一种深水湖库底泥采集装置

技术领域

本发明涉及河湖底泥取样技术领域，具体涉及一种深水湖库底泥采集装置。

背景技术

我国河湖众多，河湖底泥作为城市水体的重要组成部分，是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物在水体传输的作用下，经过长期的物理、化学及生物的共同作用后，沉积于河湖底部而形成的。在河流湖泊污染治理过程中，底泥污染整治是主要的难点之一，也是目前较为普遍存在的环境问题。

水体和底泥之间存在着吸收和释放的动态平衡，当水体存在较严重污染时，一部分污染物能够通过沉淀、吸附等作用进入底泥中；当外源造成的污染得到控制后，累积于底泥中的各种有机和无机污染物通过与上覆水体间的物理、化学、生物交换作用，重新进入到上覆水体中，成为影响水体水质的二次污染源。

在水生态治理过程中，为了更好的修复水体，需要采集底泥进行污染指标评价和污染物溯源分析，而现有的底泥采集装置在采集深水湖库底泥时效果往往不太理想，采集深度不够，且平衡力较差。

为此，本申请特提出一种深水湖库底泥采集装置以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种适应深水湖库底泥采集的装置，不仅能调节取样管的长度，平衡能力更好，还方便携带、省时省力。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种深水湖库底泥采集装置，包括竖直方向上依次连接的操纵壳体、连接杆、采样收集组件、安装组件、单向送料的单向连接管和取样组件，其中：

操纵壳体，通过折叠伸缩组件与连接杆连接，所述折叠伸缩组件用于控制操纵壳体在连接杆上位于折叠状态或伸缩状态；且所述操纵壳体上还设置有用于驱动操纵壳体转动的驱动组件；

采样收集组件，设置在连接杆上，用于收集采集后的深水湖库底泥样本；

安装组件，用于将单向连接管安装在采样收集组件上；

取样组件，设置在单向连接管上，用于转动状态下配合单向连接管对深水湖库底泥样本进行采集。

优选的，所述折叠伸缩组件包括设置在连接杆顶端且贴合在操纵壳体内侧的安装板、开设在安装板上的两组螺栓孔，开设在操纵壳体上的多组定位孔和螺纹转动在螺栓孔内且螺纹穿过定位孔的连接螺栓；

操纵壳体折叠状态下，连接螺栓穿过顶部螺栓孔和定位孔用于操纵壳体在连接杆上的折叠转动；

操纵壳体伸缩状态下，连接杆和安装板均滑动在操纵壳体内侧，螺栓孔穿过螺栓孔和定位孔用于操纵壳体在连接杆外侧的滑动伸缩定位。

优选的，所述驱动组件包括设置在操纵壳体远离折叠伸缩组件一端上的固定板和对称设置在固定板上的两组把手。

优选的，所述采样收集组件包括用于深水湖库底泥存储的采样筒、设置在连接杆上且两端封闭的螺纹凹槽、设置在采样筒内壁用于与螺纹配合转动的螺纹凸起和开设在采样筒侧壁用于采样筒内部水流挤出的多个排水孔；

螺纹凸起位于螺纹凹槽底端状态下，排水孔用于将采样筒内部水流挤出；

螺纹凸起位于螺纹凹槽顶端状态下，排水孔用于阻止外部水流进入采样筒内部。

优选的，所述安装组件包括设置在采样筒底端的安装环块、位于安装环块底端的环形插块、位于单向连接管顶端的定位环块、开设在定位环块上用于环形插块滑动卡合的环形插槽和设置在定位环块上用于将环形插块固定在环形插槽内的定位。

优选的，所述定位件包括对称设置在定位环块侧壁的两组开口槽、滑动在开口槽内的滑动块、开设在环形插块上的插孔、设置在滑动块上用于在滑动块滑动过程中穿过插孔的插杆、套设在插杆外侧用于连接开口槽内壁与滑动块的弹簧和设置在滑动块上的拉环。

优选的，所述取样组件包括设置在单向连接管底端的取样管、位于取样管内部的螺旋叶片和设置在取样管底端的取样头；

取样头转动状态下，用于将取样头底部的底泥依次通过取样头、取样管和单向连接管送入采样筒内。

优选的，深水湖库底泥的采集方法包括以下具体步骤：

S1.采样状态下，操纵壳体和连接杆位于同一轴线，使用驱动组件驱动操纵壳体带动连接杆转动，使螺纹凸起位于螺纹凹槽底端；

S2.操纵壳体继续带动连接杆转动时会通过螺纹凸起和螺纹凹槽带动采样筒、单向连接管和取样组件同步转动完成深水湖库底泥的样本采集，此时采样筒内部水受采集样本的空间挤压从排水孔排出；

S3.样本采集完成后，反向转动操纵壳体带动连接杆转动，此时连接杆下移挤压将采集样本中的多余水流从排水孔排出；

S4.当螺纹凸起转动位于螺纹凹槽顶端，此时排水孔封闭用于防止采样筒蓄水。

本发明提供了一种深水湖库底泥采集装置。与现有技术相比本发明的有益效果体现在：

1.本发明通过设置采样收集组件将螺纹凸起螺纹转动在两端封闭的螺纹凹槽内，能够在转动连接杆时控制采集筒内部与外部之间的连接，从而能够在进行深水湖库底泥采集时将采集筒内水通过排水孔排出，并在样本采集完成后封闭排水孔防止采集筒内部蓄水对样本质量造成影响，提高样本采集质量。

2.本发明通过设置折叠伸缩组件，可以将操纵壳体折叠收纳在连接杆外侧，从而提高节省了装置整体的收纳空间，方便移动搬运和携带。

3.本发明通过设置折叠伸缩组件，利用两组连接螺栓在不同定位孔内的螺纹拧入，能够方便控制装置整体的长度，从而适应不同深水湖库的底泥进行样本采集，不仅能调节样本采集时装置整体取样管的长度，平衡能力也更好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的整体立体视图；

图2为本发明折叠状态下操纵套壳的连接结构立体示意图；

图3为本发明伸缩状态下操纵套壳的连接结构立体示意图；

图4为本发明采样收集组件的连接结构剖面立体示意图；

图5为本发明取样组件的剖面立体示意图；

图6为图4中A处的放大视图；

图7为图4中B处的放大视图。

图中：

1、操纵壳体；2、连接杆；3、折叠伸缩组件；31、安装板；32、连接螺栓；33、定位孔；34、螺栓孔；4、驱动组件；41、固定板；42、把手；5、采样收集组件；51、采样筒；52、螺纹凹槽；53、螺纹凸起；54、排水孔；6、安装组件；61、安装环块；62、环形插块；63、环形插槽；64、定位环块；65、定位件；651、开口槽；652、滑动块；653、插杆；654、插孔；655、弹簧；656、拉环；7、单向连接管；8、取样组件；81、取样管；82、螺旋叶片；83、取样头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中，详细参见图1至图7。

如图1所示，本发明提供了一种深水湖库底泥采集装置，包括竖直方向上依次连接的操纵壳体1、连接杆2、采样收集组件5、安装组件6、单向送料的单向连接管7和取样组件8，其中：

操纵壳体1，通过折叠伸缩组件3与连接杆2连接，折叠伸缩组件3用于控制操纵壳体1在连接杆2上位于折叠状态或伸缩状态；且操纵壳体1上还设置有用于驱动操纵壳体1转动的驱动组件4；

采样收集组件5，设置在连接杆2上，用于收集采集后的深水湖库底泥样本；

安装组件6，用于将单向连接管7安装在采样收集组件5上；

取样组件8，设置在单向连接管7上，用于转动状态下配合单向连接管7对深水湖库底泥样本进行采集。

具体实施中，先选定深水湖库底泥采集地点，通过折叠伸缩组件3将操纵壳体1在连接杆2上折叠展开，使操纵壳体1和连接杆2位于同一轴线，此时再通过折叠伸缩组件3将装置整体控制伸长，此时取样组件8底部与深水湖库底泥接触，通过驱动组件4控制操纵壳体1带动连接杆2转动，进而能够带动取样组件8同步转动，将采集的底泥样本送入采样收集组件5中收集存储。

需要注意的是，该装置所有部件均使用不锈钢材质，能够有效避免湖水腐蚀，提高装置整体的使用寿命。

如图1、图2和图3所示，折叠伸缩组件3包括设置在连接杆2顶端且贴合在操纵壳体1内侧的安装板31、开设在安装板31上的两组螺栓孔34，开设在操纵壳体1上的多组定位孔33和螺纹转动在螺栓孔34内且螺纹穿过定位孔33的连接螺栓32，即：折叠伸缩组件3通过调节连接螺栓32与定位孔33螺纹拧入的位置可以缩短或延长装置整体，通过调节连接螺栓32松紧可折叠操纵壳体1；

操纵壳体1折叠状态下，连接螺栓32穿过顶部螺栓孔34和定位孔33用于操纵壳体1在连接杆2上以连接螺栓32为转动轴心进行折叠转动；

操纵壳体1折叠收纳时，连接杆2和安装板31均位于操纵壳体1内，另一连接螺栓32穿过螺栓孔34和定位孔33用于对操纵壳体1的转动姿态进行固定，避免收纳时操纵壳体1在连接杆2顶端发生转动；

操纵壳体1伸缩状态下，连接杆2和安装板31均滑动在操纵壳体1内侧，螺栓孔34穿过螺栓孔34和定位孔33用于操纵壳体1在连接杆2外侧的滑动伸缩定位。

因此通过设置折叠伸缩组件3，既可以将操纵壳体1折叠收纳在连接杆2外侧，从而提高节省了装置整体的收纳空间，方便移动搬运和携带，又可以利用两组连接螺栓32在不同定位孔33内的螺纹拧入，方便控制装置整体的长度，从而适应不同深水湖库的底泥进行样本采集，且不仅能调节样本采集时装置整体的长度，还能够保证装置在转动取样的过程中具有较好的平衡性能。

如图2和图3所示，驱动组件4包括设置在操纵壳体1远离折叠伸缩组件3一端上的固定板41和对称设置在固定板41上的两组把手42，通过使用两组对称把手42的操作转动，即可手动控制操纵壳体1的转动。

需要注意的是，驱动组件4也可以使用伺服电机等属于现有公开技术的其他转动驱动结构。

在一具体实施例中，如图4和图7所示采样收集组件5包括用于深水湖库底泥存储的采样筒51、设置在连接杆2上且两端封闭的螺纹凹槽52、设置在采样筒51内壁用于与螺纹配合转动的螺纹凸起53和开设在采样筒51侧壁用于采样筒51内部水流挤出的多个排水孔54，此时连接杆2的直径小于采样筒51直径；

螺纹凸起53位于螺纹凹槽52底端状态下，排水孔54用于将采样筒51内部水流挤出；

螺纹凸起53位于螺纹凹槽52顶端状态下，排水孔54用于阻止外部水流进入采样筒51内部。

更具体的，将螺纹凸起53螺纹转动在两端封闭的螺纹凹槽52内，能够在转动连接杆2时控制采集筒内部与外部之间的连接，从而能够在进行深水湖库底泥采集时将让底泥进入采样筒51中，将采样筒51内的水通过排水孔54排出，并在样本采集完成后带动连接杆2旋转，让连接杆2下端遮挡住采样筒51的排水孔54，以此封闭排水孔54防止采集筒内部蓄水对样本质量造成影响，提高样本采集质量。

综上，深水湖库底泥的采集在实施中主要包括以下具体步骤：

S1.采样状态下，操纵壳体1和连接杆2位于同一轴线，使用驱动组件4驱动操纵壳体1带动连接杆2转动，使螺纹凸起53位于螺纹凹槽52底端；

S2.操纵壳体1继续带动连接杆2转动时会通过螺纹凸起53和螺纹凹槽52带动采样筒51、单向连接管7和取样组件8同步转动完成深水湖库底泥的样本采集，此时采样筒51内部水受采集样本的空间挤压从排水孔54排出；

S3.样本采集完成后，反向转动操纵壳体1带动连接杆2转动，此时连接杆2下移挤压将采集样本中的多余水流从排水孔54排出；

S4.当螺纹凸起53转动位于螺纹凹槽52顶端，此时排水孔54封闭用于防止采样筒51蓄水。

其中，由于螺纹凹槽52两端封闭，螺纹凸起53转动在螺纹凹槽52内，与传统螺纹连接有所区别，主要在于当螺纹凸起53跟随连接杆2转动至螺纹凹槽52一端后继续转动连接杆2后连接杆2与采样筒51不会分离，反而会带动采样筒51同向同步进行转动。

在一具体实施例中，如图4所示，安装组件6包括设置在采样筒51底端的安装环块61、位于安装环块61底端的环形插块62、位于单向连接管7顶端的定位环块64、开设在定位环块64上用于环形插块62滑动卡合的环形插槽63和设置在定位环块64上用于将环形插块62固定在环形插槽63内的定位件65。

具体实施中，当采样筒51内收集底泥完成后，可以通过定位件65控制环形插块62从环形插槽63内滑动分离，从而将安装环块61与定位环块64分离，方便操作人员通过获取采样筒51内部的底泥样本进行污染指标评价和污染物溯源分析。

其中如图6所示，定位件65包括对称设置在定位环块64侧壁的两组开口槽651、滑动在开口槽651内的滑动块652、开设在环形插块62上的插孔654、设置在滑动块652上用于在滑动块652滑动过程中穿过插孔654的插杆653、套设在插杆653外侧用于连接开口槽651内壁与滑动块652的弹簧655和设置在滑动块652上的拉环656。

此时拉环656可以替换为其他方便操作人员控制滑动块652在开口槽651内滑动的现有公开结构。

实施过程中，通过拉环656能够控制插杆653在插孔654中滑动分离，从而让环形插块62能够在环形插槽63内卡合滑动，且在插杆653穿过插孔654时使用弹簧655能够保证插杆653持续卡合通过插孔654进行环形插块62的定位。

此时需要说明的是，定位件65还可以设置为用于环形插块62螺纹拧入环形插槽63内的连接螺纹，也可以为其他现有技术中公开的用于安装环块61与定位环块64连接的机械结构。

在一具体实施例中，如图5所示，取样组件8包括设置在单向连接管7底端的取样管81、位于取样管81内部的螺旋叶片82和设置在取样管81底端的取样头83；

取样头83转动状态下，用于将取样头83底部的底泥依次通过取样头83、取样管81和单向连接管7送入采样筒51内。

具体实施中，当取样头83转动时取样头83内可以设置有螺旋刀片，用于在转动状态下将位于取样头83底部开口的底泥送入取样管81内，当底泥样本进入取样管81内时，由于取样管81内部设置有螺旋叶片82，因此当取样管81转动时能够配合水底浮力让底泥样本向上移动并通过单向连接管7送入采样筒51内。

此时需要说明的是，单向连接管7内部可以设置为特斯拉阀结构，用于保证底泥在输送过程中仅能够进入采样筒51内进行收集，避免由于重力影响让收集的底泥样本从采样筒51中流出，进而提高样本采集质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，本发明实施例中，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。