海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒的制作方法

1.本发明涉及一种取样器，具体为海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，属于海洋土层取样设备技术领域。


背景技术：

2.随着社会发展与进步，能源紧缺，人类不断地对海洋进行各种资源开发，只有对海洋进行不断探测，才能在不破坏海洋环境的前提下发掘供人类使用的资源，形成可持续发展，海洋因拥有丰富的生物、矿产等资源成为经济发展的重要支点，是解决人口膨胀、资源短缺和环境恶化的重要出路，海洋因为其复杂性、独特性、生物多样性和资源丰富性成为人类主要资源来源之一，虽然科学发展飞快，人类下潜深海的记录被不断刷新，但是人类对海洋的认识还是冰山一角，所以需要对海洋地质进行取样分析。
3.海底取样又称海底采样，是用采样器具采集海底沉积物和岩石样品的工作。它是进行海洋研究工作的一种手段。用于海底采样的工具有拖网、抓斗、柱状取样器和海底浅钻等。取样后，在船上及时对样品的物质成分、结构、构造及颜色进行初步观测和描述，进行湿度、可塑性、抗压强度等的简易试验，进行孔隙水抽取；并保留部分样品编号封存(为保证室内分析研究，最好保存在冷冻样品库，以免发生变化)。根据船上初步观察，亦可绘制海洋底质草图，供室内研究参考。
4.现有的海洋土层取样器在使用时，受到海水暗潮流动的影响较大，在采样时，海水流动对取样器进行冲刷，使得取样器在取样时发生晃动，影响钻探动作，海水扰动对取样样品造成影响较大，容易对样品造成损坏或是改变，导致样品上岸后检测数据不准确，并且在取样时对样品的保护效果较差，不利于采样。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，以解决现有技术中海洋土层取样器在使用时，受到海水暗潮流动的影响较大，在采样时，海水流动对取样器进行冲刷，使得取样器在取样时发生晃动，影响钻探动作，海水扰动对取样样品造成影响较大，容易对样品造成损坏或是改变，导致样品上岸后检测数据不准确，并且在取样时对样品的保护效果较差，不利于采样的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，包括机体，所述机体外侧固定连接有防护套，所述机体底部固定连接有固定座，所述机体内部固定连接有两个固定箱，两个所述固定箱内部均转动连接有旋转套筒，所述旋转套筒设置有螺纹杆，所述旋转套筒内部开设有多个滑动限位槽，所述螺纹杆顶端固定连接有多个滑动限位块，多个所述滑动限位块分别与多个滑动限位槽相适配，所述固定箱内部底端固定连接有螺纹限位套，所述螺纹杆贯穿螺纹限位套并与螺纹限位套螺
纹连接，所述螺纹杆内部滑动连接有方形滑杆，所述机体内部固定连接有固定套筒，所述固定套筒内部固定连接有支撑套，所述支撑套内部设置有定位筒，所述定位筒内部设置有螺纹取样管，所述定位筒内部固定连接有多个导向杆，所述螺纹取样管顶端固定连接有多个导向块，多个所述导向杆分别贯穿多个导向块并与多个导向块滑动连接，所述螺纹取样管底端固定连接有刀头，所述定位筒底端外侧固定连接有支撑环，所述定位筒底端设置有取样盒本体，所述螺纹取样管贯穿取样盒本体顶部并与取样盒本体螺纹连接，所述支撑环与取样盒本体转动连接，所述取样盒本体底部固定连接有插接板，所述取样盒本体内部设置有密封组件，所述固定座底部设置有定位组件。
9.优选地，所述机体内部固定连接有传动箱，所述传动箱内部设置有正反电机，所述正反电机底端固定连接有固定支架，所述固定支架底端固定连接有多个支腿，多个所述支腿均与传动箱内部底端固定连接，正反电机启动带动传动轴转动，所述正反电机输出端固定连接有传动轴，所述传动轴外侧固定连接有传动齿轮，两个所述旋转套筒顶端均固定连接有转轴，两个所述转轴顶端均固定连接有从动齿轮，两个所述从动齿轮均与传动齿轮啮合连接，使传动轴带动传动齿轮转动，传动齿轮带动两个从动齿轮转动，从而使从动齿轮带动两个转轴反向转动，有利于进行传动。
10.优选地，两个所述方形滑杆底端均固定连接有限位挡板，两个所述限位挡板均贯穿取样盒本体顶部并与取样盒本体转动连接，有利于对取样盒本体进行支撑限位，带动取样盒本体进行移动，两个所述方形滑杆底端均固定连接有限位齿轮，所述支撑环外侧固定连接有定位齿轮，所述定位齿轮分别与两个限位齿轮啮合连接，使两个限位齿轮转动时带动定位齿轮进行转动，从而带动定位筒进行转动，两个所述方形滑杆外侧均套设有限位弹簧，两个所述限位弹簧分别与两个限位齿轮固定连接，两个所述螺纹杆底端均固定连接有定位板，两个所述限位弹簧顶端分别与两个定位板相接触，有利于进行缓冲，提高稳定性。
11.优选地，所述密封组件包括底板、齿圈和固定盘，所述底板固定连接于取样盒本体内部，所述齿圈设置于底板顶部，所述固定盘固定连接于齿圈内部，所述底板顶部固定连接有多个限位杆，所述固定盘内部开设有多个弧形导向槽，多个所述限位杆分别贯穿多个弧形导向槽并与多个弧形导向槽滑动连接，有利于对固定盘进行限位，使固定盘转动时保持位置，所述固定盘内部固定连接有定位盘，所述定位盘与刀头相适配，所述定位盘内部固定连接有多个铰接杆，多个所述铰接杆均贯穿定位盘并与固定盘固定连接，所述定位盘内部设置有多个定位轴，多个所述铰接杆分别贯穿多个定位轴并与多个定位轴转动连接，有利于对多个定位轴进行限位，使定位轴进行偏转，从而对定位盘进行密封。
12.优选地，所述固定盘内部固定连接有多个第一转杆，多个所述第一转杆外侧均转动连接有密封叶片，多个所述定位轴外侧转动连接有多个第二转杆，多个所述第二转杆分别贯穿多个密封叶片并与多个密封叶片转动连接，所述取样盒本体内部固定连接有两个液压油缸，两个所述液压油缸输出端均固定连接有齿板，所述底板顶部固定连接有两个定位轴，两个所述定位轴外侧均转动连接有导向齿轮，两个所述齿板分别与两个导向齿轮啮合连接，使液压油缸反向启动带动两个齿板进行反向移动，齿板带动液压油缸进行反向移动，从而带动两个导向齿轮反向转动，导向齿轮带动齿圈转动，齿圈带动固定盘转动，从而带动密封叶片进行移动，使密封叶片带动定位轴进行转动，从而使多个定位轴合并进行密封。
13.优选地，所述取样盒本体内部固定连接有横板，使螺纹取样管转动时进行下降，带
动刀头对土层进行收集，所述横板底部固定连接有两个滑轨，两个所述滑轨内部分别滑动连接有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板相适配，使螺纹取样管复位至横板顶部后，第一挡板与第二挡板卡接对螺纹取样管进行堵塞，防止土层样本掉落。
14.优选地，所述横板底部固定连接有两个固定块，所述固定块一侧固定连接有支杆，两个所述支杆分别贯穿第一挡板和第二挡板并与第一挡板和第二挡板滑动连接，两个所述支杆外侧均套设有支撑弹簧，两个所述支撑弹簧一端均与固定块固定连接，使两个支撑弹簧推动第一挡板和第二挡板匹配。
15.优选地，所述定位组件包括多个支撑板、定位杆和螺纹定位杆，所述固定座底部固定连接有多个支撑腿，多个所述支撑板均固定连接于支撑腿底端，多个所述支撑板顶部均固定连接有限位筒，有利于对机体进行支撑，提高防护能力，便于进行取样。
16.优选地，多个所述限位筒内部均固定连接有防水电机，多个所述防水电机输出端均固定连接有传动杆，多个所述定位杆均固定连接于传动杆底端，多个所述定位杆外侧均固定连接有多个限位条，所述设置于螺纹定位杆限位筒内部，多个所述限位条均与螺纹定位杆相匹配，所述螺纹定位杆贯穿支撑板并与支撑板螺纹连接，使防水电机启动带动传动杆转动，传动杆带动定位杆转动，从而使定位杆带动螺纹定位杆进行转动，支撑板对螺纹定位杆进行限位，使螺纹定位杆转动时进行下降对土层进行钻探，使螺纹定位杆与土层抱死，从而对机体进行固定，防止在取样时发生晃动，影响取样。
17.优选地，所述防护套顶部固定连接有多个缆绳，所述机体外侧固定连接有多个导向板，多个所述导向板分别套设于多个缆绳外侧，对缆绳进行支撑，提高保护性。
18.本发明提供了海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，其具备的有益效果如下：
19.1、该海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，通过限位齿轮带动取样盒本体进行下降，取样盒本体带动插接板下降，使插接板对取样土层进行插入，当插接板插入完成后，取样盒本体对方形滑杆进行限位，使限位齿轮对限位弹簧进行挤压，使插接板与土层对取样位置进行遮挡，有利于对海洋环境因素扰动进行防护，提高取样时的稳定性和安全性，并且同时在方形滑杆带动取样盒本体下降时，取样盒本体带动支撑环下降，支撑环带动定位筒从支撑套内部滑出，方形滑杆在下降时带动限位齿轮转动，两个限位齿轮带动定位齿轮转动，定位齿轮转动带动定位筒转动，定位筒转动时使导向杆带动导向块转动，导向块带动螺纹取样管转动，螺纹取样管与取样盒本体螺纹连接，螺纹取样管转动带动刀头下降，从而使刀头对土层进行钻探，使螺纹取样管和刀头缓缓下降，对土层进行取样。
20.2、该海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，当取样盒本体与土层贴合后，液压油缸启动带动齿板进行移动，齿板带动两个导向齿轮转动，使两个导向齿轮带动齿圈进行转动，齿圈带动固定盘转动，固定盘转动时带动第一转杆进行移动，使第一转杆带动密封叶片一端进行移动，从而使密封叶片拉动第二转杆移动，因为第二转杆与定位轴转动连接，第二转杆带动定位轴进行偏转，使多个定位轴分离，从而使螺纹取样管下降对土层进行取样，当取样完成后，液压油缸带动齿板反向移动，从而带动导向齿轮和齿圈反向移动，使密封叶片带动定位轴合并，对海水进行阻挡，提高防扰动效果。
21.3、该海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，当螺纹取样管在取样完成收回定位筒内部后，支撑弹簧带动第一挡板和第二挡板进行移动，使第一挡板和第二挡板相
互卡接，从而对螺纹取样管内部取样土层进行阻挡，防止样品散落，影响检测。
22.4、该海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒，在机体下落至海底后，支撑腿和支撑板对机体进行支撑，同时防水电机启动带动传动杆进行转动，传动杆带动定位杆进行转动，定位杆外侧固定连接有多个限位条，使限位条对螺纹定位杆进行限位，使定位杆转动带动螺纹定位杆进行转动，螺纹定位杆与支撑板螺纹连接，使螺纹定位杆转动并向下移动，对土层进行钻洞，使螺纹定位杆与土层抱死，从而对机体进行固定，防止机体在取样时发生晃动，提高取样稳定性。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明的正视剖视图；
25.图3为本发明图2的a部结构放大图；
26.图4为本发明图2的b部结构放大图；
27.图5为本发明图2的c部结构放大图；
28.图6为本发明螺纹杆的结构示意图；
29.图7为本发明固定盘的俯视剖视图；
30.图8为本发明定位筒的正视剖视图；
31.图9为本发明齿板的结构示意图；
32.图10为本发明螺纹限位套的结构示意图；
33.图11为本发明方形滑杆的结构示意图；
34.图12为本发明第一挡板的结构示意图；
35.图13为本发明方形滑杆的结构示意图；
36.图14为本发明限位筒的正视剖视图；
37.图15为本发明螺纹定位杆的结构示意图。
38.图中：1、机体；2、防护套；3、固定座；4、固定箱；5、旋转套筒；6、滑动限位槽；7、螺纹杆；8、滑动限位块；9、螺纹限位套；10、定位板；11、方形滑杆；12、固定套筒；13、支撑套；14、定位筒；15、螺纹取样管；16、刀头；17、取样盒本体；18、插接板；19、正反电机；20、固定支架；21、支腿；22、传动轴；23、传动齿轮；24、从动齿轮；25、转轴；26、传动箱；27、限位弹簧；28、限位齿轮；29、限位挡板；30、支撑环；31、定位齿轮；32、底板；33、齿圈；34、固定盘；35、限位杆；36、弧形导向槽；37、铰接杆；38、定位盘；39、第一转杆；40、密封叶片；41、第二转杆；42、定位轴；43、导向齿轮；44、液压油缸；45、齿板；46、滑轨；47、第一挡板；48、第二挡板；49、固定块；50、支撑弹簧；51、支杆；52、横板；53、支撑腿；54、支撑板；55、限位筒；56、防水电机；57、传动杆；58、定位杆；59、限位条；60、螺纹定位杆；61、导向板；62、导向杆；63、导向块。
具体实施方式
39.本发明实施例提供海底土层取样用具有封口无扰动功能的取样盒。
40.请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图8、图10、图11，包括机体1，机体1外侧固定连接有防护套2，防护套2顶部固定连接有多个缆绳，机体1外侧固定连接有多个导向板61，多个导向板61分别套设于多个缆绳外侧，对缆绳进行支撑，提高保护性，机体1底部固定连接
有固定座3，机体1内部固定连接有两个固定箱4，两个固定箱4内部均转动连接有旋转套筒5，旋转套筒5设置有螺纹杆7，旋转套筒5内部开设有多个滑动限位槽6，螺纹杆7顶端固定连接有多个滑动限位块8，多个滑动限位块8分别与多个滑动限位槽6相适配，对滑动限位块8进行限位，从而对螺纹杆7进行限位，固定箱4内部底端固定连接有螺纹限位套9，螺纹杆7贯穿螺纹限位套9并与螺纹限位套9螺纹连接，使螺纹限位套9对螺纹杆7进行限位，使螺纹杆7转动时进行上下移动，螺纹杆7内部滑动连接有方形滑杆11，机体1内部固定连接有固定套筒12，固定套筒12内部固定连接有支撑套13，支撑套13内部设置有定位筒14，定位筒14内部设置有螺纹取样管15，定位筒14内部固定连接有多个导向杆62，螺纹取样管15顶端固定连接有多个导向块63，多个导向杆62分别贯穿多个导向块63并与多个导向块63滑动连接，有利于对螺纹取样管15进行限位，述螺纹取样管15底端固定连接有刀头16，定位筒14底端外侧固定连接有支撑环30，定位筒14底端设置有取样盒本体17，螺纹取样管15贯穿取样盒本体17顶部并与取样盒本体17螺纹连接，支撑环30与取样盒本体17转动连接，取样盒本体17底部固定连接有插接板18；
41.两个方形滑杆11底端均固定连接有限位挡板29，两个限位挡板29均贯穿取样盒本体17顶部并与取样盒本体17转动连接，有利于对取样盒本体17进行支撑限位，带动取样盒本体17进行移动，两个方形滑杆11底端均固定连接有限位齿轮28，支撑环30外侧固定连接有定位齿轮31，定位齿轮31分别与两个限位齿轮28啮合连接，使两个限位齿轮28转动时带动定位齿轮31进行转动，从而带动定位筒14进行转动，两个方形滑杆11外侧均套设有限位弹簧27，两个限位弹簧27分别与两个限位齿轮28固定连接，两个螺纹杆7底端均固定连接有定位板10，两个限位弹簧27顶端分别与两个定位板10相接触，有利于进行缓冲，提高稳定性；
42.机体1内部固定连接有传动箱26，传动箱26内部设置有正反电机19，正反电机19底端固定连接有固定支架20，固定支架20底端固定连接有多个支腿21，多个支腿21均与传动箱26内部底端固定连接，正反电机19启动带动传动轴22转动，正反电机19输出端固定连接有传动轴22，传动轴22外侧固定连接有传动齿轮23，两个旋转套筒5顶端均固定连接有转轴25，两个转轴25顶端均固定连接有从动齿轮24，两个从动齿轮24均与传动齿轮23啮合连接，使传动轴22带动传动齿轮23转动，传动齿轮23带动两个从动齿轮24转动，从而使从动齿轮24带动两个转轴25反向转动，有利于进行传动。
43.具体的，通过缆绳将机体1下放到海底，启动正反电机19带动传动轴22进行转动，传动轴22带动传动齿轮23转动，传动齿轮23转动带动两个从动齿轮24进行转动，使两个从动齿轮24带动转轴25进行转动，转轴25转动带动旋转套筒5进行转动，旋转套筒5转动时通过滑动限位槽6对滑动限位块8进行限位，使旋转套筒5转动时带动滑动限位块8进行转动，滑动限位块8带动螺纹杆7进行转动，并且同时螺纹限位套9对螺纹杆7进行限位，使两个螺纹杆7转动时进行下降，使螺纹杆7一边转动一边下降，螺纹杆7带动定位板10下降，定位板10对限位弹簧27进行支撑，使限位弹簧27推动限位齿轮28下降，限位齿轮28带动取样盒本体17进行下降，取样盒本体17带动插接板18下降，使插接板18对取样土层进行插入，当插接板18插入完成后，取样盒本体17对方形滑杆11进行限位，使限位齿轮28对限位弹簧27进行挤压，使插接板18与土层对取样位置进行遮挡，有利于对海洋环境因素扰动进行防护，提高取样时的稳定性和安全性，并且同时在方形滑杆11带动取样盒本体17下降时，取样盒本体
17带动支撑环30下降，支撑环30带动定位筒14从支撑套13内部滑出，方形滑杆11在下降时带动限位齿轮28转动，两个限位齿轮28带动定位齿轮31转动，定位齿轮31转动带动定位筒14转动，定位筒14转动时使导向杆62带动导向块63转动，导向块63带动螺纹取样管15转动，螺纹取样管15与取样盒本体17螺纹连接，螺纹取样管15转动带动刀头16下降，从而使刀头16对土层进行钻探，使螺纹取样管15和刀头16缓缓下降，对土层进行取样。
44.请再次参阅图1、图2、图5、图9、图12和图13，取样盒本体17内部设置有密封组件，密封组件包括底板32、齿圈33和固定盘34，底板32固定连接于取样盒本体17内部，齿圈33设置于底板32顶部，固定盘34固定连接于齿圈33内部，底板32顶部固定连接有多个限位杆35，固定盘34内部开设有多个弧形导向槽36，多个限位杆35分别贯穿多个弧形导向槽36并与多个弧形导向槽36滑动连接，有利于对固定盘34进行限位，使固定盘34转动时保持位置，固定盘34内部固定连接有定位盘38，定位盘38与刀头16相适配，定位盘38内部固定连接有多个铰接杆37，多个铰接杆37均贯穿定位盘38并与固定盘34固定连接，定位盘38内部设置有多个定位轴42，多个铰接杆37分别贯穿多个定位轴42并与多个定位轴42转动连接，有利于对多个定位轴42进行限位，使定位轴42进行偏转，从而对定位盘38进行密封，固定盘34内部固定连接有多个第一转杆39，多个第一转杆39外侧均转动连接有密封叶片40，多个定位轴42外侧转动连接有多个第二转杆41，多个第二转杆41分别贯穿多个密封叶片40并与多个密封叶片40转动连接，取样盒本体17内部固定连接有两个液压油缸44，两个液压油缸44输出端均固定连接有齿板45，底板32顶部固定连接有两个定位轴42，两个定位轴42外侧均转动连接有导向齿轮43，两个齿板45分别与两个导向齿轮43啮合连接，使液压油缸44反向启动带动两个齿板45进行反向移动，齿板45带动液压油缸44进行反向移动，从而带动两个导向齿轮43反向转动，导向齿轮43带动齿圈33转动，齿圈33带动固定盘34转动，从而带动密封叶片40进行移动，使密封叶片40带动定位轴42进行转动，从而使多个定位轴42合并进行密封；
45.取样盒本体17内部固定连接有横板52，使螺纹取样管15转动时进行下降，带动刀头16对土层进行收集，横板52底部固定连接有两个滑轨46，两个滑轨46内部分别滑动连接有第一挡板47和第二挡板48，第一挡板47和第二挡板48相适配，使螺纹取样管15复位至横板52顶部后，第一挡板47与第二挡板48卡接对螺纹取样管15进行堵塞，防止土层样本掉落，横板52底部固定连接有两个固定块49，固定块49一侧固定连接有支杆51，两个支杆51分别贯穿第一挡板47和第二挡板48并与第一挡板47和第二挡板48滑动连接，两个支杆51外侧均套设有支撑弹簧50，两个支撑弹簧50一端均与固定块49固定连接，使两个支撑弹簧50推动第一挡板47和第二挡板48匹配。
46.具体的，当取样盒本体17与土层贴合后，液压油缸44启动带动齿板45进行移动，齿板45带动两个导向齿轮43转动，使两个导向齿轮43带动齿圈33进行转动，齿圈33带动固定盘34转动，固定盘34转动时带动第一转杆39进行移动，使第一转杆39带动密封叶片40一端进行移动，从而使密封叶片40拉动第二转杆41移动，因为第二转杆41与定位轴42转动连接，第二转杆41带动定位轴42进行偏转，使多个定位轴42分离，从而使螺纹取样管15下降对土层进行取样，当取样完成后，液压油缸44带动齿板45反向移动，从而带动导向齿轮43和齿圈33反向移动，使密封叶片40带动定位轴42合并，对海水进行阻挡，提高防扰动效果。
47.当螺纹取样管15在取样完成收回定位筒14内部后，支撑弹簧50带动第一挡板47和第二挡板48进行移动，使第一挡板47和第二挡板48相互卡接，从而对螺纹取样管15内部取
样土层进行阻挡，防止样品散落，影响检测。
48.请再次参阅图1、图2、图14和图15，定位组件包括多个支撑板54、定位杆58和螺纹定位杆60，固定座3底部固定连接有多个支撑腿53，多个支撑板54均固定连接于支撑腿53底端，多个支撑板54顶部均固定连接有限位筒55，有利于对机体1进行支撑，提高防护能力，便于进行取样，多个限位筒55内部均固定连接有防水电机56，多个防水电机56输出端均固定连接有传动杆57，多个定位杆58均固定连接于传动杆57底端，多个定位杆58外侧均固定连接有多个限位条59，设置于螺纹定位杆60限位筒55内部，多个限位条59均与螺纹定位杆60相匹配，螺纹定位杆60贯穿支撑板54并与支撑板54螺纹连接，使防水电机56启动带动传动杆57转动，传动杆57带动定位杆58转动，从而使定位杆58带动螺纹定位杆60进行转动，支撑板54对螺纹定位杆60进行限位，使螺纹定位杆60转动时进行下降对土层进行钻探，使螺纹定位杆60与土层抱死，从而对机体1进行固定，防止在取样时发生晃动，影响取样。
49.具体的，在机体1下落至海底后，支撑腿53和支撑板54对机体1进行支撑，同时防水电机56启动带动传动杆57进行转动，传动杆57带动定位杆58进行转动，定位杆58外侧固定连接有多个限位条59，使限位条59对螺纹定位杆60进行限位，使定位杆58转动带动螺纹定位杆60进行转动，螺纹定位杆60与支撑板54螺纹连接，使螺纹定位杆60转动并向下移动，对土层进行钻洞，使螺纹定位杆60与土层抱死，从而对机体1进行固定，防止机体1在取样时发生晃动，提高取样稳定性。