一种基于潜水器的海底钻孔取样设备及方法与流程

本发明属于潜水器，具体为一种基于潜水器的海底钻孔取样设备及方法。

背景技术：

1、潜水器是指具有水下观察和作业能力的活动深潜水装置。主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务，并可以作为潜水员活动的水下作业基地。又称深潜器、可潜器。

2、潜水器在目前的海洋领域应用比较广泛，但是用于对海底紧张钻孔取样的方面却比较少，目前的海底钻孔取样的设备基本上都是基于海上钻井平台进行钻孔取样，钻孔的效率低，不便于进行移动，钻孔的范围有限。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于潜水器的海底钻孔取样设备及方法，有效的解决了上述背景技术中提到的的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，包括潜水器，所述潜水器底壁上通过连接组件连接有箱体，所述箱体上设有钻孔取样机构，所述钻孔取样机构包括所述箱体上部转动连接的环形齿条板，所述箱体内设有转动齿轮腔，所述转动齿轮腔端壁间转动连接有转动齿轮轴，所述转动齿轮轴与转动电机动力连接，所述转动电机固定安装在所述箱体内，所述转动齿轮轴的外表面固定安装有转动齿轮，所述转动齿轮与所述环形齿条板啮合，所述环形齿条板外表面固定安装有多个电动伸缩板，所述电动伸缩板之间距离相等，所述电动伸缩板内加工有齿轮腔，所述齿轮腔端壁间转动连接有齿轮轴，所述齿轮轴与钻孔电机动力连接，所述钻孔电机固定安装在所述电动伸缩板上，所述电动伸缩板上部固定安装有防护罩，所述钻孔电机位于所述防护罩内，所述齿轮轴的外表面固定安装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮固定安装在电动转轴的外表面，所述电动转轴转动安装在所述齿轮腔端壁间，所述电动转轴延伸到所述齿轮腔外表面，所述电动转轴的下侧末端固定连接有空心钻头，所述空心钻头内固定安装有电动推杆，所述电动推杆的下侧末端固定连接有推板。

3、优选的，所述箱体上设有输送机构，所述输送机构包括所述箱体内设有的收集腔，所述收集腔端壁上设有输送槽，所述输送槽底壁上固定安装有输送架，所述输送架上转动安装有输送丝杆，所述输送丝杆与输送电机动力连接，所述输送电机固定安装在所述输送架上，所述输送丝杆与输送螺母块螺纹连接，所述输送螺母块与所述输送架之间滑动连接，所述输送螺母块上表面固定安装有圆环架，所述圆环架内表面圆周阵列固定安装有夹持电动推杆。

4、优选的，所述输送槽上侧端壁上设有磨平机构，所述磨平机构包括所述输送槽上侧端壁上转动连接有电动伸缩轴，所述电动伸缩轴与磨平电机动力连接，所述磨平电机固定安装在所述箱体内，所述电动伸缩轴下侧末端固定连接有打磨盘。

5、优选的，所述收集腔端壁上设有夹取机构，所述夹取机构包括所述收集腔端壁上设有的第一滑槽，所述第一滑槽端壁间转动连接有第一丝杆，所述第一丝杆与第一电机动力连接，所述第一电机固定安装在所述箱体内，所述第一丝杆与第一螺母块螺纹连接，所述第一螺母块滑动安装在所述第一滑槽内，所述第一螺母块的下表面固定安装有移动架，所述移动架底壁上设有第二滑槽，所述第二滑槽端壁间转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆与第二电机动力连接，所述第二电机固定安装在所述移动架内，所述第二丝杆与第二螺母块螺纹连接，所述第二螺母块滑动安装在所述第二滑槽端壁间，所述第二螺母块底壁上固定连接有夹取电动推杆，所述夹取电动推杆远离所述第二螺母块一侧末端固定连接有电动夹爪。

6、优选的，所述收集腔端壁上设有封闭机构，所述封闭机构包括所述收集腔端壁上贯穿加工的封闭槽，所述封闭槽端壁上加工有封闭滑槽，所述封闭滑槽端壁间滑动连接有封闭板，所述封闭滑槽端壁上加工有封闭齿轮腔，所述封闭齿轮腔端壁间转动连接有封闭齿轮轴，所述封闭齿轮轴与封闭电机动力连接，所述封闭电机固定安装在所述箱体内，所述封闭齿轮轴的外表面固定安装有封闭齿轮，所述封闭齿轮与所述封闭板啮合。

7、优选的，所述收集腔端壁上设有收集机构，所述收集机构包括所述收集腔端壁上对称设有收集滑槽，所述收集滑槽端壁间转动连接有收集丝杆，所述收集丝杆与收集电机动力连接，所述收集电机固定安装在所述箱体内，所述收集丝杆与收集螺母块螺纹连接，所述收集螺母块滑动连接在所述收集滑槽端壁间，所述收集螺母块之间固定连接有安装板，所述安装板上表面拆卸连接有连接板，所述连接板上侧表面均匀固定连接有多个收集筒，所述收集筒内侧表面圆周阵列固定安装有夹紧电动推杆。

8、优选的，所述箱体底壁上设有运动机构，所述运动机构包括所述箱体底壁上固定连接的支撑架，所述支撑架端壁上转动连接有运动转轴，所述运动转轴与运动电机动力连接，所述运动电机固定安装在所述支撑架内，所述运动转轴远离所述支撑架一侧末端固定连接有运动轮。

9、优选的，所述连接组件包括所述潜水器底壁上通过螺栓可拆卸连接的螺母板，所述螺母板之间固定连接有连接架，所述连接架下侧表面固定安装有所述箱体。

10、优选的，所述潜水器内设有控制处理器。

11、本发明提供了一种基于潜水器的海底钻孔取样方法，基于上述所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，步骤包括：

12、步骤一：所述潜水器下潜到海底位置，从而带动所述箱体下潜到海底位置，便于进行钻孔取样；

13、步骤二：所述运动机构运动，从而带动所述箱体在海底进行运动，从而实现对不同的地点进行取样；

14、步骤三：所述取样钻孔机构运动，从而实现进行钻孔取样，并且能够实现对多个点位进行钻孔取样，而且可以实现对钻头内的样品进行推出；

15、步骤四：钻孔取样后，所述输送机构运动，从而实现对样品进行输送，并且在输送时能够通过磨平机构运动对样品表面进行磨平，便于对样品进行研究；

16、步骤五：输送后，所述夹取机构运动，从而实现对输送的样品进行夹取，便于进行收集；

17、步骤六：取样收集完后，所述潜水器上浮，上浮到位置后，所述封闭机构运动，使得所述封闭槽打开，便于对收集的样品取出；

18、步骤七：所述收集机构运动，从而实现对将收集的样品从所述封闭槽推出，从而对样品进行取出。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1. 本发明提供了一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，能够实现对海底位置进行钻孔，并且能够多个点位进行钻孔取样，钻孔取样的效率高，并且能够实现在海底进行移动，便于实现不同位置的钻孔取样，钻孔取样的范围广。

21、2.本发明提供了一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，可以实现对取样的样品进行输送，可以实现对样品进行打磨处理，对样品的表面进行磨平，便于进行收集，并且可以实现对样品进行夹持夹取，便于对样品进行收集，并且可以样品进行分开收集。

技术特征：

1.一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：包括潜水器(1)，所述潜水器(1)底壁上通过连接组件连接有箱体(5)，所述箱体(5)上设有钻孔取样机构，所述钻孔取样机构包括所述箱体(5)上部转动连接的环形齿条板(12)，所述箱体(5)内设有转动齿轮腔(24)，所述转动齿轮腔(24)端壁间转动连接有转动齿轮轴(26)，所述转动齿轮轴(26)与转动电机动力连接，所述转动电机固定安装在所述箱体(5)内，所述转动齿轮轴(26)的外表面固定安装有转动齿轮(25)，所述转动齿轮(25)与所述环形齿条板(12)啮合，所述环形齿条板(12)外表面固定安装有多个电动伸缩板(2)，所述电动伸缩板(2)之间距离相等，所述电动伸缩板(2)内加工有齿轮腔(50)，所述齿轮腔(50)端壁间转动连接有齿轮轴(21)，所述齿轮轴(21)与钻孔电机(20)动力连接，所述钻孔电机(20)固定安装在所述电动伸缩板(2)上，所述电动伸缩板(2)上部固定安装有防护罩(51)，所述钻孔电机(20)位于所述防护罩(51)内，所述齿轮轴(21)的外表面固定安装有主动齿轮(22)，所述主动齿轮(22)与从动齿轮(23)啮合，所述从动齿轮(23)固定安装在电动转轴(3)的外表面，所述电动转轴(3)转动安装在所述齿轮腔(50)端壁间，所述电动转轴(3)延伸到所述齿轮腔(50)外表面，所述电动转轴(3)的下侧末端固定连接有空心钻头(13)，所述空心钻头(13)内固定安装有电动推杆(27)，所述电动推杆(27)的下侧末端固定连接有推板(28)。

2.根据权利要求1所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述箱体(5)上设有输送机构，所述输送机构包括所述箱体(5)内设有的收集腔(30)，所述收集腔(30)端壁上设有输送槽(8)，所述输送槽(8)底壁上固定安装有输送架(14)，所述输送架(14)上转动安装有输送丝杆(17)，所述输送丝杆(17)与输送电机动力连接，所述输送电机固定安装在所述输送架(14)上，所述输送丝杆(17)与输送螺母块(52)螺纹连接，所述输送螺母块(52)与所述输送架(14)之间滑动连接，所述输送螺母块(52)上表面固定安装有圆环架(4)，所述圆环架(4)内表面圆周阵列固定安装有夹持电动推杆(18)。

3.根据权利要求2所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述输送槽(8)上侧端壁上设有磨平机构，所述磨平机构包括所述输送槽(8)上侧端壁上转动连接有电动伸缩轴(16)，所述电动伸缩轴(16)与磨平电机动力连接，所述磨平电机固定安装在所述箱体(5)内，所述电动伸缩轴(16)下侧末端固定连接有打磨盘(15)。

4.根据权利要求2所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述收集腔(30)端壁上设有夹取机构，所述夹取机构包括所述收集腔(30)端壁上设有的第一滑槽(46)，所述第一滑槽(46)端壁间转动连接有第一丝杆(47)，所述第一丝杆(47)与第一电机动力连接，所述第一电机固定安装在所述箱体(5)内，所述第一丝杆(47)与第一螺母块(48)螺纹连接，所述第一螺母块(48)滑动安装在所述第一滑槽(46)内，所述第一螺母块(48)的下表面固定安装有移动架(38)，所述移动架(38)底壁上设有第二滑槽(40)，所述第二滑槽(40)端壁间转动连接有第二丝杆(39)，所述第二丝杆(39)与第二电机动力连接，所述第二电机固定安装在所述移动架(38)内，所述第二丝杆(39)与第二螺母块(41)螺纹连接，所述第二螺母块(41)滑动安装在所述第二滑槽(40)端壁间，所述第二螺母块(41)底壁上固定连接有夹取电动推杆(42)，所述夹取电动推杆(42)远离所述第二螺母块(41)一侧末端固定连接有电动夹爪(33)。

5.根据权利要求4所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述收集腔(30)端壁上设有封闭机构，所述封闭机构包括所述收集腔(30)端壁上贯穿加工的封闭槽(34)，所述封闭槽(34)端壁上加工有封闭滑槽(53)，所述封闭滑槽(53)端壁间滑动连接有封闭板(19)，所述封闭滑槽(53)端壁上加工有封闭齿轮腔(35)，所述封闭齿轮腔(35)端壁间转动连接有封闭齿轮轴(37)，所述封闭齿轮轴(37)与封闭电机动力连接，所述封闭电机固定安装在所述箱体(5)内，所述封闭齿轮轴(37)的外表面固定安装有封闭齿轮(36)，所述封闭齿轮(36)与所述封闭板(19)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述收集腔(30)端壁上设有收集机构，所述收集机构包括所述收集腔(30)端壁上对称设有收集滑槽(43)，所述收集滑槽(43)端壁间转动连接有收集丝杆(44)，所述收集丝杆(44)与收集电机动力连接，所述收集电机固定安装在所述箱体(5)内，所述收集丝杆(44)与收集螺母块(45)螺纹连接，所述收集螺母块(45)滑动连接在所述收集滑槽(43)端壁间，所述收集螺母块(45)之间固定连接有安装板(54)，所述安装板(54)上表面拆卸连接有连接板(31)，所述连接板(31)上侧表面均匀固定连接有多个收集筒(32)，所述收集筒(32)内侧表面圆周阵列固定安装有夹紧电动推杆(49)。

7.根据权利要求6所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述箱体(5)底壁上设有运动机构，所述运动机构包括所述箱体(5)底壁上固定连接的支撑架(7)，所述支撑架(7)端壁上转动连接有运动转轴(29)，所述运动转轴(29)与运动电机动力连接，所述运动电机固定安装在所述支撑架(7)内，所述运动转轴(29)远离所述支撑架(7)一侧末端固定连接有运动轮(6)。

8.根据权利要求1所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述连接组件包括所述潜水器(1)底壁上通过螺栓(11)可拆卸连接的螺母板(10)，所述螺母板(10)之间固定连接有连接架(9)，所述连接架(9)下侧表面固定安装有所述箱体(5)。

9.根据权利要求8所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：所述潜水器(1)内设有控制处理器。

10.一种基于潜水器的海底钻孔取样方法，基于上述权利要求1-9任一所述的一种基于潜水器的海底钻孔取样设备，其特征在于：步骤包括：

技术总结
本发明涉及潜水器技术领域，且公开了一种基于潜水器的海底钻孔取样设备及方法，包括潜水器，所述潜水器底壁上通过连接组件连接有箱体，所述箱体上设有钻孔取样机构，所述钻孔取样机构包括所述箱体上部转动连接的环形齿条板，所述箱体内设有转动齿轮腔，所述转动齿轮腔端壁间转动连接有转动齿轮轴，能够实现对海底位置进行钻孔，并且能够多个点位进行钻孔取样，钻孔取样的效率高，并且能够实现在海底进行移动，便于实现不同位置的钻孔取样，钻孔取样的范围广；可以实现对取样的样品进行输送，可以实现对样品进行打磨处理，对样品的表面进行磨平，便于进行收集，并且可以实现对样品进行夹持夹取，便于对样品进行收集，并且可以样品进行分开收集。

技术研发人员：王恩康,王晶,孙永根,徐文学,闫文文
受保护的技术使用者：自然资源部第一海洋研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15