沉積物溢油原位採樣器的製造方法

2023-05-29 03:01:51

沉積物溢油原位採樣器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種沉積物溢油原位採樣器。包括著陸支架及頂部的套管，在套管內插設有立柱，在立柱的底端設有安裝有採樣箱的連接殼體，採樣箱的底端設有弧形的埠、頂端設有箱蓋，還包括鉸接於連接殼體的旋轉臂，在旋轉臂的底部安裝有弧形的挖泥鏟；在立柱的頂部設有釋放機構和吊裝機構，釋放機構包括固接於立柱頂端的固定套以及橫梁，在固定套的側壁上設有一組條形孔，在固定套上套設有滑套，在橫梁上鉸接連接有一組限位鎖卡，還包括一組推桿，其兩端分別與限位鎖卡和滑套鉸接連接；吊裝機構包括兩端均設有繩索連接端頭的吊軸，在吊軸的底端設有插管，在插管的側壁上設有一組鎖孔，兩個繩索連接端頭分別通過提升繩索與兩個旋轉臂的端部連接。
【專利說明】沉積物溢油原位採樣器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於採水設備【技術領域】，尤其涉及一種沉積物溢油原位採樣器。
【背景技術】
[0002]在海洋、河流、湖泊、水庫等水域的底質沉積物的採集中通常用到沉積物溢油原位採樣器，用以將底泥及上覆水完整且無擾動地採集，通過樣品對海底表層組成物質種類、厚度和性質情況分析，得知海底表層沉積物特性資料。現有技術中的沉積物溢油原位採樣器一般包括著陸支架、插入底泥的採樣箱、可在水平和豎直兩種狀態之間轉換的旋轉臂和安裝在旋轉臂底部的弧形挖泥鏟，採樣箱的底部也是弧形形狀，挖泥鏟由水平狀態轉換為豎直狀態後將採樣箱的底部埠封住，從而將底泥和上覆水樣品封在採樣箱內。採樣箱下落插入底泥中以及挖泥鏟的傾轉動作是由上方的吊裝機構和釋放機構觸發響應的，因此吊裝機構和釋放機構是沉積物溢油原位採樣器的關鍵部件。現有技術中的吊裝機構及釋放機構一般結構複雜、動作響應遲鈍、整個採樣器採集樣品的可靠性較低。
實用新型內容
[0003]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種採集動作靈活可靠的沉積物溢油原位採樣器。
[0004]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是:沉積物溢油原位採樣器包括著陸支架，在著陸支架的頂部設有豎直的套管，在套管內插設有豎直的立柱，在立柱的底端設有安裝有採樣箱的連接殼體，採樣箱的底端設有邊緣輪廓為弧形的埠、頂端設有箱蓋，還包括鉸接於連接殼體兩側的旋轉臂，在旋轉臂的底部安裝有與採樣箱的底端埠輪廓一致的弧形的挖泥鏟；在立柱的頂部設有釋放機構，還包括與釋放機構可脫離地連接、脫離後將旋轉臂傾轉為豎直狀態使挖泥鏟封住採樣箱底部埠的吊裝機構，所述釋放機構包括固接於立柱頂端的固定套以及橫置固接於固定套頂部的橫梁，在固定套的側壁上設有一組條形孔，在固定套上還套設有滑套，在橫梁上鉸接連接有一組限位鎖卡，還包括一組推桿，推桿的兩端分別與限位鎖卡和滑套鉸接連接，滑套在固定套上移動時限位鎖卡進入或移出所述條形孔；所述吊裝機構包括兩端均設有繩索連接端頭的吊軸，在吊軸的底端中部設有豎直的插管，在插管的側壁上設有在插入固定套之後與條形孔位置對應的一組鎖孔，兩個繩索連接端頭分別通過第一提升繩索和第二提升繩索與兩個旋轉臂的端部連接。
[0005]本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型的沉積物溢油原位採樣器採用了新結構的吊裝機構和釋放機構，插管插入固定套內，推動滑套使推桿帶動限位鎖卡插入滑套的條形孔和插管的鎖孔內即可完成吊裝機構和釋放機構的連接，整個裝置結構簡單、置位操作便捷。採樣器在觸底時會產生一個反彈作用力，該作用力使滑套向下，限位鎖卡從條形孔和鎖孔內脫離，吊裝機構即與釋放機構分離，動作靈活、可靠性高。
[0006]優選地:所述繩索連接端頭包括套設在吊軸端部的軸套和與軸套固接的鎖頭，所述軸套採用鎖緊螺絲鎖定防脫。
[0007]優選地:在所述橫梁的兩端均設有導輪，所述第一提升繩索和第二提升繩索均經過導輪。
[0008]優選地:所述採樣箱的頂部設有分離的箱蓋，還包括在採樣動作完畢後將所述箱蓋壓緊在採樣箱上埠的壓緊機構。
[0009]優選地:所述壓緊機構包括固接於連接殼體頂壁的左右兩個固定基座和固接在箱蓋上表面的移動基座，在移動基座上設有水平的條形孔，還包括頂部分別與兩個固定基座鉸接的兩個連杆，在所述連杆的底部設有滑軸，所述滑軸位於移動基座的條形孔內；還包括兩根內端分別連接至兩個連杆中部的拉緊繩索，所述拉緊繩索的外端由開設在連接殼體側壁上的孔伸出並連接至旋轉臂。
[0010]優選地:在所述連接殼體的頂壁上還設有用於卡設固定移動基座的卡簧。
[0011]優選地:在所述立柱上設有橫向的銷孔，在所述銷孔內設有保險銷。
[0012]優選地:在所述連接殼體上通過固定螺栓安裝有多個配重板。
[0013]優選地:在所述採樣箱側壁的中上部設有放水閥門。
[0014]優選地:所述採樣箱採用螺栓固定在連接殼體底部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1中吊裝機構與釋放機構的配合狀態的剖視圖；
[0017]圖3是圖1中壓緊機構的主視結構示意圖。
[0018]圖中:1、吊裝機構；1-1、吊環;1-2、吊軸；1-3、鎖緊螺絲；1-4、繩索連接端頭；2、第一提升繩索；3、橫梁；4、第二提升繩索；5、導輪；6、釋放機構；6-1、限位鎖卡；6-2、推桿；6-3、滑套；7、固定套；8、立柱；9、第一支臂；10、連接杆；11、第二支臂；12、套管；13、保險銷；14、配重板；15、固定螺栓；16、拉緊繩索；17、轉軸；18、旋轉臂；19、拉手；20、壓緊機構；20-1、固定基座；20-2、連杆；20-3、移動基座；21、連接殼體；22、放水閥門；23、採樣箱；24、挖泥鏟；25、著陸支架。
【具體實施方式】
[0019]為能進一步了解本實用新型的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例詳細說明如下:
[0020]請參見圖1，本實用新型包括著陸支架25，在著陸支架25的頂部設有豎直的套管12，在套管12內插設有豎直的立柱8，在立柱8的底端設有安裝有採樣箱23的連接殼體21，採樣箱23採用多個螺栓與連接殼體21實現固接。
[0021]採樣箱23的底端設有邊緣輪廓為弧形的埠、頂端設有箱蓋。還包括鉸接於連接殼體21兩側的旋轉臂18，在旋轉臂18的底部安裝有與採樣箱23的底端埠輪廓一致的弧形的挖泥鏟24。
[0022]在立柱8的頂部設有釋放機構6，還包括與釋放機構6可脫離地連接、脫離後將旋轉臂18傾轉為豎直狀態使挖泥鏟24封住採樣箱24底部埠的吊裝機構I。吊裝機構I和釋放機構6是採樣器23的關鍵動作部件。[0023]採樣動作原理為:當整個採樣器下潛觸底時，釋放機構6釋放吊裝機構1，立柱8、連接殼體21和採樣箱23下降，採樣箱23的底端插入底泥中，拉動吊裝機構I使旋轉臂18傾轉即挖泥鏟24旋轉向下，直至挖泥鏟24將採樣箱23的底部埠封住，底泥及上覆水樣品即被採集到採樣箱23內，等待之後的整體上升回收。
[0024]圖2是吊裝機構I與釋放機構6配合狀態的結構示意圖，可以看出:釋放機構6包括固接於立柱8頂端的固定套7以及橫置固接於固定套7頂部的橫梁3，在固定套7的側壁上設有一組條形孔，在固定套7上還套設有滑套6-3，在橫梁3上鉸接連接有一組限位鎖卡6-1。還包括一組推桿6-2，推桿6-2的兩端分別與限位鎖卡6-1和滑套6_3鉸接連接，滑套6-3在固定套7上移動時限位鎖卡6-1進入或移出條形孔。
[0025]吊裝機構I包括兩端均設有繩索連接端頭1-4的吊軸1-2，在吊軸1-2的底端中部設有豎直的插管，在插管的側壁上設有在插入固定套7之後與條形孔位置對應的一組鎖孔。兩個繩索連接端頭1-4分別通過第一提升繩索2和第二提升繩索4與兩個旋轉臂18的端部連接。
[0026]初始復位連接動作過程:將吊裝機構I的插管向下插入固定套7內，使鎖孔與條形孔對正，之後向上推動滑套6-3，推桿6-2帶動限位鎖卡6-1水平插入條形孔和鎖孔內，實現吊裝機構I與釋放機構6之間的鎖定。
[0027]為了更加優化吊裝機構I和釋放機構6兩者的結構性能，本實施例中繩索連接端頭1-4包括套設在吊軸1-2端部的軸套和與軸套固接的鎖頭，軸套採用鎖緊螺絲1-3鎖定防脫；在橫梁3的兩端均設有導輪5，第一提升繩索2和第二提升繩索4均經過導輪5，上端與鎖頭固接；為了便於進行吊裝，在吊軸1-2的頂部中央位置設置吊環1-1，繩索或者掛鈎穿入吊環1-1內實現船體對整個採樣器的連接。
[0028]挖泥鏟24將採樣箱23的底部埠封住後、整體上升回收的過程中，為了避免採樣箱23內的上覆水樣品與外界水體發生交換汙染，必須將採樣箱23的箱蓋蓋緊。本實施例中，箱蓋採用與採樣箱23箱體頂部埠完全分離的結構形式，完成採樣的動作中應包含將上述箱蓋壓緊在箱體上的動作，結構上應包括一個壓緊機構20。
[0029]圖3是壓緊機構20的結構示意圖，可以看出:壓緊機構20包括固接於連接殼體21頂壁的左右兩個固定基座20-1和固接在箱蓋上表面的移動基座20-3，在移動基座20-3上設有水平的條形孔。還包括頂部分別與兩個固定基座20-1鉸接的兩個連杆20-2，在連杆20-2的底部設有滑軸，滑軸位於移動基座20-3的條形孔內。還包括兩根內端分別連接至兩個連杆20-2中部的拉緊繩索16，拉緊繩索16的外端由開設在連接殼體21側壁上的孔伸出並連接至旋轉臂18。
[0030]動作原理為:在旋轉臂18由吊裝機構I吊裝傾轉時，隨著旋轉臂18的轉動，拉緊繩索16逐漸收緊，連杆20-2受到向外的拉力而以與固定基座20-1的鉸接點為中心轉動，底端的滑軸移向移動基座20-3的兩端，壓迫箱蓋向下。到旋轉臂18傾轉到挖泥鏟24完全封住採樣箱23的底部埠的位置時，拉緊繩索16的拉力達到最大，將箱蓋牢牢地壓緊在採樣箱23的頂部實現密封。
[0031]在連接殼體21的頂壁上還設有用於卡設固定移動基座20-3的卡簧，具體結構可以是簧片的形式，在底端設置弧形的勾接部，箱蓋位於高點時將勾接部勾在移動基座20-3的條形孔內。[0032]如圖1所示，本實施例中旋轉臂18包括與連接殼體21直接鉸接連接於轉軸17的旋轉臂18部分和與兩個旋轉臂18分別固接的L形的第一支臂9和L形的第二支臂11，第一提升繩索2的底端與第一支臂9的端部連接、第二提升繩索4的底端與第二支臂11的端部連接。轉軸17為空心結構，拉緊繩索16由其中心孔中穿出、端部連接在第一支臂9和第二支臂11上。為了提升結構強度，在兩個旋轉臂18之間還設置有連接杆10。
[0033]操作過程:先採用上述初始復位連接操作將採樣器復位，此時吊裝機構I與釋放機構6連接，旋轉臂18位於水平位置，採樣箱23的底部埠距離著陸支架25 —定高度。採用船體將採樣器吊裝下潛到採樣水域，當採樣器觸底時，其反彈作用力使吊裝機構I和釋放機構6分離。立柱8、連接殼體21和採樣箱23下降，採樣箱23的底端插入底泥中，穩定後提升吊裝機構1，此時提升繩索拉動支臂帶動旋轉臂18傾轉，挖泥鏟24旋轉直至封住採樣箱23的底部埠。此時，旋轉臂18處於豎直狀態，箱蓋壓緊密封在採樣箱23的頂部。
[0034]為了提升採樣器的穩定性、增大採樣箱23底部埠插入底泥中的深度，本實施例中在連接殼體21上通過固定螺栓15安裝有多個配重板14。
[0035]為了避免採樣器在人工復位時即甲板操作時產生誤動作和誤傷，本實施例中在立柱8上設有橫向的銷孔，在銷孔內設有保險銷13，在套管12的側壁上焊接保險銷固定管，在保險銷13拔下後插在該固定管內。為了避免採樣器結構損壞帶來的部件丟失，本實施例中還包括一根保險繩，此保險繩的頂端連接至吊軸1-2、底端連接至連接杆10。
[0036]完成採樣後，整個採樣器上升回收至甲板，即可取用底泥和上覆水樣品，為了便於上覆水的取用，在採樣箱23的側壁上設置放水閥門，底泥樣品通過打開挖泥鏟24取用。為了便於採樣箱23的移動，在其側壁的頂部設置拉手19。
【權利要求】
1.一種沉積物溢油原位米樣器,包括著陸支架(25),在著陸支架(25)的頂部設有豎直的套管(12)，在套管(12)內插設有豎直的立柱(8)，在立柱(8)的底端設有安裝有採樣箱(23)的連接殼體(21)，採樣箱(23)的底端設有邊緣輪廓為弧形的埠、頂端設有箱蓋，還包括鉸接於連接殼體(21)兩側的旋轉臂(18)，在旋轉臂(18)的底部安裝有與採樣箱(23)的底端埠輪廓一致的弧形的挖泥鏟(24);在立柱(8)的頂部設有釋放機構(6)，還包括與釋放機構(6)可脫離地連接、脫離後將旋轉臂(18)傾轉為豎直狀態使挖泥鏟(24)封住採樣箱(23)底部埠的吊裝機構(1)，其特徵在於:所述釋放機構(6)包括固接於立柱(8)頂端的固定套(7)以及橫置固接於固定套(7)頂部的橫梁(3)，在固定套(7)的側壁上設有一組條形孔，在固定套(7)上還套設有滑套(6-3)，在橫梁(3)上鉸接連接有一組限位鎖卡(6-1),還包括一組推桿(6-2)，推桿(6-2)的兩端分別與限位鎖卡(6-1)和滑套(6-3)鉸接連接，滑套(6-3)在固定套(7)上移動時限位鎖卡(6-1)進入或移出所述條形孔；所述吊裝機構(I)包括兩端均設有繩索連接端頭(1-4)的吊軸(1-2)，在吊軸(1-2)的底端中部設有豎直的插管，在插管的側壁上設有在插入固定套(7)之後與條形孔位置對應的一組鎖孔，兩個繩索連接端頭(1-4)分別通過第一提升繩索(2)和第二提升繩索(4)與兩個旋轉臂(18)的端部連接。
2.如權利要求1所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:所述繩索連接端頭(1-4)包括套設在吊軸(1-2)端部的軸套和與軸套固接的鎖頭，所述軸套採用鎖緊螺絲(1-3)鎖定防脫。
3.如權利要求2所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:在所述橫梁(3)的兩端均設有導輪(5 )，所述第一提升繩索(2 )和第二提升繩索(4 )均經過導輪(5 )。
4.如權利要求1所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:所述採樣箱(23)的頂部設有分離的箱蓋，還包括在採樣動作完畢後將所述箱蓋壓緊在採樣箱(23 )上埠的壓緊機構(20)。
5.如權利要求4所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:所述壓緊機構(20)包括固接於連接殼體(21)頂壁的左右兩個固定基座(20-1)和固接在箱蓋上表面的移動基座(20-3)，在移動基座(20-3)上設有水平的條形孔，還包括頂部分別與兩個固定基座(20-1)鉸接的兩個連杆(20-2)，在所述連杆(20-2)的底部設有滑軸，所述滑軸位於移動基座(20-3)的條形孔內；還包括兩根內端分別連接至兩個連杆(20-2)中部的拉緊繩索(16)，所述拉緊繩索(16 )的外端由開設在連接殼體(21)側壁上的孔伸出並連接至旋轉臂(18 )。
6.如權利要求5所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:在所述連接殼體(21)的頂壁上還設有用於卡設固定移動基座(20-3)的卡簧。
7.如權利要求1至6任一項所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:在所述立柱(8 )上設有橫向的銷孔，在所述銷孔內設有保險銷(13 )。
8.如權利要求1至6任一項所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:在所述連接殼體(21)上通過固定螺栓(15)安裝有多個配重板(14)。
9.如權利要求1至6任一項所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:在所述採樣箱(23 )側壁的中上部設有放水閥門(22 )。
10.如權利要求1至6任一項所述的沉積物溢油原位採樣器，其特徵在於:所述採樣箱(23)採用螺栓固定在連接殼體(21)底部。
【文檔編號】G01N1/12GK203732312SQ201320832684
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】何福來, 孫培豔, 杜明, 李力平, 周青 申請人:國家海洋局北海環境監測中心, 天津市海華技術開發中心