專(zhuān)利名稱(chēng)：利用靜水壓力驅(qū)動(dòng)的沉積物取樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適合于海底各類(lèi)軟巖層的鉆探 取芯，如沉積物、土壤、凍七、冰，尤其適合于沉積物鉆探取芯的利用靜水 壓驅(qū)動(dòng)的取樣器。
背景技術(shù)：
海洋占地球總面積的70.78%，對(duì)大洋深處廣泛覆蓋的海底沉積物進(jìn)行取 樣研究具有重要的科學(xué)意義。對(duì)于深海沉積物取樣器，其理想狀況是軟、
硬沉積物均可被采集，能適應(yīng)海底復(fù)雜工況和設(shè)備輕量化，而傳統(tǒng)的重力取 樣器和振動(dòng)取樣器均有其劣勢(shì)存在。重力取樣器優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)便和取樣管 較長(zhǎng)，但只能用于較松軟的沉積物取樣，在用于較硬沉積物取樣時(shí)，插入深 度有限，并且該類(lèi)取樣器頭重腳輕和長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在各種因素影響下很難垂直
插入海底沉積物(如:CN02150917.4; CN02156223. 7; CN200420044638. 7); 對(duì)于振動(dòng)取樣器，其非常適合在較硬的沉積物區(qū)取樣，但其劣勢(shì)在于支撐框 架大且笨重，需要從母船供能來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓馬達(dá)動(dòng)作，當(dāng)工作深度較大 時(shí)，能量供應(yīng)比較麻煩。因此，有必要設(shè)計(jì)一種新的深海沉積物取樣器能夠 結(jié)合上述兩大取樣器的優(yōu)點(diǎn)，摒棄其缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合于海底各類(lèi)軟巖層鉆探取芯，如沉積物、 土壤、凍土、冰，尤其適合于沉積物鉆探取芯的靜水壓力驅(qū)動(dòng)的取樣器，它 能適應(yīng)海底復(fù)雜工況和實(shí)現(xiàn)設(shè)備輕量化。
本發(fā)明的利用靜水壓力驅(qū)動(dòng)的沉積物取樣器包括配流部件、驅(qū)動(dòng)部件、 沖擊部件、取樣管裝置。
所述的沖擊部件包括上端蓋、筒體、下端蓋、導(dǎo)向套、沖擊活塞缸、滑 動(dòng)活塞、活塞擋圈。上端蓋和下端蓋分別固定在筒體的兩個(gè)端面上，上端蓋 中心開(kāi)有支撐筒安裝孔，上端蓋的頂面對(duì)應(yīng)支撐筒安裝孔位置固定設(shè)置有起 吊塊，起吊塊上開(kāi)有與支撐筒安裝孔連通的進(jìn)水孔，起吊塊上固定設(shè)置有吊 環(huán)；下端蓋沿軸向開(kāi)有活塞桿孔和筒體排水孔，其中活塞桿孔位于下端蓋的 中心；導(dǎo)向套的縱截面為T(mén)形，包括水平的安裝板部分和豎直的活塞桿導(dǎo)向 管部分，安裝板部分固定連接在下端蓋的底部，活塞桿導(dǎo)向管部分與下端蓋 的活塞桿孔緊密配合；沖擊活塞缸為圓筒形，其頂部與導(dǎo)向套固定連接，底部同軸固定設(shè)置有活塞擋圈，沖擊活塞缸的上部側(cè)壁開(kāi)有活塞缸排水孔；所 述的活塞擋圈為圓環(huán)形，其內(nèi)徑小于沖擊活塞缸的內(nèi)徑；滑動(dòng)活塞的縱截面 為T(mén)形，其上部為寬徑圓柱部分、下部為窄徑圓柱部分，寬徑圓柱部分的外 徑與沖擊活塞缸的內(nèi)徑匹配，窄徑圓柱部分的外徑與活塞擋圈的內(nèi)徑匹配，
滑動(dòng)活塞可以沿沖擊活塞缸內(nèi)腔滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)活塞擋圈限位；沿滑動(dòng)活塞
的中心軸開(kāi)有取樣管滑動(dòng)孔，取樣管滑動(dòng)孔一端封閉、另一端開(kāi)口于滑動(dòng)活
塞的底部，滑動(dòng)活塞的頂部開(kāi)有漏水通孔；滑動(dòng)活塞底部同軸固定設(shè)置有取 樣管擋圈，所述的取樣管擋圈為圓環(huán)形，其內(nèi)徑小于取樣管滑動(dòng)孔的內(nèi)徑；
配流部件包括支撐筒、法蘭、配流閥、擋板、壓縮彈簧、支撐板、配流 塊、上活塞桿。
配流閥的頂部與法蘭固定連接，底部與擋板固定連接，法蘭和擋板均沿 支撐筒內(nèi)壁圓周與支撐筒固定連接；所述的法蘭的縱截面為T(mén)形，包括上蓋 部分和套筒部分，其中上蓋部分沿軸向開(kāi)有法蘭通水口，擋板上沿軸向?qū)?yīng) 法蘭通水口位置開(kāi)有擋板通水口；配流閥包括配流閥芯和套置于配流閥芯外 的配流閥體；
配流閥體為圓柱筒形，外徑與支撐筒內(nèi)徑匹配，配流閥體的內(nèi)壁中部沿 圓周開(kāi)有兩條平行的環(huán)形溝槽；配流閥體的側(cè)壁沿同一軸線(xiàn)分別開(kāi)有上通水 管和下通水管，上通水管的一端與法蘭通水口連通、另一端開(kāi)口于上部環(huán)形 溝槽的底部；下通水管的一端與擋板通水口連通、另一端開(kāi)口于下部環(huán)形溝 槽的底部；配流閥體側(cè)壁的上部沿徑向開(kāi)有上通水孔、下部沿徑向開(kāi)有下通 水孔、中部沿徑向開(kāi)有排水孔，上通水孔、下通水孔和排水孔分別與支撐筒 側(cè)壁的開(kāi)孔位置對(duì)應(yīng)；法蘭的套筒部分設(shè)置在配流閥體內(nèi)，套筒部分的側(cè)壁 與上通水孔對(duì)應(yīng)位置開(kāi)有上通孔；支撐板和配流塊設(shè)置在配流閥體內(nèi)，配流 塊設(shè)置在支撐板和擋板之間，所述的配流塊為圓柱筒形，配流塊的側(cè)壁與下 通水孔對(duì)應(yīng)位置開(kāi)有下通孔；
配流闊芯包括三段圓柱體，上、下兩段的直徑與配流閥體的內(nèi)徑匹配， 中間段的直徑小于上、下兩段的直徑，配流閥芯整體的縱截面為工字形，其 中中部?jī)?nèi)凹成圓環(huán)形通水槽；配流閥芯的頂部通過(guò)壓縮彈簧與法蘭配合連接；
上活塞桿依次穿過(guò)法蘭、配流閥芯、支撐板、配流塊和擋板設(shè)置，沿上 活塞桿的圓周開(kāi)有上環(huán)形槽、中環(huán)形槽和下環(huán)形槽，上活塞桿17內(nèi)沿中心軸 開(kāi)有中心孔，中心孔的一端開(kāi)口于上活塞桿的底部，另一端與上環(huán)形槽底部 開(kāi)口連通，下環(huán)形槽底部開(kāi)U與中心孔相連通。
驅(qū)動(dòng)部件包括驅(qū)動(dòng)活塞缸、驅(qū)動(dòng)活塞、中隔圈、下活塞桿。驅(qū)動(dòng)活塞缸 的外徑支撐筒內(nèi)徑匹配，并固定設(shè)置在支撐筒內(nèi)；中隔圈固定在驅(qū)動(dòng)活塞缸
5部件的擋板底部固定連接；驅(qū)動(dòng)活塞 活動(dòng)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)活塞缸內(nèi)，驅(qū)動(dòng)活塞缸下部開(kāi)有活塞缸排水口，活塞缸排水 口與支撐筒側(cè)壁的開(kāi)孔位置對(duì)應(yīng)。上活塞桿的底部伸入驅(qū)動(dòng)活塞內(nèi)，并與下
活塞桿的頂部螺紋連接，下活塞桿的底部與沖擊部件中的滑動(dòng)活塞固定連接。
取樣管裝置包括取樣管、取樣管頂蓋、單向閥和卡簧。取樣管的上部設(shè) 置在沖擊活塞缸的取樣管滑動(dòng)孔內(nèi)，取樣管的外徑小丁取樣管滑動(dòng)孔的直徑， 取樣管頂蓋固定設(shè)置在取樣管的上端面，取樣管頂蓋的直徑與取樣管滑動(dòng)孔 的直徑匹配，取樣管可以沿取樣管滑動(dòng)孔滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)取樣管擋圈限位， 取樣管頂蓋的中心開(kāi)有取樣管排水孔；
單向閥包括單向閥閥體和單向閥閥芯；單向閥閥體為圓筒形，其上端面 開(kāi)放、下端面中心開(kāi)有單向閥孔，單向闊閥芯設(shè)置在單向閥閥體內(nèi)，位置與 單向閥孔位置對(duì)應(yīng)，彈簧一端固定在取樣管頂蓋的下端面，另一端與單向閥 閥芯固定連接；取樣管的底部為圓錐形，卡簧設(shè)置在取樣管的底部。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是它結(jié)合了 "重力驅(qū)動(dòng)" 和"振動(dòng)驅(qū)動(dòng)"兩種驅(qū)動(dòng)形式，能利用取樣器本身重力勢(shì)能和相當(dāng)可觀(guān)的靜 水壓力能，因此取樣深度更深；"振動(dòng)驅(qū)動(dòng)"形式使它采樣時(shí)"樁效應(yīng)"程度 明顯減輕，提高了樣品采集率。本發(fā)明可對(duì)水深大于300米的海底沉積物、 土壤、凍土、冰等軟巖層正常取樣；當(dāng)水深小于300米時(shí)，可用高壓水泵作 為取樣器的高壓水源使用。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中配流部件和驅(qū)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)示意圖3是圖1中取樣管裝置件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，該沉積物取樣器包括配流部件、驅(qū)動(dòng)部件、沖擊部件、取 樣管裝置。
沖擊部件包括上端蓋3、筒體4、下端蓋6、導(dǎo)向套21、沖擊活塞缸9、 滑動(dòng)活塞10、活塞擋圈12。上端蓋3和下端蓋6分別固定在筒體4的兩個(gè)端 面上，上端蓋3中心開(kāi)有支撐筒安裝孔，上端蓋3的頂面對(duì)應(yīng)支撐筒安裝孔 位置固定設(shè)置有起吊塊2，起吊塊2上開(kāi)有與支撐筒安裝孔連通的進(jìn)水孔16， 起吊塊2上固定設(shè)置有吊環(huán)1;下端蓋6沿軸向開(kāi)有活塞桿孔和筒體排水孔7， 其中活塞桿孔位于下端蓋6的中心；導(dǎo)向套21的縱截面為T(mén)形，包括水平的 安裝板部分和豎直的活塞桿導(dǎo)向管部分，安裝板部分固定連接在下端蓋6的 底部，活塞桿導(dǎo)向管部分與下端蓋6的活塞桿孔緊密配合；沖擊活塞缸9為圓筒形，其頂部與導(dǎo)向套21固定連接，底部同軸固定設(shè)置有活塞擋圈12，沖 擊活塞缸9的上部側(cè)壁開(kāi)有活塞缸排水孔8?；钊麚跞?2為內(nèi)徑小于沖擊活 塞缸9內(nèi)徑的圓環(huán)形?；瑒?dòng)活塞10的縱截面為T(mén)形，其上部為寬徑圓柱部分、 下部為窄徑圓柱部分，寬徑圓柱部分的外徑與沖擊活塞缸9的內(nèi)徑匹配，窄 徑圓柱部分的外徑與活塞擋圈12的內(nèi)徑匹配，滑動(dòng)活塞10可以沿沖擊活塞 缸9內(nèi)腔滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)活塞擋圈12限位；沿滑動(dòng)活塞10的中心軸開(kāi)有取 樣管滑動(dòng)孔ll，取樣管滑動(dòng)孔11 一端封閉、另一端開(kāi)口于滑動(dòng)活塞10的底 部，滑動(dòng)活塞10的頂部開(kāi)有漏水通孔23;滑動(dòng)活塞IO底部同軸固定設(shè)置有 取樣管擋圈13，所述的取樣管擋圈13為圓環(huán)形，其內(nèi)徑小于取樣管滑動(dòng)孔 11的內(nèi)徑。
如圖2，配流部件包括支撐筒5、法蘭25、配流閥、擋板35、壓縮彈簧 39、支撐板45、配流塊46、上活塞桿17。
配流閥的頂部與法蘭25固定連接，底部與擋板35固定連接，法蘭25和 擋板35均沿支撐筒5內(nèi)壁圓周與支撐筒5固定連接。法蘭25的縱截面為T(mén) 形，包括上蓋部分和套筒部分，其中上蓋部分沿軸向開(kāi)有法蘭通水口 37，擋 板35上沿軸向?qū)?yīng)法蘭通水口 37位置開(kāi)有擋板通水口 47;配流閥包括配流 閥芯40和套置于配流閥芯40外的配流閥體28;
配流閥體28為圓柱筒形，外徑與支撐筒5內(nèi)徑匹配，配流閥體28的內(nèi) 壁中部沿圓周開(kāi)有兩條平行的環(huán)形溝槽；配流閥體28的側(cè)壁沿同一軸線(xiàn)分別 開(kāi)有上通水管38和下通水管44，上通水管38的一端與法蘭通水口 37連通、 另一端開(kāi)口于上部環(huán)形溝槽29的底部；下通水管44的一端與擋板通水口 47 連通、另一端開(kāi)口于下部環(huán)形溝槽30的底部；配流閥體28側(cè)壁的上部沿徑 向開(kāi)有上通水孔27、下部沿徑向開(kāi)有下通水孔34、中部沿徑向開(kāi)有排水孔31， 上通水孔27、下通水孔34和排水孔31分別與支撐筒5側(cè)壁的開(kāi)孔位置對(duì)應(yīng)； 法蘭25的套筒部分設(shè)置在配流閥體28內(nèi)，套筒部分的側(cè)壁與上通水孔27對(duì) 應(yīng)位置開(kāi)有上通孔26;支撐板45和配流塊46設(shè)置在配流閥體28內(nèi)，配流塊 46設(shè)置在支撐板45和擋板35之間，配流塊46為圓柱筒形，配流塊46的側(cè) 壁與下通水孔34對(duì)應(yīng)位置開(kāi)有下通孔33;
配流閥芯40包括三段圓柱體，上、下兩段的直徑與配流閥體28的內(nèi)徑 匹配，中間段的直徑小于上、下兩段的直徑，配流閥芯40整體的縱截面為工 字形，其中中部?jī)?nèi)凹成圓環(huán)形通水槽41;配流閥芯40的頂部通過(guò)壓縮彈簧 39與法蘭25配合連接；
上活塞桿17依次穿過(guò)法蘭25、配流閥芯40、支撐板45、配流塊46和擋 板35設(shè)置，沿上活塞桿17的圓周開(kāi)有上環(huán)形槽43、中環(huán)形槽32和下環(huán)形槽50，上活塞桿17內(nèi)沿中心軸開(kāi)有中心孔48，中心孔48的一端開(kāi)口于上活塞 桿17的底部，另一端與上環(huán)形槽底部開(kāi)口42連通，下環(huán)形槽底部開(kāi)口49與 中心孔48相連通。
驅(qū)動(dòng)部件包括驅(qū)動(dòng)活塞缸36、驅(qū)動(dòng)活塞18、中隔圈20、下活塞桿22。 驅(qū)動(dòng)活塞缸36的外徑支撐筒5內(nèi)徑匹配，并固定設(shè)置在支撐筒5內(nèi)；中隔圈 20固定在驅(qū)動(dòng)活塞缸36的下端面，驅(qū)動(dòng)活塞缸36的上端面與配流部件的擋 板35底部固定連接；驅(qū)動(dòng)活塞18活動(dòng)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)活塞缸36內(nèi)，驅(qū)動(dòng)活塞缸 36下部開(kāi)有活塞缸排水口 19，活塞缸排水口 19與支撐筒5側(cè)壁的開(kāi)孔位置 對(duì)應(yīng)。上活塞桿17的底部伸入驅(qū)動(dòng)活塞18內(nèi)，并與下活塞桿22的頂部螺紋 連接，下活塞桿22的底部與沖擊部件中的滑動(dòng)活塞10固定連接。
如圖3，取樣管裝置包括取樣管14、取樣管頂蓋24、單向閥和卡簧15。 取樣管14的上部設(shè)置在沖擊活塞缸10的取樣管滑動(dòng)孔11內(nèi)，取樣管14的 外徑小于取樣管滑動(dòng)孔11的直徑，取樣管頂蓋24固定設(shè)置在取樣管14的上 端面，取樣管頂蓋24的直徑與取樣管滑動(dòng)孔11的直徑匹配，取樣管14可以 沿取樣管滑動(dòng)孔11滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)取樣管擋圈13限位，取樣管頂蓋24的中 心開(kāi)有取樣管排水孔51。
單向閥包括單向閥閥體53和單向閥閥芯54;單向閥閥體53為圓筒形， 其上端面開(kāi)放、下端面中心開(kāi)有單向閥孔55，單向閥閥芯54設(shè)置在單向閥閥 體53內(nèi)，位置與單向閥孔55位置對(duì)應(yīng)，彈簧52 —端固定在取樣管頂蓋24 的下端面，另一端與單向閥閥芯54固定連接；取樣管14的底部為圓錐形， 卡簧15設(shè)置在取樣管14的底部。
該沉積物取樣器工作過(guò)程是取樣器由船上纜車(chē)吊放下水，取樣器在離 海底一定距離時(shí)自由落體。配流閥芯40的下端面通過(guò)上活塞桿17的中環(huán)形 槽32，下通孔33和下通水孔34與低壓腔連通；配流閥芯40的上端面則通過(guò) 上通孔26，上通水孔27與低壓腔連通，因此配流閥芯40在壓縮彈簧39作用 下處于下極限位置，封閉上部環(huán)形溝槽29，同時(shí)打開(kāi)排水口31。驅(qū)動(dòng)活塞缸 36的上腔和下腔均和低壓腔連通并且上活塞桿17和下活塞桿22截面積相等， 上，下承受壓力相互抵消。因此，驅(qū)動(dòng)活塞18在自身重力作用下處于驅(qū)動(dòng)活 塞缸36的底部；滑動(dòng)活塞10在自身重力作用下處于沖擊活塞缸9的底部； 取樣管裝置也由于自身重力由取樣管擋圈13支承在取樣管滑動(dòng)孔11的底部。
取樣器在自身重力作用下插入沉積物。單向閥閥芯54開(kāi)啟，取樣管14 上部的水經(jīng)過(guò)單向閥孔55，取樣管排水孔51被排出管外，使沉積物能順利進(jìn) 入取樣管14;取樣器插入沉積物一定深度并停止后，法蘭25上方的高壓海水 經(jīng)過(guò)上環(huán)形槽底部開(kāi)口 42，中心孔48和下環(huán)形槽底部丌口 49通向配流闊芯40下端。配流閥芯40在下端面高壓下處于上極限位置，開(kāi)啟上部環(huán)形溝槽
29，關(guān)閉排水口31。外界高壓海水經(jīng)上部環(huán)形溝槽29，下部環(huán)形溝槽30，圓 環(huán)形通水槽41和下通水管44進(jìn)入驅(qū)動(dòng)活塞缸36上腔，推動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞18運(yùn) 動(dòng)，將沖擊錘頂起。沖擊錘上升到一定高度，活塞擋圈12與滑動(dòng)活塞10相 碰，沖擊錘帶著滑動(dòng)活塞10 —起向上運(yùn)動(dòng)；取樣管滑動(dòng)孔11頂部和取樣管 14脫離接觸向上運(yùn)動(dòng)，直至停止。
當(dāng)沖擊錘上升到上極限位置時(shí)，配流閥芯40的下端面通過(guò)上活塞桿17 的中環(huán)形槽32，下通孔33和下通水孔34與低壓腔連通；配流閥芯40的上端 面則通過(guò)上通孔26，上通水孔27與低壓腔連通，因此配流閥芯40在壓縮彈 簧39作用下處于下極限位置，封閉上部環(huán)形溝槽29，同時(shí)打開(kāi)排水口 31; 沖擊錘在自身重力作用下下落；驅(qū)動(dòng)活塞缸36 t腔的海水通過(guò)下通水管44， 下部環(huán)形溝槽30，圓環(huán)形通水槽41和排水孔31排入低壓腔；低壓腔的海水 通過(guò)支撐筒5和驅(qū)動(dòng)活塞缸36底部側(cè)壁小孔進(jìn)入驅(qū)動(dòng)活塞缸36下腔；沖擊 錘下落打擊取樣管14，使取樣管插入沉積物一定深度并停止。由此一個(gè)振動(dòng) 取樣單程結(jié)束，取樣器重復(fù)此單程，直到低壓腔被海水充滿(mǎn)。取樣器上提時(shí)， 單向閥關(guān)閉，吸空切斷沉積物，保證進(jìn)入取樣管14內(nèi)的沉積物不至漏出。
權(quán)利要求
1、利用靜水壓力驅(qū)動(dòng)的沉積物取樣器，包括配流部件、驅(qū)動(dòng)部件、沖擊部件和取樣管裝置，其特征在于所述的沖擊部件包括上端蓋(3)、筒體(4)、下端蓋(6)、導(dǎo)向套(21)、沖擊活塞缸(9)、滑動(dòng)活塞(10)、活塞擋圈(12)；上端蓋(3)和下端蓋(6)分別固定在筒體(4)的兩個(gè)端面上，上端蓋(3)中心開(kāi)有支撐筒安裝孔，上端蓋(3)的頂面對(duì)應(yīng)支撐筒安裝孔位置固定設(shè)置有起吊塊(2)，起吊塊(2)上開(kāi)有與支撐筒安裝孔連通的進(jìn)水孔(16)，起吊塊(2)上固定設(shè)置有吊環(huán)(1)；下端蓋(6)沿軸向開(kāi)有活塞桿孔和筒體排水孔(7)，其中活塞桿孔位于下端蓋(6)的中心；導(dǎo)向套(21)的縱截面為T(mén)形，包括水平的安裝板部分和豎直的活塞桿導(dǎo)向管部分，安裝板部分固定連接在下端蓋(6)的底部，活塞桿導(dǎo)向管部分與下端蓋(6)的活塞桿孔緊密配合；沖擊活塞缸(9)為圓筒形，其頂部與導(dǎo)向套(21)固定連接，底部同軸固定設(shè)置有活塞擋圈(12)，沖擊活塞缸(9)的上部側(cè)壁開(kāi)有活塞缸排水孔(8)；所述的活塞擋圈(12)為圓環(huán)形，其內(nèi)徑小于沖擊活塞缸(9)的內(nèi)徑；滑動(dòng)活塞(10)的縱截面為T(mén)形，其上部為寬徑圓柱部分、下部為窄徑圓柱部分，寬徑圓柱部分的外徑與沖擊活塞缸(9)的內(nèi)徑匹配，窄徑圓柱部分的外徑與活塞擋圈(12)的內(nèi)徑匹配，滑動(dòng)活塞(10)可以沿沖擊活塞缸(9)內(nèi)腔滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)活塞擋圈(12)限位；沿滑動(dòng)活塞(10)的中心軸開(kāi)有取樣管滑動(dòng)孔(11)，取樣管滑動(dòng)孔(11)一端封閉、另一端開(kāi)口于滑動(dòng)活塞(10)的底部，滑動(dòng)活塞(10)的頂部開(kāi)有漏水通孔(23)；滑動(dòng)活塞(10)底部同軸固定設(shè)置有取樣管擋圈(13)，所述的取樣管擋圈(13)為圓環(huán)形，其內(nèi)徑小于取樣管滑動(dòng)孔(11)的內(nèi)徑；所述的配流部件包括支撐筒(5)、法蘭(25)、配流閥、擋板(35)、壓縮彈簧(39)、支撐板(45)、配流塊(46)、上活塞桿(17)；配流閥的頂部與法蘭(25)固定連接，底部與擋板(35)固定連接，法蘭(25)和擋板(35)均沿支撐筒(5)內(nèi)壁圓周與支撐筒(5)固定連接；所述的法蘭(25)的縱截面為T(mén)形，包括上蓋部分和套筒部分，其中上蓋部分沿軸向開(kāi)有法蘭通水口(37)，擋板(35)上沿軸向?qū)?yīng)法蘭通水口(37)位置開(kāi)有擋板通水口(47)；配流閥包括配流閥芯(40)和套置于配流閥芯(40)外的配流閥體(28)；所述的配流閥體(28)為圓柱筒形，外徑與支撐筒(5)內(nèi)徑匹配，配流閥體(28)的內(nèi)壁中部沿圓周開(kāi)有兩條平行的環(huán)形溝槽；配流閥體(28)的側(cè)壁沿同一軸線(xiàn)分別開(kāi)有上通水管(38)和下通水管(44)，上通水管(38)的一端與法蘭通水口(37)連通、另一端開(kāi)口于上部環(huán)形溝槽(29)的底部，下通水管(44)的一端與擋板通水口(47)連通、另一端開(kāi)口于下部環(huán)形溝槽(30)的底部；配流閥體(28)側(cè)壁的上部沿徑向開(kāi)有上通水孔(27)、下部沿徑向開(kāi)有下通水孔(34)、中部沿徑向開(kāi)有排水孔(31)，上通水孔(27)、下通水孔(34)和排水孔(31)分別與支撐筒(5)側(cè)壁的開(kāi)孔位置對(duì)應(yīng)；法蘭(25)的套筒部分設(shè)置在配流閥體(28)內(nèi)，套筒部分的側(cè)壁與上通水孔(27)對(duì)應(yīng)位置開(kāi)有上通孔(26)；支撐板(45)和配流塊(46)設(shè)置在配流閥體(28)內(nèi)，配流塊(46)設(shè)置在支撐板(45)和擋板(35)之間，所述的配流塊(46)為圓柱筒形，配流塊(46)的側(cè)壁與下通水孔(34)對(duì)應(yīng)位置開(kāi)有下通孔(33)；所述的配流閥芯(40)包括三段圓柱體，上、下兩段的直徑與配流閥體(28)的內(nèi)徑匹配，中間段的直徑小于上、下兩段的直徑，配流閥芯(40)整體的縱截面為工字形，其中中部?jī)?nèi)凹成圓環(huán)形通水槽(41)；配流閥芯(40)的頂部通過(guò)壓縮彈簧(39)與法蘭(25)配合連接；上活塞桿(17)依次穿過(guò)法蘭(25)、配流閥芯(40)、支撐板(45)、配流塊(46)和擋板(35)設(shè)置，沿上活塞桿(17)的圓周分別開(kāi)有上環(huán)形槽(43)、中環(huán)形槽(32)和下環(huán)形槽(50)，上活塞桿(17)內(nèi)沿中心軸開(kāi)有中心孔(48)，中心孔(48)的一端開(kāi)口于上活塞桿(17)的底部，另一端與上環(huán)形槽底部開(kāi)口(42)連通，下環(huán)形槽底部開(kāi)口(49)與中心孔(48)相連通；所述的驅(qū)動(dòng)部件包括驅(qū)動(dòng)活塞缸(36)、驅(qū)動(dòng)活塞(19)、中隔圈(20)、下活塞桿(22)；驅(qū)動(dòng)活塞缸(36)的外徑與支撐筒(5)的內(nèi)徑匹配，并固定設(shè)置在支撐筒(5)內(nèi)；中隔圈(20)固定在驅(qū)動(dòng)活塞缸(36)的下端面，驅(qū)動(dòng)活塞缸(36)的上端面與配流部件的擋板(35)底部固定連接；驅(qū)動(dòng)活塞(19)活動(dòng)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)活塞缸(36)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)活塞缸36下部開(kāi)有活塞缸排水口(19)，活塞缸排水口(19)與支撐筒(5)側(cè)壁的開(kāi)孔位置對(duì)應(yīng)；上活塞桿(17)的底部伸入驅(qū)動(dòng)活塞(19)內(nèi)，并與下活塞桿(22)的頂部螺紋連接，下活塞桿(22)的底部與沖擊部件中的滑動(dòng)活塞(10)固定連接；所述的取樣管裝置包括取樣管(14)、取樣管頂蓋(24)、單向閥和卡簧(15)；取樣管(14)的上部設(shè)置在沖擊活塞缸(10)的取樣管滑動(dòng)孔(11)內(nèi)，取樣管(14)的外徑小于取樣管滑動(dòng)孔(11)的直徑，取樣管頂蓋(24)固定設(shè)置在取樣管(14)的上端面，取樣管頂蓋(24)的直徑與取樣管滑動(dòng)孔(11)的直徑匹配，取樣管(14)可以沿取樣管滑動(dòng)孔(11)滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)取樣管擋圈(13)限位，取樣管頂蓋(24)的中心開(kāi)有取樣管排水孔(51)；所述的單向閥包括單向閥閥體(53)和單向閥閥芯(54)；單向閥閥體(53)為圓筒形，其上端面開(kāi)放、下端面中心開(kāi)有單向閥孔(55)；單向閥閥芯(54)設(shè)置在單向閥閥體(53)內(nèi)，位置與單向閥孔(55)位置對(duì)應(yīng)，彈簧(52)一端固定在取樣管頂蓋(24)的下端面，另一端與單向閥閥芯(54)固定連接；取樣管(14)的底部為圓錐形，卡簧(15)設(shè)置在取樣管(14)的底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用靜水壓力驅(qū)動(dòng)的沉積物取樣器?，F(xiàn)有裝置插入深度有限，支撐框架大且笨重。本發(fā)明包括配流部件、驅(qū)動(dòng)部件、沖擊部件、取樣管裝置。沖擊部件包括筒體、沖擊活塞缸和滑動(dòng)活塞；配流部件包括支撐筒、配流閥和壓縮彈簧；驅(qū)動(dòng)部件包括驅(qū)動(dòng)活塞缸和驅(qū)動(dòng)活塞；取樣管裝置包括取樣管、單向閥和卡簧。本發(fā)明結(jié)合了“重力驅(qū)動(dòng)”和“振動(dòng)驅(qū)動(dòng)”兩種驅(qū)動(dòng)形式，能利用取樣器本身重力勢(shì)能和相當(dāng)可觀(guān)的靜水壓力能，取樣深度更深，并提高了樣品采集率。
文檔編號(hào)G01N1/10GK101551303SQ200910098770
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者劉敬彪, 葳 葉, 杜加友, 王建軍, 王杭州, 秦華偉, 鷹 陳 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)