[实用新型]一种可变幅移动式深海取样钻机

说明书

本实用新型提供了一种可变幅移动式深海取样钻机，包括变幅装置、视觉装置、液压装置、控制装置和行走车；所述的视觉装置安装在行走车上，视觉装置包括光源、相机、镜头；所述的变幅装置安装在行走车前端，变幅装置包括钻机、俯仰机构、转盘及动力头b；钻机包括动力头a、滑架、钻架、钻杆、进给油缸、油缸固定腔和钻杆扶座；所述的俯仰机构包括连杆a、固定铰座、动臂油缸、钻架油缸、动臂和连杆b。本实用新型能够实现俯仰角0°～90°钻探取样和方位角0°～180°钻探取样，提高了取样钻机钻探范围；其引入视觉装置，能够实现取样钻机在海底自动避障和路径规划；其能使钻架左右偏摆，调整钻孔角度，适应海底底质不平的恶劣环境。

技术领域

本实用新型属于深海取样钻机技术领域，具体是涉及一种可变幅移动式深海取样钻机。

背景技术

海洋蕴藏着极为丰富的矿产资源、生物资源和油气资源，这些资源具有极大的经济和科研探索价值。海洋工程装备是开发、利用、保卫、保护海洋重要技术手段，是实现国家海洋强国战略的重要途径。而深海钻机是开展海洋资源勘探和海底工程地质勘察所必备的关键技术装备。

目前有很多科研单位研究深海取样钻机，中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司研究的一种岩心取样钻机，该钻机能够实现自动化输送两种及以上尺寸的杆件和两种及以上不同直径尺寸的杆件的交替自动化抓取，整机自动化程度高。中南大学研究的一种深海岩芯钻探取样装置，该装置可以携带多根钻筒，提高了单次下海的采集样本数量，成倍提高了深海岩芯钻探取样装置的工作效率。广州海洋地质调查局提出的一种基于移动型深海取样钻机的深海取样方法，能够使深海取样钻机保持悬浮并根据图像的内容不断地调整水平方位至找到下钻点取样。但是上述所研发的钻机只能垂直钻进，同时钻机在海底行走全靠卫星导航定位，成本极高且存在盲区，因此设计一种能全方位钻进和自动导航避障的深海取样钻机对海底资源勘探具有重要的意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种可变幅移动式深海取样钻机，它能够实现俯仰角0°～90°钻探取样和方位角0°～180°钻探取样，提高了取样钻机钻探范围；同时能够实现取样钻机在海底自动避障和路径规划和设计独特的偏摆机构，能使钻架左右偏摆，调整钻孔角度，适应海底底质不平的恶劣环境。

本实用新型采用的技术方案是：一种可变幅移动式深海取样钻机，其特征是：包括变幅装置、视觉装置、液压装置、控制装置和行走车；所述的视觉装置安装在行走车上，视觉装置包括光源、相机、镜头；所述的变幅装置安装在行走车前端，变幅装置包括钻机、俯仰机构、转盘及动力头b；

钻机包括动力头a、滑架、钻架、钻杆、进给油缸、油缸固定腔和钻杆扶座；所述的进给油缸的缸体安装在油缸固定腔内，钻架固定安装在油缸固定腔上，钻架的下端设有钻杆扶座；所述的钻架上的滑槽，滑架上设有滑块，滑块嵌在滑槽内；滑块与进给油缸的活塞杆铰接；所述的动力头a安装在滑架上，动力头a连接钻杆；

所述的俯仰机构包括连杆a、固定铰座、动臂油缸、钻架油缸、动臂和连杆b；所述的固定铰座固定安装在油缸固定腔上，固定铰座与动臂一端铰接，动臂另一端与转盘铰接，动臂的中部与动臂油缸的一端铰接，动臂油缸的另一端与转盘铰接；连杆a的一端与固定铰座铰接，另一端与连杆b的一端铰接，连杆b的另一端与动臂铰接；钻架油缸的两端分别与连杆b、动臂铰接；所述的转盘通过回转支承安装在行走车上，转盘上设有齿轮，所述的动力头b安装在行走车上，动力头b上安装有主动齿轮，主动齿轮与齿轮啮合；所述的动力头b、动力头a、动臂油缸、钻架油缸分别与液压装置连接，液压装置设有压力补偿器，液压装置、视觉装置分别与控制装置连接。

上述的可变幅移动式深海取样钻机中，所述的行走车包括车架及底盘，所述的底盘包括履带架，履带架的两侧分别设有一组引导轮、托轮、支重轮、传动轮及一行走马达，传动轮与行走马达的输出轴连接；每组引导轮、托轮、支重轮、传动轮上包绕有一履带；所述的车架固定安装在履带架上；行走马达与液压装置连接，底板与履带架铰接。