安裝於所述樣管下端，所述帶可調壓限壓閥球閥門式活塞放置於所述樣管內下端並由穿過所述提管重物和樣管的吊纜與所述釋放系統相連。
[0015]相較於現有技術，本實用新型的花瓣刀頭所採用的元件不多，結構簡單。花瓣設置有花瓣梗，花瓣梗與花瓣銷軸轉動配合，刀頭設置有長方孔；當刀頭上移時，刀頭的長方孔下端迫使所述花瓣的扇部翻轉向上；當花瓣接頭上移時，則刀頭的長方孔上端迫使所述花瓣的扇部翻轉向下；用機械方式迫使花瓣的扇部向下翻轉或向上翻轉，則花瓣開啟和封閉管口的效果相對於使用彈簧的彈性來說要好得多。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的立體結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的剖視結構示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的花瓣打開時結構示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的花瓣關閉時結構示意圖；
[0020]圖5是本實用新型的刀頭立體結構示意圖；
[0021]圖6是本實用新型的花瓣立體結構示意圖；
[0022]圖7是本實用新型的花瓣接頭立體結構示意圖；
[0023]圖8是本實用新型的A局部放大示意圖；
[0024]圖9是本實用新型的海洋重力活塞取樣器結構示意圖；
[0025]圖中各部件名稱如下:[0026]1——刀頭
[0027]11——刀頭上部
[0028]12一一刀頭下部
[0029]13— 一長方孔
[0030]14一一長方孔下部
[0031]15一一長方孔下部
[0032]16 ——凹陷空腔
[0033]2 ——花瓣接頭
[0034]21一一花瓣接頭下部
[0035]22一一花瓣接頭上部
[0036]23--方孔
[0037]3——花瓣
[0038]31一一花瓣扇部
[0039]32--花辦底部
[0040]4——花瓣銷
[0041]5——花瓣梗
[0042]6 ——花瓣刀頭
[0043]7——樣管
[0044]8——可調壓限壓閥球閥門式活塞
[0045]9——提管重物
[0046]10——尾舵
[0047]41——吊纜
[0048]42——夾板
[0049]43——槓桿
[0050]44——附重錘
【具體實施方式】
[0051]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0052]如圖1至圖8所示，花瓣刀頭包括刀頭1、花瓣接頭2、花瓣3、花瓣銷4和花瓣梗5，均由金屬材料製成。花瓣接頭2呈外徑上大下小的圓管狀，花瓣接頭2上部較粗，由內螺紋與樣管7配接。花瓣接頭2下部略細，四周開設有8個均布的方孔23，方孔23的橫向中線處開設兩個軸孔。刀頭I上部為圓管狀，套設在花瓣接頭2下部的裡面，成鬆動配合。刀頭I下部為錐形環口。刀頭I上部開設有8個均布的長方孔13，位置與花瓣接頭2下部的8個方孔23相對應。花瓣銷4為金屬短棒，兩端焊接在花瓣接頭2下部方孔23的軸孔中，每個方孔23各有一個花瓣銷4。金屬花瓣3的數量為8個。金屬花瓣扇部31成近似三角形，金屬花瓣扇部31位於刀頭I上部的裡面。花瓣梗5為扁平狀，厚度略小於方孔23的寬度，開設有軸孔，花瓣梗5與花瓣3為一體結構，花瓣梗5穿過刀頭長方孔13連接在花瓣接頭2方孔23內的花瓣銷4上並成轉動配合。金屬花瓣扇部31與花瓣底部32呈弧形，其弧度與刀頭I上部內徑相同。刀頭I上部內壁有8個預留的凹陷空腔16。當刀頭I上移時，則刀頭I的長方孔13下端迫使金屬花瓣扇部31翻轉向上，金屬花瓣扇部31貼在凹陷空腔16中，金屬花瓣扇部31尖端朝上。金屬花瓣扇部31投影面積為刀頭I上部內截面面積的I /8。當花瓣接頭2上移吋，則刀頭I的長方孔13上端迫使金屬花瓣扇部31翻轉向下，在金屬花瓣扇部31從貼在刀頭I內壁凹陷空腔16翻轉下來吋，8個金屬花瓣扇部31將刀頭I下部內部截面封閉。
[0053]如圖9所示，海洋重力活塞取樣器包括樣管7、釋放系統、提管重物9、尾舵10、花瓣刀頭6和帶可調壓限壓閥球閥門式活塞8，樣管7為硬金屬圓管，上部由法蘭與提管重物9接牢，下部裝有帶可調壓限壓閥球閥門式活塞8。樣管7下端固定安裝花瓣刀頭6。帶可調壓限壓閥球閥門式活塞8由吊纜41連接，吊纜41穿過樣管7和提管重物9的內部與提管重物9上部的吊環連接。吊纜41留有餘量後由釋放系統的夾板42夾牢。釋放系統由夾板42、槓桿43和附重錘44構成。附重錘44由繩索連在槓桿43的長端。槓桿43的支點固定在夾板42上，槓桿43的短端鉤住提管重物9的吊環。
[0054]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進ー步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種花瓣刀頭，其特徵在於:包括刀頭、花瓣接頭、花瓣、花瓣銷和花瓣梗，所述花瓣接頭套設於所述刀頭成鬆動配合，所述花瓣與花瓣梗固定，所述花瓣接頭下部開設有多個方孔，所述刀頭上部開設有與所述花瓣接頭的方孔對應的長方孔，所述花瓣、花瓣梗、方孔數量相同，所述花瓣梗穿過所述刀頭的長方孔伸入到所述花瓣接頭的方孔內，與兩端插入所述花瓣接頭的方孔橫向中線處軸線中的所述花瓣銷轉動配合；當所述刀頭上移時，則所述刀頭的長方孔下端迫使所述花瓣的扇部翻轉向上；當所述花瓣接頭上移時，則所述刀頭的長方孔上端迫使所述花瓣的扇部翻轉向下。
2.根據權利要求1所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述花瓣和花瓣梗採用一體結構。
3.根據權利要求1所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述刀頭內壁設置有容納所述花瓣的凹陷空腔。
4.根據權利要求1所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述花瓣扇部呈近似三角形，所述花瓣扇部和花瓣底部呈弧形，其弧度與刀頭內徑相同，所述花瓣扇部三角形投影面積為所述刀頭內徑截面積的所述方孔數量的倒數。
5.根據權利要求1所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述花瓣接頭下部開設的方孔數量為8個。
6.根據權利要求1至5任一項所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述花瓣接頭呈上大下小的圓管狀。
7.根據權利要求1至5任一項所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述刀頭、花瓣接頭、花瓣、花瓣梗和花瓣銷都是採用金屬材料製成。
8.根據權利要求1至5任一項所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述方孔徑向均布在所述花瓣接頭下部的外圓，且距所述花瓣接頭的下端部的距離相等，所述長方孔徑向均布在所述刀頭上部的外圓，且距所述刀頭的上端部的距離相等。
9.根據權利要求1至5任一項所述的花瓣刀頭，其特徵在於:所述刀頭上部為圓管狀，套設在所述花瓣接頭下部的裡面成鬆動配合，所述刀頭下部為錐形環口，所述刀頭上部的直徑小於所述刀頭下部的直徑。
10.一種包括權利要求1至9任一項所述的花瓣刀頭的海洋重力活塞取樣器，其特徵在於:還包括樣管、釋放系統、提管重物、尾舵和帶可調壓限壓閥球閥門式活塞，所述提管重物和樣管法蘭連接，所述花瓣刀頭安裝於所述樣管下端，所述帶可調壓限壓閥球閥門式活塞放置於所述樣管內下端並由穿過所述提管重物和樣管的吊纜與所述釋放系統相連。
【文檔編號】B63C7/16GK203381783SQ201320310031
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年5月31日 優先權日:2013年5月31日
【發明者】朱偉亞, 萬步炎, 黃筱軍, 羅柏文 申請人:湖南科技大學