本发明专利技术涉及一种双驱高频微振动沉积物取样装置，其主体机构的主机壳内设有振动机构，所述取样管底部设有取样防返机构，所述振动机构包括至少一对双轴电机和安装在双轴电机两端输出轴上的一对偏心轮组，振动机构还包括用于控制所述双轴电机运转的控制器和用于向所述双轴电机及控制器供电的电源机构；所述双轴电机包括对称设置的正转伺服电机和反转伺服电机，固定在所述正转伺服电机两端的偏心轮组与固定在所述反转伺服电机上的偏心轮组位于同一平面上。本双驱高频微振动沉积物取样装置减少了复杂传动结构中齿轮组和传动轴所带来的无效功耗损失，有效减轻振动机构在启停阶段及正常运转阶段的多向振动，同时显著提升了取样效率和取样质量。样效率和取样质量。样效率和取样质量。
【技术实现步骤摘要】
一种双驱高频微振动沉积物取样装置
[0001]本专利技术涉及海洋仪器设备行业领域，具体涉及一种双驱高频微振动沉积物取样装置。
技术介绍
[0002]振动式沉积物采集器是一种广泛应用于海洋环境研究采样工作中的样品采集设备，目前震动式沉积物采集器的高频振动机构普遍存在震动指向不确定的缺陷，振动机构运行时同时存在多向震动趋势，使震动式沉积物采集器在工作时纵向进给效率较低。中国专利技术专利CN 111624020A公开了一种具有单向力高频微振动的沉积物取样装置，其采用多个偏心轮同步反向转动的方式，在水平方向以反向离心力消除多向振动，该技术方案所采用的电机传动结构复杂、传动轴与变向、传动齿轮所消耗的无效功过大，复杂的传动结构导致输出至偏心轮在电机启停阶段同步性降低，进而产生严重的干扰性多向振动。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有振动式沉积物采集器所装配的振动机构在运行时存在多向震动趋势的缺陷，同时克服上述单向力高频微振动的沉积物取样装置传动结构复杂所导致的驱动力损失及启停阶段干扰性多向振动强烈的缺陷，提供一种双驱高频微振动沉积物取样装置，其在实现高频振动无水平冲量、纵向振动冲量加强的效果同时，减少了复杂传动结构中齿轮组和传动轴所带来的无效功耗损失，令偏心轮在启停阶段转速和后续平稳转速的更加精准的同步同频运行，有效减轻振动机构在启停阶段及正常运转阶段的多向振动，同时通过对取样机构的防返结构改造，显著提升了取样效率和取样质量。。
[0004]本双驱高频微振动沉积物取样装置包括主体结构，所述主体结构包括自上而下依次包括吊环、安装盘、主机壳、单向阀连接体、取样管；所述主机壳内设有振动机构，所述取样管底部设有取样防返机构，其中，所述振动机构包括至少一对双轴电机和安装在双轴电机两端输出轴上的一对偏心轮组，振动机构还包括用于控制所述双轴电机运转的控制器和用于向所述双轴电机及控制器供电的电源机构；所述双轴电机包括对称设置的正转伺服电机和反转伺服电机，固定在所述正转伺服电机两端的偏心轮组与固定在所述反转伺服电机上的偏心轮组位于同一平面上；所述偏心轮组包括主轮和配重轮，所述主轮分别固定连接在所述正转伺服电机和反转伺服电机的输出轴上，所述配重轮固定连接在所述主轮上；所述控制器包括PLC可编程控制器；所述PLC可编程控制器的输出端分别连接所述正转伺服电机与反转伺服电机的伺服控制器，用于控制正转伺服电机与反转伺服电机输出轴所连接的偏心轮组进行反向同步转动；所述取样防返机构包括安装在取样管底部的防返罩和活动套接在所述防返罩内的推顶膨头管，所述防返罩包括用于与所述取样管底部固定连接的罩沿和周向固定在所述罩沿上的若干弧形金属罩片，各所述金属罩片顶端汇合共同围成球面状的罩壳。如此设计，正、反转伺服电机驱动偏心轮组做反向同步转动过程中：两电机上的主轮和配重轮构成的偏心轮组，在转动至水平方向时，位置共面共线且反向相离，所提供的方
向相反的水平离心力相互抵消，转动至纵向方向时，所提供的方向相同的纵向离心力相互叠加，从而实现本取样装置的高频振动不仅无水平冲量而且纵向振动冲量加强的技术效果；正、反转伺服电机输出直接连接偏心轮组，减少了传统驱动机构复杂的齿轮组和传动轴所带来的无效功耗损失，通过振动机构的位置布置来，配合PLC对伺服电机的反馈式驱动控制，令两偏心轮在启停阶段转速和后续平稳转速的更加精准的同步同频运行，有效减轻振动机构在启停阶段及正常运转阶段的多向振动。取样过程中，推顶膨头管上端卡入防返罩的各金属罩片而将球面状罩壳撑开，随着随着振动机构及取样管上下运动，下行时推顶膨头管的膨头部位触底上行，推顶膨头管上沿向上推顶防返罩的各金属罩片，将球面状的罩壳进一步撑开进行样品取入；上行离底时推顶膨头管上沿与金属罩片分离，金属罩片在取样管内样品下压情况下复位重新构成球形罩壳，防止样品向下返流出取样管外，进而提高了取样效率和取样质量。
[0005]取样防返机构随着振动机构及取样管上下运动，下行时推顶膨头管的膨头部位触底上行，膨头部位向上推顶防返罩的各金属罩片，将球面状的罩壳撑开进行样品取入；上行离底时推顶膨头管下落，推顶膨头管上沿与金属罩片分离，金属罩片在取样管内样品下压情况下复位重新构成球形罩壳，防止样品向下返流出取样管外，进而提高了取样效率和取样质量。
[0006]为避免电路回流的情况，所述电源机构包括电源转换器和防回流二极管，所述电源转换器正极输出端均经过防回流二极管连接所述正转伺服电机的输出轴与反转伺服电机。实际应用中，电源机构在供电回路中会产生电路回流情况，故经电源转换后在供电正极输出端增加二极管，起到防回流的作用。
[0007]为实现振动机构的壳内部件对称布置，以进一步增强振动机构整体静态和动态各种工况下的平衡性能，所述主机壳内设有T形机架，所述正转伺服电机和反转伺服电机对称的安装在所述T形机架上。
[0008]作为另一种振动机构的壳内布置形式，所述主机壳内设有矩形框式机架，所述正转伺服电机和反转伺服电机共两组，两组正转伺服电机和反转伺服电机对称的安装在所述矩形框式机架上。
[0009]本专利技术一种双驱高频微振动沉积物取样装置，克服了现有振动式沉积物采集器所装配的振动机构在运行时存在多向震动趋势的缺陷，同时克服单向力高频微振动的沉积物取样装置传动结构复杂所导致的驱动力损失及启停阶段干扰性多向振动强烈的缺陷，其在实现高频振动无水平冲量、纵向振动冲量加强的效果同时，减少了复杂传动结构中齿轮组和传动轴所带来的无效功耗损失，令偏心轮在启停阶段转速和后续平稳转速的更加精准的同步同频运行，有效减轻振动机构在启停阶段及正常运转阶段的多向振动，同时通过对取样机构的防返结构改造，显著提升了取样效率和取样质量。
附图说明
[0010]下面结合附图对本专利技术一种双驱高频微振动沉积物取样装置作进一步说明：
[0011]图1是本双驱高频微振动沉积物取样装置的主视平面结构示意图；
[0012]图2是本双驱高频微振动沉积物取样装置的侧视平面结构示意图；
[0013]图3是本双驱高频微振动沉积物取样装置实施方式1所述振动机构的主视平面结
构示意图；
[0014]图4是本双驱高频微振动沉积物取样装置实施方式1所述振动机构的侧视平面结构示意图；
[0015]图5是本双驱高频微振动沉积物取样装置实施方式1所述振动机构的俯视平面结构示意图；
[0016]图6是本双驱高频微振动沉积物取样装置实施方式2所述振动机构的主视平面结构示意图；
[0017]图7是本双驱高频微振动沉积物取样装置实施方式2所述振动机构的侧视平面结构示意图；
[0018]图8是本双驱高频微振动沉积物取样装置实施方式2所述振动机构的俯视平面结构示意图；
[0019]图9是本双驱高频微振动沉积物取样装置实施方式3所述控制器及电源机构的逻辑连接架构线框图；
[0020]图10是本双驱高频微振动沉积物取样装置所述偏心轮组同步反向过程的结构示意图(依次为同向向下、反向相向、同向向上、反向相离本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双驱高频微振动沉积物取样装置，其特征是：包括主体结构(1)，所述主体结构(1)包括自上而下依次包括吊环(11)、安装盘(12)、主机壳(13)、单向阀连接体(14)、取样管(15)；所述主机壳(13)内设有振动机构(2)，所述取样管(15)底部设有取样防返机构(3)，其中，所述振动机构(2)包括至少一对双轴电机(21)和安装在双轴电机(21)两端输出轴上的一对偏心轮组(22)，振动机构(2)还包括用于控制所述双轴电机(21)运转的控制器(4)和用于向所述双轴电机(21)及控制器(4)供电的电源机构(5)；所述双轴电机(21)包括对称设置的正转伺服电机(211)和反转伺服电机(212)，固定在所述正转伺服电机(211)两端的偏心轮组(21)与固定在所述反转伺服电机(212)上的偏心轮组(22)位于同一平面上；所述偏心轮组(22)包括主轮(221)和配重轮(222)，所述主轮(221)分别固定连接在所述正转伺服电机(211)和反转伺服电机(212)的输出轴上，所述配重轮(222)固定连接在所述主轮(221)上；所述控制器(4)包括PLC可编程控制器；所述PLC可编程控制器的输出端分别连接所述正转伺服电机(211)与反转伺服电机(212)的伺服控制器，用于控制正转伺服电机(211)...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔维涛，刘保华，崔长途，
申请(专利权)人：青岛蓝科海洋仪器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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