阅读说明：本技术 一种海底土工原位多参数探测系统 (Seabed geotechnical in-situ multi-parameter detection system ) 是由 陈家旺 阮东瑞 任自强 洪义 高峰 周朋 梁涛 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及海洋工程技术装备领域,具体涉及一种海底土工原位多参数探测系统。包括包括两个对称设于整体框架内的摩擦轮,两摩擦轮对接处上下方均设有准直机构；绞车固设于摩擦轮后侧的整体框架底面上,绞车转轮与伺服电机相连；柔性探杆包括通过铠装电缆连接的多段刚性杆件,静力触探探头与柔性探杆一端相连,柔性探杆绕设在绞车上,带有静力触探探头一端依次穿过对接装置与准直机构后进入两摩擦轮间,最终向下将静力触探探头贯入至土体。本发明有着较好的稳定性。(The invention relates to the field of ocean engineering technical equipment, in particular to a submarine geotechnical in-situ multi-parameter detection system. The device comprises two friction wheels symmetrically arranged in an integral frame, wherein alignment mechanisms are arranged above and below the butt joint of the two friction wheels; the winch is fixedly arranged on the bottom surface of the integral frame at the rear side of the friction wheel, and the winch rotating wheel is connected with the servo motor; the flexible feeler lever comprises a plurality of sections of rigid rod pieces connected through armored cables, the static sounding probe is connected with one end of the flexible feeler lever, the flexible feeler lever is wound on a winch, one end of the flexible feeler lever with the static sounding probe sequentially penetrates through the butt joint device and the collimation mechanism and then enters between the two friction wheels, and finally the static sounding probe is downwards penetrated into a soil body. The invention has better stability.)

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。以下的实施例可以使本专业技术领域的技术人员更全面的了解本发明，但不以任何方式限制本发明。

如图2所示，一种海底土工原位多参数探测系统，包括整体框架、恒速贯入系统、柔性探杆、对接组件系统和静力触探探头。

如图1所示，整体框架1由吊装架1-1、支撑框架1-2、防撞橡胶条1-3和防撞格栅1-4组成，用于整体设备的支撑安装保护作用，整体框架的结构可以根据实际需要进行设计。在本实例中，支撑框架1-2包括各个机构的支撑安装支架。吊装架1-1焊设于支撑框架1-2顶部，支撑框架1-2内侧安装防撞橡胶条1-3，外侧设有用于保护设备的防撞橡胶条1-3和防撞格栅1-4。

如图3所示，恒速贯入系统包括摩擦轮2-1、支架2-2、液压马达2-3、底座2-4、蓄能器2-5、对接装置2-6、液压锁紧油缸2-7和准直机构2-8。液压驱动系统由液压马达2-3、底座2-4、蓄能器2-5、液压锁紧油缸2-7组成。恒速贯入系统包括两个对称设于同一竖直平面内的摩擦轮2-1，两摩擦轮2-1对接处上下方均设有准直机构2-8，摩擦轮2-1上均设有支架2-2，支架2-2内设有液压马达2-3，液压马达2-3用于驱动摩擦轮2-1转动。两个支架2-2间通过液压锁紧油缸2-7相连，用于提供两个摩擦轮2-1间相向的挤压摩擦力，两个支架2-2通过同一底座2-4固设于整体框架1内的底面上，底座2-4上还设有蓄能器2-5，蓄能器与液压马达2-3相连，吸收执行元件运动的突然停止在液压系统中产生的压力冲击。整体框架1内的底面上还设有用于提供液压动力的液压阀箱3、液压管路和水下电机10，与液压马达2-3和液压锁紧油缸2-7相连。

对接组件系统包括绞车8、对接装置2-6和驱动转轮7，绞车8固设于摩擦轮2-1后侧的整体框架底面上，驱动转轮7设于支撑框架1-2上，与伺服电机6相连。如图7所示，绞车旋转架8-1安装在底座8-7上，内侧设有环形齿8-5，与伺服电机8-2上的齿轮8-6相啮合。绞车旋转架8-1在转轮8-3上滚动。如图4和5所示，对接装置由环形卡爪2-6-1，卡盘2-6-2，驱动齿轮2-6-3，驱动圆盘2-6-4和定位钉2-6-5组成。卡盘2-6-2为类似盖的结构，卡盘2-6-2顶部中心开有通孔，用于刚性探杆9-2的通过，卡盘2-6-2顶部盘面上均匀设有三个自中心向外缘方向发散的凹槽，卡盘2-6-2侧部设有多个通孔，通孔内设有驱动齿轮2-6-3。凹槽内设有卡爪座，每个卡爪座上均设有环形卡爪2-6-1，三个环形卡爪2-6-1相对侧上有纹路，环形卡爪2-6-1可以夹持刚性探杆9-2进行对接，拆除相邻两端刚性探杆9-2时环形卡爪2-6-1可以将探杆上的快速连杆机构打开。卡盘2-6-2下方内部设有驱动圆盘2-6-4，驱动圆盘2-6-4中心开孔，孔的侧壁设有螺纹槽，驱动圆盘2-6-4外缘设有环形齿，卡爪座向下设有延伸部，延伸部深入到驱动圆盘2-6-4中心的孔内，延伸部上设有螺纹，螺纹与驱动圆盘2-6-4孔内的螺纹槽相契合，驱动齿轮2-6-3可连接驱动机构并与驱动圆盘2-6-4侧缘的环形齿相啮合。驱动齿轮2-6-3旋转带动驱动圆盘2-6-4旋转，驱动圆盘2-6-4上的螺纹槽带动环形卡爪2-6-1进行移动。静力触探探头5设于柔性探杆9一端，柔性探杆9带有静力触探探头5的一端通过导轨8-4导出，并通过驱动转轮7导向，依次穿过对接装置2-6与准直机构2-8后进入两摩擦轮2-1间，最终向下将静力触探探头5贯入至土体。

如图8所示，柔性探杆9由多段钢性杆件9-2对接而成，柔性探杆9内设有铠装电缆，刚性杆件9-2两端装有快速连杆结构。如图9和10所示，快速对接机构为公头塞9-1和母头塞9-3，公头塞9-1一端设有卡塞。母头塞9-3一端设有凹槽，凹槽外壁上设有环形槽，凹槽内嵌有卡簧9-5凹槽外缘上均匀设有3个缺口，每个缺口处安装有卡爪9-4，卡爪9-4均嵌套在卡簧9-5上，母头塞9-3另一侧用螺钉9-7连接有压盖9-6。公头塞9-1与母头塞9-3对接时，公头塞9-1的卡塞塞入母头塞9-3的凹槽中，卡簧9-5提供向内收紧的作用力，将卡爪9-4与公头塞9-1上的卡塞相扣，实现公头塞9-1与母头塞9-2的对接。

本发明的工作过程如下：

(1)柔性探杆9由多个刚性杆件9-2串联连接，柔性探杆9缠绕在绞车8上，刚性杆件9-2的一端与驱动转轮7缠绕连接，柔性探杆9的另一端绕过驱动转轮7后穿过对接装置2-6，对接装置2-6将相邻柔性探杆9之间的快速对接机构进行连接，将柔性探杆9组合成平直探杆。

(2)静力触探探头5贯入过程中，伺服电机21上安装的齿轮通过与环形齿25啮合，当伺服电机21转动时带动绞车8转动，绞车8带动柔性探杆9进行布放。伺服电机9带动驱动转轮10转动，驱动转轮10带动刚性杆件对准对接装置2-6，对接装置2-6将相邻两端刚性杆件9-2进行对接，将柔性探杆9组合成平直探杆。液压锁紧油缸2-7驱动摩擦轮2-1相向运动，使柔性探杆9的两侧均与摩擦轮2-1紧贴，摩擦轮2-1可以更换以适用于不同尺寸的柔性探杆9。液压马达2-3驱动摩擦轮2-1旋转带动柔性探杆9，使静力触探探头5贯入到被测土体中。静力触探探头5在灌入过程中实对锥尖阻力、侧壁摩擦力、孔隙水压力、电阻率等原位多参数进行数据采集。

(3)将静力触探探头5回收时，液压马达2-3反向旋转驱动摩擦轮2-1带动柔性探杆9，将静力触探探头5向上拉出，同时，对接装置2-6将相邻柔性探杆间的快速对接机构打开，将平直探杆分成两段刚性杆件9-2，刚性杆9-2通过驱动转轮7后缠绕于绞车8上。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。