利用静水压力驱动的沉积物取样器

摘要

本发明涉及利用静水压力驱动的沉积物取样器。现有装置插入深度有限，支撑框架大且笨重。本发明包括配流部件、驱动部件、冲击部件、取样管装置。冲击部件包括筒体、冲击活塞缸和滑动活塞；配流部件包括支撑筒、配流阀和压缩弹簧；驱动部件包括驱动活塞缸和驱动活塞；取样管装置包括取样管、单向阀和卡簧。本发明结合了“重力驱动”和“振动驱动”两种驱动形式，能利用取样器本身重力势能和相当可观的静水压力能，取样深度更深，并提高了样品采集率。

主权项

利用静水压力驱动的沉积物取样器，包括配流部件、驱动部件、冲击部件和取样管装置，其特征在于：所述的冲击部件包括上端盖(3)、筒体(4)、下端盖(6)、导向套(21)、冲击活塞缸(9)、滑动活塞(10)、活塞挡圈(12)；上端盖(3)和下端盖(6)分别固定在筒体(4)的两个端面上，上端盖(3)中心开有支撑筒安装孔，上端盖(3)的顶面对应支撑筒安装孔位置固定设置有起吊块(2)，起吊块(2)上开有与支撑筒安装孔连通的进水孔(16)，起吊块(2)上固定设置有吊环(1)；下端盖(6)沿轴向开有活塞杆孔和筒体排水孔(7)，其中活塞杆孔位于下端盖(6)的中心；导向套(21)的纵截面为T形，包括水平的安装板部分和竖直的活塞杆导向管部分，安装板部分固定连接在下端盖(6)的底部，活塞杆导向管部分与下端盖(6)的活塞杆孔紧密配合；冲击活塞缸(9)为圆筒形，其顶部与导向套(21)固定连接，底部同轴固定设置有活塞挡圈(12)，冲击活塞缸(9)的上部侧壁开有活塞缸排水孔(8)；所述的活塞挡圈(12)为圆环形，其内径小于冲击活塞缸(9)的内径；滑动活塞(10)的纵截面为T形，其上部为宽径圆柱部分、下部为窄径圆柱部分，宽径圆柱部分的外径与冲击活塞缸(9)的内径匹配，窄径圆柱部分的外径与活塞挡圈(12)的内径匹配，滑动活塞(10)可以沿冲击活塞缸(9)内腔滑动，同时通过活塞挡圈(12)限位；沿滑动活塞(10)的中心轴开有取样管滑动孔(11)，取样管滑动孔(11)一端封闭、另一端开口于滑动活塞(10)的底部，滑动活塞(10)的顶部开有漏水通孔(23)；滑动活塞(10)底部同轴固定设置有取样管挡圈(13)，所述的取样管挡圈(13)为圆环形，其内径小于取样管滑动孔(11)的内径；所述的配流部件包括支撑筒(5)、法兰(25)、配流阀、挡板(35)、压缩弹簧(39)、支撑板(45)、配流块(46)、上活塞杆(17)；配流阀的顶部与法兰(25)固定连接，底部与挡板(35)固定连接，法兰(25)和挡板(35)均沿支撑筒(5)内壁圆周与支撑筒(5)固定连接；所述的法兰(25)的纵截面为T形，包括上盖部分和套筒部分，其中上盖部分沿轴向开有法兰通水口(37)，挡板(35)上沿轴向对应法兰通水口(37)位置开有挡板通水口(47)；配流阀包括配流阀芯(40)和套置于配流阀芯(40)外的配流阀体(28)；所述的配流阀体(28)为圆柱筒形，外径与支撑筒(5)内径匹配，配流阀体(28)的内壁中部沿圆周开有两条平行的环形沟槽；配流阀体(28)的侧壁沿同一轴线分别开有上通水管(38)和下通水管(44)，上通水管(38)的一端与法兰通水口(37)连通、另一端开口于上部环形沟槽(29)的底部，下通水管(44)的一端与 挡板通水口(47)连通、另一端开口于下部环形沟槽(30)的底部；配流阀体(28)侧壁的上部沿径向开有上通水孔(27)、下部沿径向开有下通水孔(34)、中部沿径向开有排水孔(31)，上通水孔(27)、下通水孔(34)和排水孔(31)分别与支撑筒(5)侧壁的开孔位置对应；法兰(25)的套筒部分设置在配流阀体(28)内，套筒部分的侧壁与上通水孔(27)对应位置开有上通孔(26)；支撑板(45)和配流块(46)设置在配流阀体(28)内，配流块(46)设置在支撑板(45)和挡板(35)之间，所述的配流块(46)为圆柱筒形，配流块(46)的侧壁与下通水孔(34)对应位置开有下通孔(33)；所述的配流阀芯(40)包括三段圆柱体，上、下两段的直径与配流阀体(28)的内径匹配，中间段的直径小于上、下两段的直径，配流阀芯(40)整体的纵截面为工字形，其中中部内凹成圆环形通水槽(41)；配流阀芯(40)的顶部通过压缩弹簧(39)与法兰(25)配合连接；上活塞杆(17)依次穿过法兰(25)、配流阀芯(40)、支撑板(45)、配流块(46)和挡板(35)设置，沿上活塞杆(17)的圆周分别开有上环形槽(43)、中环形槽(32)和下环形槽(50)，上活塞杆(17)内沿中心轴开有中心孔(48)，中心孔(48)的一端开口于上活塞杆(17)的底部，另一端与上环形槽底部开口(42)连通，下环形槽底部开口(49)与中心孔(48)相连通；所述的驱动部件包括驱动活塞缸(36)、驱动活塞(19)、中隔圈(20)、下活塞杆(22)；驱动活塞缸(36)的外径与支撑筒(5)的内径匹配，并固定设置在支撑筒(5)内；中隔圈(20)固定在驱动活塞缸(36)的下端面，驱动活塞缸(36)的上端面与配流部件的挡板(35)底部固定连接；驱动活塞(19)活动设置在驱动活塞缸(36)内，驱动活塞缸(36)下部开有活塞缸排水口(19)，活塞缸排水口(19)与支撑筒(5)侧壁的开孔位置对应；上活塞杆(17)的底部伸入驱动活塞(19)内，并与下活塞杆(22)的顶部螺纹连接，下活塞杆(22)的底部与冲击部件中的滑动活塞(10)固定连接；所述的取样管装置包括取样管(14)、取样管顶盖(24)、单向阀和卡簧(15)；取样管(14)的上部设置在冲击活塞缸(10)的取样管滑动孔(11)内，取样管(14)的外径小于取样管滑动孔(11)的直径，取样管顶盖(24)固定设置在取样管(14)的上端面，取样管顶盖(24)的直径与取样管滑动孔(11)的直径匹配，取样管(14)可以沿取样管滑动孔(11)滑动，同时通过取样管挡圈(13)限位，取样管顶盖(24)的中心开有取样管排水孔(51)；所述的单向阀包括单向阀阀体(53)和单向阀阀芯(54)；单向阀阀体(53)为圆筒形，其上端面开放、下端面中心开有单向阀孔(55)；单向阀阀芯(54)设置在单向阀阀体(53)内，位置与单向阀孔(55)位置对应，弹簧(52)一端固定在取样管顶盖(24)的下端面，另一端与单向阀阀芯(54)固定连接；取样管(14)的底部为圆锥形，卡簧(15)设置在取样管(14)的底部。