螺旋贯入式海底地震仪沉耦架制造技术

本发明专利技术属于海洋地震观测技术领域，具体涉及一种螺旋贯入式海底地震仪沉耦架。常规的沉耦架为平板状结构，在下沉至海底后，难以实现有效贯入，与海底耦合不够紧密，从而影响海底地震仪的观测精度。为了缓解这些问题，本发明专利技术公开了一种螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，包括：壳体，该壳体为带有底部的圆柱形；位于壳体的上边沿的法兰；连接至壳体的侧壁的多个弧形叶片；连接至壳体的底部的贯入锥；以及连接至贯入锥的锥面的螺旋叶片；其中该多个弧形叶片从壳体的侧壁径向向外弯曲并且弯曲方向一致。

【技术实现步骤摘要】
螺旋贯入式海底地震仪沉耦架
本专利技术涉及海洋地震观测
，尤其涉及一种螺旋贯入式海底地震仪沉耦架。
技术介绍
海底地震仪是用于观测海底地震波的高精度观测仪器，其通常配合沉耦架使用。在进行布放时，包含海底地震仪和沉耦架的整套设备利用沉耦架提供的重力下沉至海底。当海底地震仪完成观测任务后进行回收时，利用设置于海底地震仪上的释放装置脱开海底地震仪与沉耦架之间的连接。随后海底地震仪依靠自身浮力上浮至海面，完成回收。现有的沉耦架通常为平板状结构，在下沉至海底后难以实现有效贯入，与海底耦合不够紧密，从而影响海底地震仪的观测精度。针对现有海底地震仪沉耦架贯入深度小、与海底耦合不够紧密的问题，期望提供一种改进的海底地震仪沉耦架。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在标识出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以作为稍后给出的更详细描述之序言。本专利技术提供了一种螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，包括：壳体，该壳体为带有底部的圆柱形；位于壳体的上边沿的法兰；连接至壳体的侧壁的多个弧形叶片；连接至壳体的底部的贯入锥；以及连接至贯入锥的锥面的螺旋叶片；其中，该多个弧形叶片从壳体的侧壁径向向外弯曲并且弯曲方向一致。在一个实施例中，该多个弧形叶片可以围绕壳体的侧壁均匀分布。优选地，该多个弧形叶片可以包括8个弧形叶片。在一个实施例中，该螺旋贯入式海底地震仪沉耦架可以呈一体式结构，其中壳体与法兰之间、壳体与该多个弧形叶片之间、壳体与贯入锥之间、贯入锥与螺旋叶片之间均采用焊接方式连接。在一个实施例中，壳体的侧壁与底部采用焊接方式连接，并且壳体的内径可以略大于海底地震仪球形结构的外径。在一个实施例中，法兰的厚度可以为50mm。在一个实施例中，该螺旋贯入式海底地震仪沉耦架包括多组弹簧安装孔，该多组弹簧安装孔呈环形均匀分布于法兰的上端面。优选地，该多组弹簧安装孔可以包括4组弹簧安装孔，每一组包含3个弹簧安装孔。在一个实施例中，每个弹簧安装孔可以为圆柱形盲孔。在一个实施例中，该螺旋贯入式海底地震仪沉耦架还包括装入每个弹簧安装孔内的抗压弹簧，其中在将海底地震仪安装到该螺旋贯入式海底地震仪沉耦架后，抗压弹簧呈受压状态。在一个实施例中，该螺旋贯入式海底地震仪沉耦架包括多个挂点，该多个挂点呈环形均匀分布于法兰的下端面并与法兰焊接连接。该多个挂点可以用于挂扣与海底地震仪连接的钢丝绳。优选地，该多个挂点可以包括4个挂点，并且均为圆柱状金属杆。进一步优选地，挂点的分布位置与各组弹簧安装孔的分布位置可以间隔开一定角度。在具有4个挂点和4组弹簧安装孔的实施例中，挂点的分布位置与各组弹簧安装孔的分布位置可以间隔开45°。优选地，贯入锥可以为实心结构，并且贯入锥的锥角可以为30°。在一个实施例中，螺旋叶片可以沿贯入锥的锥面呈螺旋状延伸，螺旋叶片的根部可以焊接于贯入锥的锥面。在一个实施例中，螺旋叶片的旋线方向与弧形叶片弯曲方向相反。进一步，从螺旋贯入式海底地震仪沉耦架的顶部向下观察时，如果弧形叶片向顺时针方向弯曲，则螺旋叶片旋线方向被设置为左旋，如果弧形叶片向逆时针方向弯曲，则螺旋叶片旋线方向被设置为右旋。优选地，该螺旋贯入式海底地震仪沉耦架的各组件可以均采用同一种金属材质（例如，316不锈钢材质）。本专利技术还提供了一种使用前述螺旋贯入式海底地震仪沉耦架来布放和回收海底地震仪的方法，该方法包括：借助于钢丝绳和抗压弹簧将海底地震仪安装到螺旋贯入式海底地震仪沉耦架；将海底地震仪和螺旋贯入式海底地震仪沉耦架布放至水中；在下沉过程中，螺旋贯入式海底地震仪沉耦架利用多个弧形叶片做旋转运动；在到达海底后，下沉过程中的旋转运动推动螺旋叶片向海底贯入；以及在海底地震仪完成观测任务后，借助于海底地震仪所携带的释放装置释放钢丝绳，使抗压弹簧回弹推动海底地震仪与螺旋贯入式海底地震仪沉耦架脱离。本专利技术的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架能够增加贯入深度，与海底耦合紧密，从而提升海底地震仪的观测精度。同时，利用本专利技术的螺旋贯入式海底地震仪，有助于与海底地震仪的顺利分离，促进海底地震仪的回收。附图说明结合附图理解下面阐述的详细描述时，本专利技术的特征、本质和优点将变得更加明显。在附图中，相同附图标记始终作相应标识。要注意，所描述的附图只是示意性的并且是非限制性的。在附图中，一些部件的尺寸可放大并且出于解说性的目的不按比例绘制。图1示出了本申请的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架的结构示意图。图2示出了图1中的壳体和弧形叶片的横截面示意图。图3示出了本申请的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架的安装示意图。图4示出了使用本申请的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架来布放和回收海底地震仪的示例性方法。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图对本专利技术进一步详细说明。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对所描述的示例性实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所描述的实施例。在其它示例性实施例中，没有详细描述公知的结构，以避免不必要地模糊本公开的概念。应当理解，本文所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。同时，在不冲突的情况下，实施例所描述的各个方面可以任意组合。图1示出了本申请的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架的结构示意图100。参见图1，本申请的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架（下文有时简称为“沉耦架”）包括法兰101、弹簧安装孔102、挂点103、弧形叶片104、壳体105、贯入锥106、以及螺旋叶片107。如图所示，法兰101位于壳体105的上边沿，弹簧安装孔102位于法兰101的上端面，挂点103位于法兰101的下端面，弧形叶片104连接至壳体105的侧壁，贯入锥106连接至壳体105的底部，并且螺旋叶片107连接至贯入锥106的锥面。壳体105为带有底部的圆柱形。壳体105的圆柱形侧壁与底部可以焊接在一起。壳体105的内径略大于海底地震仪的球形结构外径。优选地，法兰101的厚度为50mm，焊接于壳体105的上边沿。法兰101的尺寸较大，为沉耦架提供部分配重。法兰101的上端面设置有弹簧安装孔102，下端面焊接有挂点103。弹簧安装孔102中装有抗压弹簧，挂点103用于挂扣与海底地震仪连接的钢丝绳，其中抗压弹簧、海底地震仪和钢丝绳在图3中示出。优选地，沉耦架包括8个弧形叶片104，均匀分布于壳体105的侧壁。弧形叶片104的根部与壳体105的侧壁可以焊接在一起。弧形叶片104从壳体105的侧壁径向向外弯曲并且弯曲方向一致。在一些实施例中，本申请的沉耦架为一体式结构。具体而言，壳体105与法兰101之间、壳体10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，包括：/n壳体，所述壳体为带有底部的圆柱形；/n法兰，所述法兰位于所述壳体的上边沿；/n多个弧形叶片，所述多个弧形叶片连接至所述壳体的侧壁；/n贯入锥，所述贯入锥连接至所述壳体的底部；以及/n螺旋叶片，所述螺旋叶片连接至所述贯入锥的锥面；/n其中，所述多个弧形叶片从所述壳体的侧壁径向向外弯曲并且弯曲方向一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，包括：
壳体，所述壳体为带有底部的圆柱形；
法兰，所述法兰位于所述壳体的上边沿；
多个弧形叶片，所述多个弧形叶片连接至所述壳体的侧壁；
贯入锥，所述贯入锥连接至所述壳体的底部；以及
螺旋叶片，所述螺旋叶片连接至所述贯入锥的锥面；
其中，所述多个弧形叶片从所述壳体的侧壁径向向外弯曲并且弯曲方向一致。


2.根据权利要求1所述的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，其特征在于，所述多个弧形叶片围绕所述壳体的侧壁均匀分布。


3.根据权利要求1所述的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，其特征在于，所述螺旋贯入式海底地震仪沉耦架呈一体式结构，其中，所述壳体与所述法兰之间、所述壳体与所述多个弧形叶片之间、所述壳体与所述贯入锥之间、所述贯入锥与所述螺旋叶片之间均采用焊接方式连接。


4.根据权利要求1所述的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，其特征在于，进一步包括多组弹簧安装孔，所述多组弹簧安装孔呈环形均匀分布于所述法兰的上端面，其中每一组弹簧安装孔包括数目相等的多个弹簧安装孔。


5.根据权利要求4所述的螺旋贯入式海底地震仪沉耦架，其特征在于，进一步包括装入每个弹簧安装孔内的抗压弹簧，其中所述抗压弹簧在将海底地震仪安装到...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭超颖，刘志国，
申请(专利权)人：上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31