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原文传递一种基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置及贯入方法

专利名称：	一种基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置及贯入方法
摘要：	本发明涉及海洋工程地质、海底原位长期观测技术领域，特别公开了一种基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置及贯入方法。该基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，包括探杆立架、外卡环以及底座，其特征在于：所述外卡环上安装有探杆定位装置和压帽式结构，底座包括上底板、下底板以及位于两者之间的分离板，上底板上安装有相互连接的电池仓、驱动器仓和电机，电机通过驱动绳连接压帽式结构，外卡环和底座之间对应夹紧固定有探杆。本发明结构设计合理，性能稳定，工作效率高，设备体积小，不仅实现了海底观测探杆的稳定、垂直、匀速贯入，而且贯入效率高，贯入深度大，保证了海底观测参数的质量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中国海洋大学
发明人：	贾永刚;陈天;刘贵杰;李广浩;徐超;朱超祁
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910407298.0
公开号：	CN110117951A
代理机构：	济南泉城专利商标事务所
代理人：	张贵宾
分类号：	E02D1/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D1
申请人地址：	266100 山东省青岛市崂山区松岭路238号
主权项：	1.一种基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，包括探杆立架（1）、与探杆立架（1）滑动连接的外卡环（2）以及位于探杆立架（1）底部的底座（3），其特征在于：所述外卡环（2）上安装有设置插销和电磁铁（4）的探杆定位装置（5）和滑动连接在探杆立架（1）内部的压帽式结构（6），底座（3）包括分别安装一个触底开关的上底板和下底板以及位于两者之间安装电磁铁的分离板，上底板上安装有相互连接的电池仓（7）、驱动器仓（8）和电机（9），电机（9）通过驱动绳连接压帽式结构（6），压帽式结构（6）包括帽子（10）、安装有磁石的接触杆（11）和连接外卡环（2）的控制仓（12），外卡环（2）和底座（3）之间对应夹紧固定有探杆（13）。 2.根据权利要求1所述的基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，其特征在于：所述探杆立架（1）的立杆与底座（3）通过螺栓连接，探杆立架（1）外围上下均匀焊接有防变形圈，底座（3）周围设置有钢索安放装置。 3.根据权利要求1所述的基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，其特征在于：所述外卡环（2）通过螺栓固定在探杆立架（1）上，且外卡环（2）由通过螺栓连接的左右两部分组成。 4.根据权利要求1所述的基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，其特征在于：所述底座（3）包括通过底座支撑杆连接的下底板，下底板中间位置上安装有O圈板（14），底座支撑杆上设置有对应探杆（13）的通孔。 5.根据权利要求1所述的基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，其特征在于：所述压帽式结构（6）的帽子（10）下设置有连接探杆立架（1）的三个导向滑轮，帽子（10）底部安装有接触杆（11），接触杆（11）上安装有对应上底板（3）上触底开关的电磁铁，帽子（10）中间设有穿过绳子的过绳轮，帽子（10）上部安装有位于过绳轮上方的保障螺栓（15）。 6.根据权利要求1所述的基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，其特征在于：所述电机（9）包括位于水下电机密封舱内的48V无刷直流电机和减速器，电机驱动器安装于水下驱动器密封舱内，水下电机密封舱和水下驱动器密封舱内均充油密封且两者之间通过水密接插件连接。 7.根据权利要求4所述的基于海洋观测探杆的海底静力贯入装置，其特征在于：所述O圈板（14）为三层结构，且O圈板（14）上安装有调节螺栓。 8.采用权利要求1所述贯入装置进行海底静力贯入的方法，其特征为，包括如下步骤：（1）探杆贯入前，将安装于探杆定位装置上的电磁铁通电，打开插销，此时探杆定位装置靠电磁铁进行吸附；利用海上作业船上的船载地质绞车，采用缆绳吊装的方式，将贯入装置整体于指定站点释放至海底；（2）贯入装置触底后，触发触底开关，此时吸附探杆定位装置的电磁铁断电，探杆定位装置打开，电机开始运转，带动驱动绳，将动力施加给压帽式结构，探杆开始执行贯入动作；（3）当探杆贯入到特定深度后，分离板的电磁铁断电，分离板与底座不再固定，重力作用下分离板与贯入装置脱离；（4）随着探杆的不断深入，帽子随之下移，当帽子下移至碰触到上底板上的触底开关时，触底开关触发，电机停止运行，贯入动作结束；（5）使用缆绳进行贯入装置的整体回收，此时探杆与贯入装置处于分离状态，贯入装置回收完成，探杆留在海底执行观测任务。 9.根据权利要求8所述的海底静力贯入的方法，其特征在于：步骤（1）中，贯入装置释放过程中，缆绳释放速度调至最大，下放至距海底100m时降低缆绳释放速度，缓慢下放。
所属类别：	发明专利