[发明专利]一种深海沉积物样品转移与在线检测系统及其应用方法

权利要求书

1.一种深海沉积物样品转移与在线检测系统，其特征在于：包括样品抓取与推送装置、样品分段切割装置、高压球阀、保压钻具脱管装置、子样品保压存储筒、冷水池、样品在线检测装置、监测与操控系统、海水冷却与增压系统；所述样品抓取与推送装置、样品分段切割装置、样品在线检测装置、高压球阀、保压钻具脱管装置依次同轴连接设置；海水冷却与增压系统中的海水增压泵通过管路与阀门控制面板中的进水主球阀相连，所述阀门控制面板通过支路和支路上的阀门分别与样品抓取与推送装置、样品分段切割装置、高压球阀、保压钻具脱管装置连接；所述冷水池用于冷却取样钻具，所述保压钻具脱管装置用于将取样钻具的内管与内管接头脱离，所述样品抓取与推送装置和样品分段切割装置用于抓取样品管，并切割后输送到子样品保压存储筒内保存；所述样品抓取与推送装置包括第一电机、第一卡箍、保压筒前段、第二卡箍、保压筒后段、第三卡箍、后端盖、丝杠、导轨、抓手、辅助支撑滑块、抓杆、齿轮副、主动滑块、前端盖；所述保压筒前段与前端盖通过第一卡箍同轴连接，保压筒前段与保压筒后段通过第二卡箍同轴连接，保压筒后段与后端盖通过第三卡箍同轴连接；所述导轨通过螺钉安装在保压筒前段与保压筒后段上，导轨上安装有辅助支撑滑块和主动滑块，导轨为辅助支撑滑块和主动滑块的轴向移动提供导向作用，主动滑块和辅助支撑滑块均与保压筒前段同轴，且与保压筒前段的内壁之间有间隙；所述丝杠两端分别安装在前端盖与后端盖上，丝杠穿过主动滑块和辅助支撑滑块上的通孔，丝杠上装有齿轮副，抓杆的一端与齿轮副固连，另一端装有抓手，齿轮副能够将丝杠的旋转运动转化成抓杆的轴向平移运动；所述第一电机通过联轴器与丝杠的一端相连，通过第一电机带动丝杠旋转；所述样品分段切割装置包括舱体、右端盖、第二电机、夹紧手轮、左端盖、第三电机、第一蜗轮蜗杆副、第二蜗轮蜗杆副、第三蜗轮蜗杆副、刀具、第一螺旋槽盘、夹具、第二螺旋槽盘；所述右端盖、左端盖与舱体均通过螺栓同轴连接；所述第一蜗轮蜗杆副中的蜗轮、第三蜗轮蜗杆副中的蜗轮、第一螺旋槽盘、第二螺旋槽盘均同轴安装在舱体中，第一蜗轮蜗杆副中的蜗轮通过螺栓与第二螺旋槽盘同轴连接，第三蜗轮蜗杆副中的蜗轮通过螺栓与第一螺旋槽盘同轴连接；所述刀具有三个，三个所述刀具成120度安装在第一螺旋槽盘上，通过第一螺旋槽盘的正反转来控制刀具的进退；所述夹具有三个，三个所述夹具成120度安装在第二螺旋槽盘上，通过第二螺旋槽盘的正反转来控制夹具的进退；所述第二电机通过联轴器与第三蜗轮蜗杆副中的蜗杆相连，通过第二电机控制第三蜗轮蜗杆副的运动；所述夹紧手轮通过平键与第一蜗轮蜗杆副中的蜗杆相连，通过转动夹紧手轮控制第一蜗轮蜗杆副的运动；所述第三电机通过联轴器与第二蜗轮蜗杆副中的蜗杆相连，通过第三电机控制第二蜗轮蜗杆副的运动。

2.根据权利要求1所述的深海沉积物样品转移与在线检测系统，其特征在于：所述保压钻具脱管装置包括端盖、夹紧舱体、脱管舱体、保压筒、蜗杆、夹具手柄、脱管滑套、蜗轮、夹具；所述夹紧舱体与端盖、脱管舱体均通过螺栓相连，保压筒与脱管舱体通过法兰相连；所述夹具通过轴承安装于夹具手柄中，夹具手柄有两个，对称安装于夹紧舱体的两侧，通过转动夹具手柄控制夹具的进退；所述蜗轮安装于脱管舱体中，脱管滑套通过滑键与蜗轮相连，通过转动蜗杆带动蜗轮旋转来控制脱管滑套的前后移动。

3.根据权利要求2所述的深海沉积物样品转移与在线检测系统，其特征在于：所述监测与操控系统包括操作台、显示器、阀门控制面板、排气显示装置、电脑主机、配电柜；所述显示器用来显示岩心转移的进程及各执行元件的状态，包括第一电机，第二电机和第三电机的转速与扭矩，转移系统内部的压力及介质温度曲线；所述阀门控制面板用来控制各支路的进水和排气；所述配电柜用于给各执行原件供电，并采集各执行元件反馈的数据。

4.根据权利要求3所述的深海沉积物样品转移与在线检测系统，其特征在于：所述海水冷却与增压系统包括海水增压泵、第一压缩机、第一冷凝器、储水箱、第一循环泵、第二压缩机、第二蒸发器、第二冷凝器、第二循环泵、第一蒸发器、安装底架；所述第一压缩机、第一冷凝器、第二循环泵与第一蒸发器共同组成初效冷机组；所述第一循环泵、第二压缩机、第二蒸发器与第二冷凝器共同组成高效冷机组；所述海水增压泵、储水箱、初效冷机组与高效冷机组均固定于安装底架上。