[发明专利]一种基于ROV的深海流体保真取样器的多通阀体机构

说明书

技术领域

本发明涉及深海大洋海底流体的取样设备，具体地说是一种基于ROV的深海流体保真取样器的多通阀体机构。

背景技术

目前，正在使用的用于深海的流体保真取样器多通路阀体最大通路为五通路阀体，其驱动方式是利用手动完成的，使用水下ROV(遥控水下机器人)操作及其困难；同时，其阀体的通路太少，无法在海底单点位进行多次采样。其他在陆上使用的多通路流体或气体阀体，在工作过程中都是内压大于外压，其驱动方式一般为手动或者电机转动完成，但用于海底则内外压力颠倒、驱动电机需要水下防水耐压，那样设备体积就会成倍增加。总起来说，水下用多通路阀体的使用环境和使用方式非常特殊，多通路阀体在使用过程中要经历环境压力缓慢变化的过程，且外部压力远远大于内部压力，在此过程中需要致密性、保压性能完成；使用方式也需要改变，从传统的驱动方式改变为可用于深海海底的ROV驱动方式，同时考虑到样品的清洁性，在样品的获取过程中不能使用油类润滑等等。以上情况特性决定了在深海压力复杂变化环境下，其操作难度和取样效率都需要开发一种全新的流体保真取样器多通路阀体机构，以克服当前在驱动方式和取样效率方面的不足。

发明内容

针对上述深海用多通路阀体机构所存在的不足，本发明的目的在于提供一种在深海压力复杂变化环境下使用的基于ROV的深海流体保真取样器的多通阀体机构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括动力源、多层连杆、棘轮、贯穿刚体轴、旋转刚体、固定刚体、流体取样钢瓶、取样器固定板及棘爪，其中动力源、固定刚体及流体取样钢瓶分别安装在取样器固定板上，该动力源的输出端通过所述多层连杆带动棘轮转动，所述棘爪的一端与多层连杆连接，另一端与所述棘轮抵接；所述旋转刚体转动安装在固定刚体内，并通过所述贯穿刚体轴与棘轮连动，该旋转刚体上开设有直角通孔；所述固定刚体的侧壁上沿圆周方向均布有多个平行大口径开孔，每个平行大口径开孔均连通一流体取样钢瓶；所述动力源通过多层连杆带动棘轮转动，进而带动所述旋转刚体转动，所述直角通孔的一端与固定刚体上开设的垂直大口径开孔相连通，另一端在所述旋转刚体的转动过程中，依次与各个所述平行大口径开孔相连通，气流体经过垂直大口径开孔、直角通孔、与直角通孔相连通的平行大口径开孔后进入所述流体取样钢瓶中，完成一次取样；

其中：所述多层连杆包括动力源连杆、棘轮连接杆及连接轴，该动力源连杆的一端与所述动力源的输出端连接，另一端通过所述连接轴与棘轮连杆的一端相连，该棘轮连杆的另一端连接于所述棘轮上，所述棘爪位于动力源连杆与棘轮连杆的中间，一端连接于连接轴上，另一端与所述棘轮抵接；所述动力源连杆、棘爪及棘轮连杆分别与连接轴转动连接，该棘轮连杆的另一端连接于所述棘轮的一个齿上；

每个所述平行大口径开孔内均密封连接有快速连接接头，每个所述快速连接接头分别通过管路与一个所述流体取样钢瓶上的快速连接接头相连；

所述垂直大口径开孔与各平行大口径开孔之间通过旋转刚体上开设的直角通孔转向相连，该垂直大口径开孔开设在所述固定刚体的底面，所述垂直大口径开孔及各平行大口径开孔均通过密封圈完成气流体密闭性流通；

所述取样器固定板上开设有多个供动力源固定的固定板孔；

所述固定刚体的上部连接有固定在取样器固定板上的上盖，所述贯穿刚体轴的一端固定在旋转刚体的中心，另一端分别由所述上盖、取样器固定板穿出，连接于所述棘轮的中心。

本发明的优点与积极效果为：

本发明结构简单，设计合理，可在单油缸动力源供给的条件下完成八路深海流体保真取样瓶的取样工作，从而一方面有助于降低动力源多输入输出的控制数量，减少外力供给油缸的能耗；另一方面，也有助于在高压环境下顺利平稳的运行，避免高精度协同作业，减少出错几率，避免因协同不佳无法完成阀体通断导致作业失败的风险。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明多通阀体的内部结构示意图；

图4为本发明多通阀体的结构俯视图；

其中：1为动力源，2为动力源连杆，3为棘轮，4为贯穿刚体轴，5为旋转刚体，6为直角通孔，7为平行大口径开孔，8为固定刚体，9为垂直大口径开孔，10为密封圈，11为固定螺栓，12为快速连接接头，13为流体取样钢瓶，14为样品瓶固定件，15为固定板孔，16为取样器固定板，17为棘轮连杆，18为棘爪，19为连接轴，20为上盖。

具体实施方式