[发明专利]一种抱环式深海无缆取样器解锁机构

说明书

本发明涉及一种深海无缆取样器自动解锁机构，它包括内管和外管，内管套于外管内；外管外壁顶部固定设有周向凸台，周向凸台以下的外管套接触发解锁套管，触发解锁套管可在外管外壁沿轴向滑动；外管管壁中段沿周向均匀设置至少2个锁位通孔，內管外壁沿周向设锁位槽，外管锁位通孔和内管的锁位槽对接形成的每个空间内都设有锁位珠；触发解锁套管上部为解锁槽管，套于所述取样外管外壁中段，解锁槽管内壁中部沿周向设有足以容纳整个锁位珠的退珠槽；触发解锁套管下部固定连接触底环且环面与所述解锁槽管的轴向垂直；退珠槽位于锁位珠下方，且解锁槽管上端与所述周向凸台下缘之间的距离大于退珠槽与锁位珠之间的距离。本发明的解锁机构能够用于海底探测设备的解锁回收，触发稳定、解锁顺畅，释放成功率高。

技术领域

本发明涉及一种在特定条件或指令下自动解除锁定状态的机械结构，具体涉及一种用于海底探测设备的解锁机构。

背景技术

深海地球与生命科学是目前国际重大前沿科学领域，其发展紧密地依靠于深海技术手段的突破性创新。获取海底沉积物是深海研究过程中最普遍也是最重要的手段之一，对研究沉积物中的地质、古气候与微生物信息具有重要意义。几十年来，海洋沉积物采样技术多以传统的船载带缆取样器为主，诸如重力箱式、抓斗及活塞柱状取样器等。但这些传统的取样技术用于深海时，受到科考船绞车规格、缆绳重量以及复杂海底环境等限制，存在多种缺陷，包括考察船吨位要求高、取样点定位不准确、缆绳易受海底礁石缠挂、取样装置损坏几率大等，已经严重阻碍了深海科学的发展。

为了摆脱上述由于缆绳导致的诸多弊端、获取更深的海底珍贵的沉积物样品，科研人员将目光转向无缆取样的探测方式。摆脱了缆绳的束缚后，无缆取样器被投放的取样点会远远深于带缆取样器。常规深度的海底探测取样中，取样设备包括抛弃部分和回收部分，两者之间存在释放机构或解锁机构，待取样完成后，释放机构或解锁机构在形成特定条件或收到特定指令后启动，以特定动作让回收部分脱离抛弃部分回到海面上。但是海洋环境具有复杂性，尤其是深海、以及深度超过7000m甚至10000m的超深海，海底的环境更加具有复杂性、恶劣性，导致采用普通释放机构或解锁机构回收采样系统的成功率往往不高。一旦取样器在未知的特殊环境下未能按照预设方案被释放离开海底，科学考察将前功尽弃，那么前期的努力将付诸东流，这将造成极大的损失和浪费。

此外，现有技术中主要采用声学释放器来实现对取样设备的释放，声学释放器成本较高，不利于控制作业成本，因此也不适合用在深海无缆取样作业中。

为解决上述难题，提高取样作业效率，降低取样作业成本，必须要研发更加强有力的、成本更低的机械式解锁机构来确保取样器及样品从深海海底成功回到海面被回收。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种强有力的机械触发式自动解锁机构，能够用于海底探测设备的解锁回收，触发稳定、解锁顺畅，释放成功率高。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

提供一种用于深海取样器的机械触发式自动解锁机构，它包括内管和外管，内管套于外管内；所述的外管外壁顶部固定设有周向凸台，周向凸台以下的外管套接触发解锁套管，所述的触发解锁套管可在外管外壁沿轴向滑动；

所述的外管管壁中段沿周向均匀设置至少2个锁位通孔，內管外壁沿周向设锁位槽或扩径锁位孔，外管锁位通孔和内管的锁位槽对接形成的每个空间内都设有锁位珠，用于锁定内外管相对位置，使内外管之间不能产生相对位移；所述的触发解锁套管上部为解锁槽管，套于所述外管外壁中段，解锁槽管内壁中部沿周向设有足以容纳整个锁位珠的退珠槽；所述的触发解锁套管下部固定连接触底环且环面与所述解锁槽管的轴向垂直；所述的锁位珠锁定内外管的位置时，由所述的退珠槽上方的解锁槽管内壁与内外管的锁位通孔和锁位槽共同固定锁位珠；所述的退珠槽位于锁位珠下方，且所述的解锁槽管上端与所述周向凸台下缘之间的距离大于退珠槽与锁位珠之间的距离。