[实用新型]一种沉积物保压采样器

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沉积物保压采样器。

技术背景

海底的沉积物不仅蕴藏着丰富的矿产资源而且还记录着海洋的历史，因此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；在采样设备相同重量下，采样深度尽可能的深；能进行保真采样。现有的沉积物采样器有的不能保持样品的原始状态，如抓斗采样器，箱式采样器，重力取样管；有的虽然能对沉积物进行保真采样，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(如：CN02156223.7；CN200410089165.7；CN200510045536.6)；对于振动取样器，虽然能对硬的沉积物进行保真取样，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者液压马达动作，当工作深度较大时，能量供应比较麻烦。因此，研究一种较理想的沉积物取样器能克服上述取样器的缺点，对海底沉积物的研究有重要意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种沉积物保压采样器，它能无边界扰动、无压力突变地对海底各类软岩层，如沉积物，土壤，冻土和冰，进行钻探取芯，并能适应海底的复杂工况和实现样品的保压与取样设备的轻量化。

本实用新型包括冲击部件、配流部件、驱动部件、取样筒部件。

所述的冲击部件包括上端盖、冲击筒、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冲击筒的两个端面上，上端盖中心开有冲击筒进水孔，上端盖的顶面对应冲击筒进水孔固定设置有卡爪座。卡爪座开有与冲击筒进水孔连通的进水孔，对应卡爪座位置设置有起吊块；卡爪的一端与卡爪座活动连接，另一端与起吊块位置配合，卡爪可以将起吊块抓住或松开，起吊缆绳的一端与起吊块固定连接。下端盖沿轴向开有下活塞杆孔和冲击筒排水孔。导向套的纵截面为T形，包括水平的安装板部分和竖直的下活塞杆导向管部分，安装板部分固定连接在下端盖的底部，下活塞杆导向管部分与下端盖的下活塞杆孔紧密配合。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沿轴向开有通槽。所述的活塞挡圈为圆环形，其内径小于冲击活塞缸的内径。滑动活塞活动设置在冲击活塞缸内，可以沿冲击活塞缸的内腔滑动，并通过活塞挡圈限位；冲击筒内设置有皮囊。

所述的配流部件包括支撑筒、配流阀、上挡板、下挡板、上配流块、下配流块、上支撑板、下支撑板、上活塞杆。支撑筒的顶部与上端盖固定连接、底部与下端盖固定连接。配流阀的顶部与上挡板固定连接、底部与下挡板固定连接，上挡板和下挡板均沿支撑筒内壁圆周与支撑筒固定连接。上挡板沿轴向开有上挡板通水口，下挡板沿轴向对应上挡板通水口位置开有下挡板通水口。配流阀包括配流阀芯和套置于配流阀芯外的配流阀体。

所述的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，上通水管的一端与上挡板通水口连通、另一端开口于上部环形沟槽的底部；下通水管的一端与下挡板通水口连通、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。上支撑板和上配流块设置在配流阀体内的上端，上配流块设置在上支撑板和上挡板之间，所述的上配流块为圆柱筒形，上配流块的侧壁与上通水孔对应位置开有上通孔。下支撑板和下配流块设置在配流阀体内的下端，下配流块设置在下支撑板和下挡板之间，所述的下配流块为圆柱筒形，下配流块的侧壁与下通水孔对应位置开有下通孔。

所述的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。

上活塞杆依次穿过上挡板、上配流块、上支撑板、配流阀芯、下支撑板、下配流块、下挡板设置。沿上活塞杆的圆周由上至下依次开有上环形槽、中上环形槽、中下环形槽和下环形槽，沿上活塞杆的中心轴开有上中心孔和下中心孔，上中心孔的一端开口于上活塞杆的顶部，另一端与上环形槽底部开口连通，下中心孔的一端开口于上活塞杆的底部，另一端与中上环形槽底部开口连通，下环形槽底部开口与下中心孔相连通。