本发明专利技术提供一种海床静力触探反力装置，包括由防水外壳构成的防水部、调平支撑部，所述调平支撑部设置于所述防水部的下方，所述防水部被上连接板分成第一防水腔以及第二防水腔，所述第二防水腔中设有驱动探杆运动的反力装置，所述第一防水腔中设有用于放置探杆的转盘结构、从转盘结构上抓取探杆的拾取机构以及实现多个探杆续接的杆体续接机构，所述反力装置夹持并驱动所述探杆对水下砂石进行静力触探，所述防水部底部设有多个倾角测量装置，所述倾角测量装置与主控单元信号相连，所述主控单元还分别与所述反力装置、调平支撑部、气泵、第一旋转电机、拾取机构、杆体续接机构信号相连。杆体续接机构信号相连。杆体续接机构信号相连。
【技术实现步骤摘要】
一种海床静力触探反力装置
[0001]本专利技术涉及海洋勘探
，尤其涉及一种海床静力触探反力装置。
技术介绍
[0002]近年来海洋资源开发的步伐日益加快，海洋工程建设日益增多，而海底土体性质的调查研究是海洋工程建设必不可少的重要部分。海底以下数米至数十米内沉积物性质的研究对于海洋环境调查、海底资源勘探、海洋开发利用等各方面都具有重要意义。安全、经济的海洋工程结构基础设计主要取决于海床地层力学特性的高效勘测和科学分析。
[0003]海上静力触探的方法是一种操作简单、经济高效、测量数据可靠的海床土体原位测量方法，在海上工程勘察、地质灾害研究等方面有着广阔的应用前景，在工程地质领域有着无可比拟的优越性。海底静力触探技术作为一种原位探测技术，在海底土体的实际环境中进行测试可以获得更为真实的土体性质。底静力触探技术同时具有测试速度快、效率高等特点，这种优势在进行大范围的海底土体测试时更加明显，如海底电缆和输油管线的路由调查等。将静力触探探头停留在待测土体中可对海底土体进行长期观测，尤其是测试波浪作用下海底土体的物理力学性质变化，而钻探、取样等操作却无法达到这种长期观测结果。
[0004]目前静力触探技术装备多采用整长度的平直刚性探杆直接将探头压入海床表面，并且目前的静力触探技术装备其自动化程度较低，功能较为单一，其通常采用人工对接分段探杆的方式，无法同时实现水下调平以及自动续杆等功能，有较大作业劳动要求。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种海床静力触探反力装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种海床静力触探反力装置，包括由防水外壳构成的防水部、调平支撑部，所述调平支撑部设置于所述防水部的下方，所述防水部被上连接板分成第一防水腔以及第二防水腔，所述第一防水腔中设有用于放置探杆的转盘结构、从转盘结构上抓取探杆的拾取机构以及实现多个探杆续接的杆体续接机构，所述第二防水腔中设有驱动探杆运动的反力装置，
[0007]所述反力装置包括换向阀、多个相连通的罐体以及驱动系统，所述罐体设置于所述防水部的底板上，所述驱动系统包括液压马达、第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、第三减速器、第一丝杠、第一导轨以及第一移动部，所述换向阀、罐体、液压马达之间通过管道相连，所述液压马达的输出端设有第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与第一减速齿轮组相啮合，所述第一减速齿轮组与所述第二减速齿轮组相啮合，所述第二减速齿轮组与第二驱动齿轮相啮合，所述第三减速器设置于所述第二驱动齿轮的齿轮轴上，所述第一丝杠与所述第三减速器相连，所述第一移动部与所述第一导轨滑动相连，所述第一移动部的一侧设有第一齿条，所述第一丝杠与所述第一齿条相啮合，所述第一移动部上设有固定所述探杆的
第一固定部，所述防水部底部设有多个倾角测量装置，所述倾角测量装置与主控单元信号相连，所述主控单元还分别与所述换向阀、调平支撑部、拾取机构、杆体续接机构信号相连。
[0008]可选的，所述上连接板、底板上均设有供所述探杆通过的第一通孔，所述反力装置设置于所述底板上的第一通孔的一侧，所述底板上的第一通孔的另一侧设有与第一固定部结构一致的第二固定部，所述第一固定部、第二固定部均包括固定环，所述固定环上设有线圈。
[0009]可选的，至少一个探杆的一个端部上设有静力触探头，另一端部上设有续接母头，所述续接母头包括第一螺纹筒、金属杆，所述金属杆设置于所述第一螺纹筒的底部，所述金属杆的端部设有密封塞；
[0010]至少一个探杆的端部上设有续接母头，另一端部上设有续接公头，所述续接公头包括螺纹柱，所述螺纹柱中开有用于容纳金属杆及密封塞的第二通孔，所述第二通孔的末端设有主气道，所述主气道的两端设有分气道，所述分气道通往所述探杆外部，所述分气道的出口处设有密封阀，所述分气道的内部均设有气泵，所述气泵与所述主控单元信号相连。
[0011]可选的，所述金属杆与所述第一螺纹筒的连接处设有密封垫，所述螺纹柱的顶部设有容纳所述密封垫的凹槽，所述凹槽与所述第二通孔相连通。
[0012]可选的，所述第二通孔的底部设有压力传感器，所述压力传感器与所述主控单元信号相连。
[0013]可选的，所述转盘结构包括第一旋转电机、第一旋转杆、竖向中心杆、圆形支架，所述第一旋转电机固定于所述防水外壳的顶部，所述第一旋转杆与所述第一旋转电机的输出端相连，所述竖向中心杆与所述第一旋转杆相连，所述竖向中心杆与所述圆形支架相连，所述圆形支架上固定有若干探杆。
[0014]可选的，所述拾取机构包括所述第二旋转电机、第二旋转杆、第二丝杠、第二移动部以及机械手，所述第二旋转电机固定于所述上连接板，其输出端与所述第二旋转杆相连，所述第二旋转杆的端部上设有主动伞齿轮，所述主动伞齿轮与从动伞齿轮相啮合，所述第二丝杠与所述从动伞齿轮相连，所述第二丝杠一侧设有竖向设置的第二导轨，所述移动固定于所述第二导轨上，且与所述第二导轨滑动相连，所述第二移动部的侧壁上设有第二齿条，所述第二齿条与所述第二丝杠相啮合，第二移动部另一侧壁通过第一电动伸缩杆与所述机械手相连。
[0015]可选的，所述杆体续接机构包括第二电动伸缩杆、第三旋转电机以及容纳部，所述第二电动伸缩杆竖直固定于所述防水外壳处，所述第二电动伸缩杆的伸缩端设有第三旋转电机，所述容纳部设于所述第三旋转电机的输出端，所述容纳部上设有槽体，所述槽体的端口处设有电磁铁。
[0016]可选的，所述调平支撑部包括多个支撑腿，所述支撑腿包括支撑外壳，所述支撑外壳一端固定于所述底板，其内部设有第四液压油缸、球铰，所述球铰设置于所述第四液压油缸的活塞杆末端，所述球铰通过连接杆与L型支撑板相连，所述L型支撑板与所述底板相连，并且所述支撑外壳能完全容纳所述球铰。
[0017]可选的，所述倾角测量装置包括倾角传感器以及安装板，所述倾角传感器以及安装板均设置于防水盒中，所述安装板竖直放置，其通过连接片及螺栓固定于所述防水盒底部，所述倾角传感器设置于所述安装板上。
[0018]与现有技术相比，本专利技术达到的有益效果如下：
[0019]本专利技术提供的一种海床静力触探反力装置，通过防水外壳对内部的元件进行保护，通过倾角测量装置获得防水部的倾斜角度，其主控单元通过倾斜角度来推算反力装置整体的倾斜角度，然后主控单元通过调整相应的调平支撑部进行升降，使得反力装置整体保持水平姿态；
[0020]在进行静力触探时，拾取机构能拾取圆形支架上带有静力触探头的探杆，在拾取机构的作用下，其探杆在预定位置处穿过所述上连接板进入第二防水腔中，在反力装置中的第一减速齿轮组、第二减速齿轮组以及第三减速器的作用下，将液压马达输出端的快速转动转换为慢速匀速转动，使得探杆能够缓慢的灌入海底土层中，进而提高海底静力触探的探测精度，另外本专利技术还无需人工续杆，可实现水下全自动的续杆加长，大大提升了工作效率。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海床静力触探反力装置，其特征在于，包括由防水外壳构成的防水部、调平支撑部，所述调平支撑部设置于所述防水部的下方，所述防水部被上连接板分成第一防水腔以及第二防水腔，所述第一防水腔中设有用于放置探杆的转盘结构、从转盘结构上抓取探杆的拾取机构以及实现多个探杆续接的杆体续接机构，所述第二防水腔中设有驱动探杆运动的反力装置，所述反力装置包括换向阀、多个相连通的罐体以及驱动系统，所述罐体设置于所述防水部的底板上，所述驱动系统包括液压马达、第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、第三减速器、第一丝杠、第一导轨以及第一移动部，所述换向阀、罐体、液压马达之间通过管道相连，所述液压马达的输出端设有第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与第一减速齿轮组相啮合，所述第一减速齿轮组与所述第二减速齿轮组相啮合，所述第二减速齿轮组与第二驱动齿轮相啮合，所述第三减速器设置于所述第二驱动齿轮的齿轮轴上，所述第一丝杠与所述第三减速器相连，所述第一移动部与所述第一导轨滑动相连，所述第一移动部的一侧设有第一齿条，所述第一丝杠与所述第一齿条相啮合，所述第一移动部上设有固定所述探杆的第一固定部，所述防水部底部设有多个倾角测量装置，所述倾角测量装置与主控单元信号相连，所述主控单元还分别与所述换向阀、调平支撑部、拾取机构、杆体续接机构信号相连。2.根据权利要求1所述的一种海床静力触探反力装置，其特征在于，所述上连接板、底板上均设有供所述探杆通过的第一通孔，所述反力装置设置于所述底板上的第一通孔的一侧，所述底板上的第一通孔的另一侧设有与第一固定部结构一致的第二固定部，所述第一固定部、第二固定部均包括固定环，所述固定环上设有线圈。3.根据权利要求1所述的一种海床静力触探反力装置，其特征在于，所述第三减速器包括太阳轮、齿圈、多个行星轮，所述太阳轮与所述第二驱动齿轮的齿轮轴相连，所述太阳轮和齿圈、多个行星轮啮合，所述多个行星轮之间不处于同一平面，并且交错布置。4.根据权利要求1所述的一种海床静力触探反力装置，其特征在于，至少一个探杆的一个端部上设有静力触探头，另一端部上设有续接母头，所述续接母头包括第一螺纹筒、金属杆，所述金属杆设置于所述第一螺纹筒的底部，所述金属杆的端部设有密封塞；至少一个探杆的端部上设有续接母头，另一端部上设有续接公头，所述续接公头包括螺纹柱，所述螺纹柱中开有用于容纳金属杆及密封塞的第二通孔，所述第二通孔的末端设有主气道，所述主气道的两端设有分气道...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊，张静，徐登云，王剑，程军，林晓明，何国述，高华磊，张新华，谭赛杰，谢丕扬，王显嘉，娄德兰，李嘉，李华，邱丽莎，
申请(专利权)人：中经建研设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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