一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置及方法与流程

本发明属于载人潜水器，具体为一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置及方法。

背景技术：

1、载人潜水器是指具有水下观察和作业能力的潜水装置。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，并可以作为潜水人员水下活动的作业基地。载人潜水器，特别是深海载人潜水器，是海洋开发的前沿与制高点之一，其水平可以体现出一个国家材料、控制、海洋学等领域的综合科技实力。它可以完成多种复杂任务，包括通过摄像、照相对海底资源进行勘查、执行水下设备定点布放、海底电缆和管道检测等。

2、目前对于海底岩芯取样的设备都是基于海上作业平台的，设备的体积比较大，不便于进行移动，移动比较困难，操作难度大，而且对岩芯取样是不能实现对表面的岩石层进行清除，使得取芯的岩石含有一定的杂质，不便于取样后进行研究。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置及方法，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：一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置，包括载人潜水器，所述载人潜水器与运动箱之间通过夹持机构连接，所述运动箱底壁上设有打磨通道，所述打磨通道上部设有岩芯取样机构，所述岩芯取样机构包括所述打磨通道上固定连接的取样电动推杆，所述取样电动推杆下侧末端固定连接有固定盘，所述固定盘内设有齿轮腔，所述取样电动推杆内的所述打磨通道上部转动连接有驱动伸缩轴，所述驱动伸缩轴与取样电机动力连接，所述取样电机固定安装在所述运动箱内，所述驱动伸缩轴延伸到所述齿轮腔内，所述齿轮腔与所述固定盘转动连接，所述齿轮腔内的所述驱动伸缩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齿轮轴的外表面，所述齿轮轴延伸到所述固定盘下侧，所述齿轮轴下侧末端固定连接有取样钻头，所述齿轮轴内贯穿设有输气通道，所述取样钻头内壁上对称设有单向阀，所述单向阀与所述输气通道连通，所述取样钻头内壁上固定连接有电动推杆，所述电动推杆下侧末端固定连接有推板，所述固定盘的上表面固定连接有连接块，所述连接块与所述齿轮轴上侧末端转动连接，且所述齿轮轴与所述连接块之间密封，所述取样电动推杆与所述驱动伸缩轴之间的所述打磨通道上侧端壁上固定连接有固定箱，所述固定箱内滑动连接有滑板，所述滑板与所述连接块之间连接有输气管，所述输气管上侧末端贯穿所述滑板，所述滑板与所述固定盘之间连接有伸缩杆，所述固定箱底壁上设有通孔，所述伸缩杆穿过所述通孔。

3、优选的，所述打磨通道端壁上设有表层去除机构，所述表层去除机构包括所述取样电动推杆外侧的所述打磨通道上侧端壁上转动连接有清除电动推杆，所述清除电动推杆底壁上对称设有转动槽，所述转动槽端壁间转动设有转轴，所述转轴的外表面设有转动块，所述转动块端壁上固定连接有封闭板，所述转动块远离所述封闭板一侧端壁上为弧形结构，所述封闭板底壁上阵列设有打磨块，所述清除电动推杆底壁上阵列固定安装有打磨清除块，所述封闭板内表面远离所述转动块一侧为弧形结构，所述运动箱内加工有驱动腔，所述驱动腔端壁间转动连接有驱动齿轮轴，所述驱动齿轮轴与清除电机动力连接，所述清除电机固定安装在所述运动箱内，所述驱动齿轮轴的外表面固定安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与环形齿条啮合，所述环形齿条固定安装在所述清除电动推杆的外表面。

4、优选的，所述运动箱端壁设有两组运动机构，所述运动机构包括所述运动箱端壁上对称转动连接有运动转轴，其中的一个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运动箱内，所述运动转轴远离所述运动箱一侧末端固定连接有带轮，所述带轮之间连接有柔性带，所述柔性带的外表面均匀固定连接有拨水板，所述拨水板内设有推动腔，所述推动腔底壁上阵列固定连接有延长电动推杆，所述延长电动推杆的上侧末端固定连接有延长板，所述延长板滑动连接在所述推动腔端壁间且与所述推动腔之间做密封处理。

5、优选的，所述运动箱上设有固定机构，所述固定机构包括所述运动箱底壁上阵列转动连接的固定电动伸缩轴，所述固定电动伸缩轴与固定电机之间动力连接，所述固定电机固定安装在所述运动箱内，所述固定电动伸缩轴的下侧末端固定连接有固定钻头。

6、优选的，所述夹持机构包括所述载人潜水器端壁上左右对称设置的两组固定板，每组的所述固定板由两个所述固定板组成，所述固定板内侧表面固定连接夹持电动推杆，所述夹持电动推杆远离所述固定板一侧末端固定连接有夹持板，所述夹持板之间夹持有连接板，所述连接板固定安装在所述运动箱的外表面。

7、优选的，所述载人潜水器端壁上设有收集机构，所述收集机构包括所述载人潜水器端壁上固定连接的固定架，所述固定架上设有收集滑槽，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固定架内，所述收集丝杆与收集螺母块螺纹连接，所述收集螺母块上表面固定连接有收集箱，所述收集滑槽两侧的所述固定架上设有稳定滑块，所述稳定滑块端壁间滑动连接有稳定滑槽，所述稳定滑槽与所述收集箱之间固定连接。

8、优选的，所述载人潜水器内设有连接机构，所述连接机构包括所述载人潜水器内设有的线轮腔，所述线轮腔端壁间转动连接有线轮轴，所述线轮轴的外表面固定安装有线轮，所述线轮的外表面缠绕连接有输电线，所述线轮轴与线轮腔端壁间卡接有扭簧，所述扭簧套接在所述线轮轴的外表面，所述线轮腔端壁上贯穿设有通道，所述输电线穿过所述通道，所述通道端壁间固定连接有封闭环，所述封闭环与所述输电线之间滑动连接，所述输电线与所述封闭环之间密封连接，所述输电线末端与连接头连接，所述连接头固定安装在所述运动箱上。

9、优选的，所述运动箱端壁上固定连接有监测摄像头，所述监测摄像头控制处理器信号连接，所述控制处理器固定安装在所述运动箱内。

10、本发明提供了一种载人潜水器搭载式岩芯取样方法，基于上述的一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置，步骤包括：

11、步骤一：通过夹持机构将所述载人潜水器与所述运动箱连接在一起，通过所述连接机构使得输电线与所述连接头连接在一起；

12、步骤二：所述载人潜水器下潜到海底，从而带动所述运动箱运动到海底位置；

13、步骤三：使得夹持机构松开所述运动箱，便于所述运动箱进行运动；

14、步骤四：使得所述运动机构运动，从而带动所述运动箱运动到不同的位置，便于进行不同位置的取样；

15、步骤五：运动到取样位置后，使得固定机构运动，从而实现将所述运动箱进行固定，防止出样时出现晃动，造成取样失败；

16、步骤六：运动时，所述监测摄像头对前进的道路进行检测，便于进行障碍物的避开；

17、步骤七：运动到相应的位置后，使得表层去除机构运动，从而对取样的位置的泥沙进行清理，防止岩芯取样时带有泥沙；

18、步骤八：使得岩芯取样机构运动，从而进行取样，能够同时对多个点进行取样；

19、步骤九：取样完成后，使得所述载人潜水器运动到初始位置后，使得收集机构与岩芯取样机构配合运动，从而实现对取样的岩芯进行收集，从而一次取样完成；

20、步骤十：重复上述步骤四至九，进行多次进行取样。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1. 本发明提供的一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置，设有岩芯取样机构，能够实现对岩芯进行取样，并且可以实现对多个岩芯进行取样，并且取样时可以实现对岩芯钻头内进行清洁，防止含有杂质对取样造成影响，取样的效率高。

23、2.本发明提供的一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置，设有表层去除机构，能够实现在岩芯取样前对岩石的表层进行去除，然后进行取样，防止取样后岩芯中含有表层的杂质，不便于后续的研究操作。

24、3.本发明提供的一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置，可以实现深入到水下进行岩芯取样，并且可以在水下进行移动，实现对多个位置的岩芯进行取样，取样的效率高。

25、4.本发明提供的一种载人潜水器搭载式岩芯取样装置，设有收集机构，可以实现对取样的岩芯进行收集，便于后续的取样，不需要取样一次上浮一次的操作，提高了取样的效率。