一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型所屬深海資源勘探開發(fā)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋占地球總面積的70.78%，在大洋深處廣泛覆蓋著一層神秘但十分具有研究價值的海底沉積物，海底沉積物對于認(rèn)識地球環(huán)境變迀、揭示地球環(huán)境系統(tǒng)之間的內(nèi)在聯(lián)系和預(yù)測未來氣候長期變迀等有著重要意義。對海底沉積物取樣并進(jìn)行深入研究可以使人類在海洋科學(xué)研究、海洋環(huán)境研究、海洋資源勘探、海洋工程勘探等領(lǐng)域獲取到十分重要得科學(xué)價值，對于人類認(rèn)識地球、開發(fā)海洋具有重要的戰(zhàn)略性意義。
[0003]但是目前海底取樣尤其是深海取樣的技術(shù)手段十分有限，與發(fā)達(dá)國家相比，我國海底勘探的手段單一、海底取樣設(shè)備落后。目前廣泛采用的重力式取樣器結(jié)構(gòu)簡單，但重量、長度均過重過大，無論是吊放還是回收均相當(dāng)困難，尤其是應(yīng)用于深海甚至是全海深的情況，對布放重力取樣器的絞纜系統(tǒng)要求十分嚴(yán)格，海上復(fù)雜的海況也增加了布放的難度，經(jīng)常出現(xiàn)由于絞纜系統(tǒng)故障而進(jìn)行截纜的情況，造成重大的損失。
[0004]還有一種經(jīng)常用于地質(zhì)探測的振動沉積物取樣器能夠?qū)τ操|(zhì)沉積物取樣，但其整體框架大而笨重，而且當(dāng)取樣深度較大時，能量供應(yīng)較麻煩，對布放船只的要求也比較高。
[0005]靜水壓力沉積物取樣器利用海水的靜水壓力能以沖擊取樣管的方式對沉積物進(jìn)行取樣，其能對硬質(zhì)沉積物進(jìn)行有效取樣，但該裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，海上維護(hù)困難、海上作業(yè)周期長、造價昂貴、效率不高等缺點(diǎn)。
[0006]因此，研究和開發(fā)功能強(qiáng)大、操作方便的海底取樣器，是我國新一輪海底資源大勘查、海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)研究和海洋環(huán)境研究急需解決的課題。
[0007]鑒于上述問題，本實(shí)用新型提出了一種小型全海深的海底取樣器，裝置無需額外動力(電力或液壓)源，加載配重進(jìn)行下潛，依靠重力沖擊觸底取樣，裝置采用獨(dú)特的機(jī)械式觸發(fā)釋放機(jī)構(gòu)，取完樣后拋載機(jī)構(gòu)利用其配置的大深度浮力材料產(chǎn)生的浮力自主上浮，不需絞纜布放系統(tǒng)，節(jié)省造價；維護(hù)整套裝置進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)，2-3人即可完成所有的布放回收全流程，減少不必要的人力、設(shè)備浪費(fèi)，提高工作效率，裝置機(jī)構(gòu)簡單、可靠、易維護(hù)；整套裝置采用通用性、模塊化設(shè)計(jì)，海上可進(jìn)行拆裝、組裝，可實(shí)現(xiàn)大批量加工，具有制造簡單，生產(chǎn)成本低、安裝簡便、效率高效、安全可靠。目前，國內(nèi)還未見相關(guān)裝置的報(bào)道。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了解決現(xiàn)有海底取樣器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴、搭載及作業(yè)困難等現(xiàn)實(shí)問題，本實(shí)用新型提出一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置，其具體的技術(shù)方案如下:
[0009]一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置，包括上部釋放自浮機(jī)構(gòu)與下部拋載配重機(jī)構(gòu)，所述釋放自浮機(jī)構(gòu)包括一扁圓柱形浮力塊，所述浮力塊圓周均勻設(shè)置至少兩個垂直向下延伸的套筒；浮力塊中心下方固定連接一固定座，與所述固定座下方固定連接有至少一個夾持套筒，所述夾持套筒下方連接取樣管，取樣管與夾持套筒頂壁之間設(shè)置緩沖彈簧；所述拋載配重機(jī)構(gòu)包括一拋載配重塊，所述拋載配重塊上方設(shè)置與浮力塊套筒數(shù)量、位置匹配的導(dǎo)向穩(wěn)定柱；固定座中心下方設(shè)置機(jī)械釋放機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械釋放機(jī)構(gòu)包括上部的連接端與下方的掛鉤，連接端通過一楔形彈性開關(guān)與下部的掛鉤連接，所述掛鉤通過一連接柱與拋載配重塊固定連接；所述固定座中心與拋載配重塊之間設(shè)置圓柱彈簧。
[0010]進(jìn)一步地，所述機(jī)械釋放機(jī)構(gòu)的連接端設(shè)置一回收槽；所述楔形彈性開關(guān)通過一彈性件連接至連接端，當(dāng)掛鉤脫離楔形彈性開關(guān)后，楔形彈性開關(guān)收縮至連接端的回收槽內(nèi)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述取樣管下方設(shè)置瓣形爪簧，所述瓣形爪簧設(shè)置單向進(jìn)入口，用于實(shí)現(xiàn)海底樣品由瓣形入口單向進(jìn)入取樣管。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述浮力塊上方還設(shè)置有吊鉤。
[0013]作為優(yōu)選方案，還包括與一根與吊鉤連接的直徑2mm的萬米細(xì)纜，所述細(xì)纜另一端連接船體。
[0014]作為優(yōu)選方案，所述細(xì)纜為高強(qiáng)度的凱夫拉纜。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述套筒與導(dǎo)向穩(wěn)定柱的數(shù)量為4個。
[0016]作為優(yōu)選方案，所述拋載配重塊為水泥塊。
[0017]本實(shí)用新型所提供的一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]第一、解決原有取樣器“大而重”的問題，通常的海底取樣裝置(如重力柱)非常笨重(幾百公斤甚至上噸重)，需要專門的大型絞車及吊車進(jìn)行布放，作業(yè)效率低下且存在較大作業(yè)風(fēng)險。本裝置基于小型化、便攜式的特點(diǎn)，相較于目前通用的“大而重”的海底取樣裝置獨(dú)創(chuàng)性的提出了小型化的設(shè)計(jì)策略，整套裝置總重在50kg以下，2-3人即可完成整套作業(yè)流程，減少不必要人力、設(shè)備浪費(fèi)，既提高了工作效率，又減少了設(shè)備維護(hù)難度和作業(yè)風(fēng)險；
[0019]第二、為便于工廠化大批量生產(chǎn)及海上維護(hù)，獨(dú)創(chuàng)性的采用了分體式模塊化設(shè)計(jì)策略，裝置由上下兩部分組裝而成，每部分便于加工制造，維護(hù)時便于更換，裝置下部拋載配重機(jī)構(gòu)其配重采用水泥塊配重，從而大大節(jié)約了制造成本，便于大批量的使用；
[0020]第三、無需外部電力或液壓等動力源，即可實(shí)現(xiàn)自主上浮，取樣裝置提出了一種機(jī)械式觸發(fā)釋放機(jī)構(gòu)，上部釋放自浮機(jī)構(gòu)掛鉤采用楔形彈片設(shè)計(jì)，掛入簡單，當(dāng)觸底后下部拋載配重機(jī)構(gòu)掛鉤受到?jīng)_擊向上運(yùn)動從而脫出上部彈性掛鉤，由于上部采用楔形的彈性掛鉤，當(dāng)脫鉤后彈片自動回位至回收槽中，使得下掛鉤不能再次掛入，從而上下部分分離，上部釋放自浮機(jī)構(gòu)在浮力材料的浮力下自主完成上?。?br>[0021]第四:裝置搭配凱夫細(xì)纜使用，可以在全海深海底進(jìn)行取樣作業(yè)，回收得到保障，大大增加了作業(yè)范圍，可廣泛應(yīng)用于各種海底深淵科學(xué)探測，將大大促進(jìn)深淵科學(xué)探測技術(shù)的發(fā)展。
【附圖說明】
[0022]圖1本實(shí)用新型一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置正視結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0023]圖2本實(shí)用新型一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3本實(shí)用新型一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置機(jī)械釋放機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4本實(shí)用新型一種全海深小型自浮式直通沖擊取樣裝置分體后結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]【主要部件符號說明】
[0027]1:吊鉤；2:浮力塊；3:圓柱彈簧；4:緩沖彈簧；5:拋載配重塊；6:瓣形爪簧；7:取樣官；8:機(jī)械釋放機(jī)構(gòu)；801:連接端；802:模形彈性開關(guān)；803:掛鉤；9:夾持套筒；10:導(dǎo)向穩(wěn)定柱。
【具體實(shí)