本发明专利技术公开了一种基于海底履带车的多点位钻进取样装置，包括滑座、定位电磁铁、换杆油缸、拨盘爪手、夹杆组件、取样钻杆、钻杆架、机架、松杆组件、导杆、主动钻杆、动力头、换杆盘，机架上固定安装有导杆和推进油缸，滑座与导杆间隙配合；推进油缸的活塞杆端部与滑座铰接；滑座上固定有动力头，动力头输出端设有主动钻杆，主动钻杆能够与由钻杆架上夹紧组件固定的取样钻杆同轴螺接；机架上的圆弧导槽内滑动地安装有拨盘爪手，拨盘爪手下部能够与换杆盘边缘的矩形齿互相啮合；机架上设有定位电磁铁。本发明专利技术结构简单，功能可靠，可以独立的夹紧每一个取样钻杆，具有定位精度高、夹紧可靠的特点，同时避免在钻杆上开槽，不影响钻杆强度和寿命。寿命。寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种基于海底履带车的多点位钻进取样装置
[0001]本专利技术属于海洋机械
，具体涉及一种基于海底履带车的多点位钻进取样装置。
技术背景
[0002]为探知海底物质构成，海底钻机被下放至海底，以钻进的方式取得海底样品，由于一般钻机下潜过程所需时间较长，因此为了提高取样效率，精准的获取多处海底样品，需钻机携带多根取样钻杆，同时在精准移动的情况下能够将取样钻杆依次与钻进装置连接，实现多点位的钻进取样。然而目前我国在这方面的研究较少，绝大部分都仅能在海底钻取单孔位的样品，例如专利CN201922468843.5所述的深海电驱钻进一体化夹持操作海底结壳取样装置，能够携带一根取样钻杆，对单孔位海底结壳进行取样。
[0003]专利CN202211030422.4所述的一种深海微型取样机器人，通过液压缸驱动棘轮来带动钻杆架转动，钻杆架上设多个取样钻杆，取样钻杆能够依次与钻进装置连接，再由四个行轮驱动机器人移动，从而可实现多点位取样，然而为了夹装取样钻杆，在取样钻杆上开有凹槽，使得取样钻杆的强度降低，若泥沙将凹槽堵住，取样钻杆将很难稳固的被夹装在钻杆架上，另外，在深海的恶劣环境下，钻进装置上的导轨很容易出现磨蚀磨损，会严重影响钻进效率。
[0004]因此，研制一种基于海底履带车，能够在不破坏取样钻杆结构强度的情况下对其可靠夹装，能够降低钻进装置导轨磨蚀磨损，同时，能够使取样钻杆依次精确可靠的连接钻进装置的多点位钻进取样装置是一个亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单，操作方便，能够可靠夹紧取样钻杆并实现杆件置换，同时导轨可靠耐用的一种基于海底履带车的多点位钻进取样装置。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种基于海底履带车的多点位钻进取样装置，其特征是：包括滑座、定位电磁铁、换杆油缸、拨盘爪手、夹杆组件、取样钻杆、钻杆架、机架、推进油缸、松杆组件、导杆、主动钻杆、动力头及换杆盘；
[0007]所述机架由下至上依次包括下架、中轴、上架，上架通过中轴安装在下架上，中轴垂直于下架和上架设置；钻杆架安装在中轴外侧并与中轴同轴，能够绕中轴转动；钻杆架设有多个钻杆孔，每个钻杆孔内设有一取样钻杆，取样钻杆的轴线与中轴的轴线平行，多个取样钻杆沿圆周方向均匀布置；钻杆架上钻杆孔处设有一夹杆组件，夹杆组件能够夹紧取样钻杆；钻杆架顶部同轴固定有换杆盘；
[0008]机架上固定安装有导杆和两个推进油缸，导杆和推进油缸的轴线平行于取样钻杆的轴线；所述的滑座设有导向孔，滑座与导杆间隙配合；两个推进油缸的活塞杆端部分别与滑座两端铰接；滑座上固定有动力头，动力头输出端设有主动钻杆，主动钻杆穿过上架上的钻孔，能够与取样钻杆同轴螺接；
[0009]机架上架钻孔处底面设有松杆组件；上架设有与钻杆库同轴的圆弧导槽，导槽内滑动地安装有拨盘爪手，拨盘爪手下部与换杆盘边缘的矩形齿互相啮合，拨盘爪手上部与换杆油缸一端铰接，换杆油缸另一端与上架铰接；上架上设有定位电磁铁，定位电磁铁的动端穿过上架同轴插入换杆盘上的定位孔，动端直径与换杆盘定位孔直径相等。
[0010]进一步的，所述夹杆组件包括定夹块、垫片、动夹块、松片、螺栓、预紧弹簧及夹杆油缸；定夹块固定在钻杆架上，定夹块上设有两个平行的螺栓，其朝向钻杆孔中心的端面设有半圆槽，半圆槽内固定有垫片，定夹块的半圆槽和相对应的钻杆孔同轴；动夹块上设有两个平行的螺栓孔，动夹块通过两个螺栓孔套在两个螺栓上；动夹块朝向定夹块的端面设有半圆槽；所述的夹杆油缸两侧分别设有一个螺栓孔，夹杆油缸套在两个螺栓上；每个螺栓上套装有一个预紧弹簧，预紧弹簧位于夹杆油缸和动夹块之间；夹杆油缸的活塞杆与动夹块抵触，夹杆油缸靠近动夹块的腔室与外界连通，腔室内能够充满海水。
[0011]进一步的，还包括松杆组件及松片；松片由互相垂直的侧板和底板组成，底板固定在动夹块顶面上；侧板上设有松片螺钉；松片螺钉轴线与取样钻杆轴线垂直；对应于每个夹杆组件的设有一个松杆组件，所述的松杆组件包括两个松杆电磁铁和一个松杆板，两个松杆电磁铁分别固定在上架底面上钻杆孔两侧，松杆板两端分别固定在两个松杆电磁铁的动端，松杆板与松片螺钉背向夹杆油缸的一端接触。
[0012]进一步的，所述钻杆架包括下盘、下轴套、上盘、上轴套、衬套；下盘与上盘同轴设置；下盘和上盘上沿圆周向均匀设有多个通孔，下盘和上盘上的多个通孔一一对应，相对应的两个通孔同轴形成一钻杆孔；
[0013]下盘的通孔内固定有衬套，衬套的内径大于取样钻杆外径；上轴套焊接在下盘中心孔内，上盘中心孔内焊接上轴套；上轴套套在下轴套内孔内，并与下轴套固定连接；上盘下端面焊接有上筋板；下轴套与下盘上端面之间焊接有下筋板。
[0014]进一步的，所述下架包括侧板、加强板、主板及下轴；下轴一端垂直固定在主板上，下架在下轴轴线处设有贯通的内孔，在主板下方两侧垂直焊接两块侧板，侧板下部靠近下轴轴线的位置处设有机架安装孔，加强板垂直焊接在连个侧板之间，同时与焊接主板底部焊接；钻杆架与下架之间设有滑动轴承Ⅰ，滑动轴承Ⅰ下部位于钻杆架下端面和主板之间，上部位于下轴与钻杆架内孔之间。
[0015]进一步的，所述机架中轴下端面与下架下轴上端面同轴焊接，中轴与钻杆架之间设有滑动轴承Ⅱ，滑动轴承Ⅱ下部位于中轴与钻杆架之间，上部位于中轴上定位环与钻杆库下轴套之间，同时滑动轴承Ⅱ上端面位于钻杆库上轴套下断面下方。
[0016]进一步的，所述拨盘爪手包括滑动架、跷板、爪头、弹簧片及电磁头；滑动架上部与换杆油缸的一端铰接，中部安装在机架上架的圆弧导槽内，滑动架下部与跷板中部铰接，铰接轴线与导杆轴线平行，靠近跷板外侧两端处分别固定有一个电磁头；跷板两端分别固定安装一个弹簧片，每个弹簧片上安装一个爪头，爪头靠近跷板端部的一面抵接住跷板端部,爪头朝向换杆盘的侧面的面为斜面，电磁头能够控制相对应的爪头卡进换杆盘上矩形槽内。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
[0018]1.本专利技术结构简单，功能可靠，可以独立的夹紧每一个取样钻杆，具有定位精度高、夹紧可靠的特点，同时避免在钻杆上开槽，不影响钻杆强度和寿命。
[0019]2.本专利技术所设夹杆组件设有预紧弹簧，在液压系统失效的状态下也可以保证取样钻杆的不遗失，可靠性较高，同时，其中定夹块通过螺钉与钻杆架精确固定，能够准确固定取样钻杆的位置，实现取样钻杆的高效上卸扣。
[0020]3.本专利技术设有圆柱状导杆，能够实现可靠油封，极大程度上改善了导轨摩擦环境，同时，设有两个推进油缸，能够在导轨承受很好小的扭矩的情况下实现导向作用，改善了导轨的受力状态，这将极大提高导轨的使用寿命以及导向性能。
[0021]4.本专利技术所设计的换杆盘和拨盘爪手结构简单，功能可靠，能够实现钻杆库的双向旋转，提高杆件置换效率，同时具有磨损小的特点，能够很好地适应海底含泥沙的恶劣环境。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的结构图。
[0023]图2是本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于海底履带车的多点位钻进取样装置，其特征是：包括滑座、定位电磁铁、换杆油缸、拨盘爪手、夹杆组件、取样钻杆、钻杆架、机架、推进油缸、松杆组件、导杆、主动钻杆、动力头及换杆盘；所述机架由下至上依次包括下架、中轴、上架，上架通过中轴安装在下架上，中轴垂直于下架和上架设置；钻杆架安装在中轴外侧并与中轴同轴，能够绕中轴转动；钻杆架设有多个钻杆孔，每个钻杆孔内设有一取样钻杆，取样钻杆的轴线与中轴的轴线平行，多个取样钻杆沿圆周方向均匀布置；钻杆架上钻杆孔处设有一夹杆组件，夹杆组件能够夹紧取样钻杆；钻杆架顶部同轴固定有换杆盘；机架上固定安装有导杆和两个推进油缸，导杆和推进油缸的轴线平行于取样钻杆的轴线；所述的滑座设有导向孔，滑座与导杆间隙配合；两个推进油缸的活塞杆端部分别与滑座两端铰接；滑座上固定有动力头，动力头输出端设有主动钻杆，主动钻杆穿过上架上的钻孔，能够与取样钻杆同轴螺接；机架上架钻孔处底面设有松杆组件；上架设有与钻杆库同轴的圆弧导槽，导槽内滑动地安装有拨盘爪手，拨盘爪手下部与换杆盘边缘的矩形齿互相啮合，拨盘爪手上部与换杆油缸一端铰接，换杆油缸另一端与上架铰接；上架上设有定位电磁铁，定位电磁铁的动端穿过上架同轴插入换杆盘上的定位孔，动端直径与换杆盘定位孔直径相等。2.根据权利要求1所述的基于海底履带车的多点位钻进取样装置，其特征是：所述夹杆组件包括定夹块、垫片、动夹块、松片、螺栓、预紧弹簧及夹杆油缸；定夹块固定在钻杆架上，定夹块上设有两个平行的螺栓，其朝向钻杆孔中心的端面设有半圆槽，半圆槽内固定有垫片，定夹块的半圆槽和相对应的钻杆孔同轴；动夹块上设有两个平行的螺栓孔，动夹块通过两个螺栓孔套在两个螺栓上；动夹块朝向定夹块的端面设有半圆槽；所述的夹杆油缸两侧分别设有一个螺栓孔，夹杆油缸套在两个螺栓上；每个螺栓上套装有一个预紧弹簧，预紧弹簧位于夹杆油缸和动夹块之间；夹杆油缸的活塞杆与动夹块抵触，夹杆油缸靠近动夹块的腔室与外界连通，腔室内能够充满海水。3.根据权利要求2所述的基于海底履带车的多点位钻进取样装置，其特征是：还包括松杆组件及松片；松片由互相垂直的侧板和底板组成，底板固定在动夹块顶面上；侧板上设有松片螺钉；松片...
【专利技术属性】
技术研发人员：金永平，同昭栋，彭佑多，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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