[发明专利]一种多级地外天体采样与探测集成装置

说明书

本发明涉及深空探测技术领域，具体公开了一种多级地外天体采样与探测集成装置，包括钻头和液压缸，液压缸远离钻头一端安装钻头驱动件；钻头内设有至少三组探针管道和液体管道，探针管道内设置有探针，探针管道远离液压缸一端设有传感部；钻头通过衔接管连接液压缸，液压缸内设有液体存储腔，探针顶部连接第一密封圈，探针管道远离液体存储腔一端内部连接第二密封圈；本发明中探针和钻头的配合，利于检测采样和探测，第一密封圈和第二密封圈的设置，使第一密封圈和第二密封圈之间的密封腔与液体管道内形成一部分，第一密封圈以上形成一部分，通过控制两部分的压强差，能控制探针的伸出和收回，利于操作使用。

技术领域

本发明涉及深空探测技术领域，具体是一种多级地外天体采样与探测集成装置。

背景技术

地外行星资源丰富，如果能够有效利用，将能够带来很可观的经济效益；同时探索地外星球对于人类宜居有着重大意义。就国内外的地外行星探测采样技术来说，面临的主要问题有探测深度不深和无法应对复杂地形的问题。这主要是指由于功率、有效载荷和体积的限制，这些地下勘探钻头通常设计不超过两米；同时，在钻探的过程中如遇到无法突破的障碍物，就无法达到指定钻探深度目标。

现有专利公告号为CN112985887B一种地外天体采样探测工具中，包括驱动组件A、驱动组件B、丝杠传动件、壳体、刀座和采样刀；驱动组件B的转动经采样刀传动组件A、采样刀传动组件B传递给刀座周向均布的三个采样刀，驱动三个采样刀从对应的采样刀槽中伸出并插入孔洞侧壁；驱动组件A的旋转运动经丝杠传动件传递给刀座，驱动刀座及安装在刀座上的采样刀沿壳体组件上的刀座导向槽向刀座导向槽后端做直线运动，运动过程中采样刀对孔洞侧壁进行刮削采样，采集的样品落入样品室；刀座向后运动到位时驱动组件A停止运动，样品室封装头同步完成对样品室开口的密封，防止样品洒落。

上述探测工具能进行钻探采样，但刀座在丝杠驱动下运动至深处时，刀座与壳体组件之间进入土壤或其他石块等，会影响刀座的复位和后续的使用，需要进行改进。针对以上问题，提出一种多级地外天体采样与探测集成装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级地外天体采样与探测集成装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多级地外天体采样与探测集成装置，包括钻头和液压缸，所述液压缸远离钻头一端安装钻头驱动件；钻头驱动件选用现有结构，包括外壳和内部驱动结构等，驱动结构能驱动液压缸及其连接的部件整体转动；本装置安装在对应设备上使用时，钻头驱动件内的外壳能连接对应设备；进行采样探测的时候，钻头驱动件首先驱动装置整体下钻；

所述钻头内设有至少三组探针管道和液体管道，所述探针管道内设置有探针，所述探针管道远离液压缸一端设有传感部；

所述钻头通过衔接管连接液压缸，所述液压缸内设有液体存储腔，所述探针顶部连接第一密封圈，所述探针管道远离液体存储腔一端内部连接第二密封圈，置于第二密封圈顶部的探针管道内腔通过连通口与液体管道底端连通，所述液体管道顶端通过导流管与液体存储腔连通；

钻头驱动件首先驱动装置整体下钻，与此同时钻头壁上的空腔自动采集土壤样品；当下钻到一定的深度以后，会由于地形或摩擦力不足无法进一步下钻，之后探针伸出进行检测，探针收回时，钻头驱动件让钻头整体反转，钻头回到地面并带出土壤样本；

液体存储腔内的液体能经过导流管流入液体管道内，或通过衔接管流入第一密封圈顶部，实际使用中，衔接管和导流管能起到液压缸与钻头的连接作用，同时，衔接管和导流管上均能设置阀门；

所述第一密封圈顶部的腔室通过衔接管内部与液体存储腔连通，所述液压缸内安装有与液体存储腔配合的液压驱动件；液压驱动件安装在液压缸内腔顶部，能控制液体存储缸的容积；