[发明专利]基于交叉式超声波钻进取芯方式的小行星采样器

权利要求书

1.一种基于交叉式超声波钻进取芯方式的小行星采样器，其特征在于：包括对称布置在机架(15)两侧的超声波钻一(4)和超声波钻二(11)，所述的超声波钻一(4)和超声波钻二(11)的钻进轨迹相贯设置，所述的超声波钻一(4)设置在外壳一(7)内，所述的超声波钻二(11)设置在外壳二(14)内，所述的外壳一(7)和外壳二(14)交叉设置，所述的超声波钻一(4)顶部固定设有电机一(3)，所述的电机一(3)的输出轴连接丝杠一(1)的一端，所述的丝杠一(1)的另一端穿过固定在外壳一(7 )顶部的丝母一(2)设置，所述的超声波钻二(11)顶部固定设有电机二(10)，所述的电机二(10)的输出轴连接丝杠二(8)的一端，所述的丝杠二(8)的另一端穿过固定在外壳二(14)顶部的丝母二(9)设置；

所述的超声波钻一(4)包括压电换能器一(4-1)、壳体一(4-2)、恢复弹簧一(4-3)和取芯钻杆(4-4)，所述的压电换能器一(4-1)固定在壳体一(4-2)的一端，所述的压电换能器一(4-1)的输出端穿入壳体一(4-2)的一端，所述的取芯钻杆(4-4)包括一体设置的钻杆基轴和空心钻杆，所述的钻杆基轴穿入壳体一(4-2)的另一端与压电换能器一(4-1)的输出端连接，所述的空心钻杆内部设有抱紧簧片(4-5)，在壳体一(4-2)内部的钻杆基轴上套设恢复弹簧一(4-3)；

所述的超声波钻二(11)包括实心钻杆(11-1)、恢复弹簧二(11-2)、压电换能器二(11-3)和壳体二(11-4)，所述的压电换能器二(11-3)固定在壳体二(11-4)内，所述的实心钻杆(11-1)的一端穿入壳体二(11-4)内与压电换能器二(11-3)的输出端连接，在壳体二(11-4)内部的实心钻杆(11-1)部分套设恢复弹簧二(11-2)。

2.根据权利要求1所述的基于交叉式超声波钻进取芯方式的小行星采样器，其特征在于：在所述的壳体一(4-2)底部固定设有滑块一(5)，在所述外壳一(7)的内壁设有导轨一(6)，所述的滑块一(5)与导轨一(6)配合。

3.根据权利要求2所述的基于交叉式超声波钻进取芯方式的小行星采样器，其特征在于：在所述的壳体二(11-4)底部固定设有滑块二(12)，在所述外壳二(14)的内壁设有导轨二(13)，所述的滑块二(12)与导轨二(13)配合。

4.根据权利要求1或3所述的基于交叉式超声波钻进取芯方式的小行星采样器，其特征在于：所述压电换能器一(4-1)包括后盖板(4-1-1)、压电陶瓷叠堆(4-1-2)和变幅杆(4-1-3)，所述的压电陶瓷叠堆(4-1-2)设置在后盖板(4-1-1)和变幅杆(4-1-3)之间，所述的变幅杆(4-1-3)为上宽下窄的空心杆体，所述的变幅杆(4-1-3)的宽段穿入后盖板(4-1-1)的空腔内并将压电陶瓷叠堆(4-1-2)压紧在后盖板(4-1-1)上，所述的变幅杆(4-1-3)的窄段穿入壳体一(4-2)内与取芯钻杆(4-4)连接。

5.根据权利要求4所述的基于交叉式超声波钻进取芯方式的小行星采样器，其特征在于：所述恢复弹簧一(4-3)的一侧紧压取芯钻杆(4-4)使其与压电换能器一(4-1)的输出端贴合，另一侧紧贴壳体一(4-2)内壁。

6.根据权利要求5所述的基于交叉式超声波钻进取芯方式的小行星采样器，其特征在于：所述恢复弹簧二(11-2)的一侧紧压实心钻杆(11-1)使其与压电换能器二(11-3)的输出端贴合，另一侧紧贴壳体二(11-4 )内壁。