[发明专利]螺旋辅助下潜的振动贯入式月壤取心装置

摘要

螺旋辅助下潜的振动贯入式月壤取心装置，属于载人航天月面人工采样技术领域。本发明是为了解决现有月壤采样装置依靠取心管同时实现外部螺旋辅助下潜与内部振动取心，取样能力差的问题。它包括支撑机构、振动取心机构、螺旋排壤机构和封口机构，支撑机构用于为振动取心机构和螺旋排壤机构提供支撑框架；电磁式激振器输出直线振动，并经由振动顶杆直接传递到取心管；偏置的回转驱动电机经由一对齿轮将旋转运动传递至钻杆，其旋转运动路径处于振动路径外围；振动顶杆和取心管等振动取心部分从低速轴、钻杆等螺旋排壤机构中心轴线穿过，旋转运动路径与振动路径不发生干涉。本发明用于采集月壤样本。

主权项

1.一种螺旋辅助下潜的振动贯入式月壤取心装置，其特征在于，它包括支撑机构、振动取心机构、螺旋排壤机构和封口机构，支撑机构用于为振动取心机构和螺旋排壤机构提供支撑框架；振动取心机构包括电磁式激振器(13)、振动输出法兰(16)、加速度计(17)、加速度计支架(18)、直线轴承(19)、振动顶杆(20)、取心管(26)、振动连接法兰(4)、锁合螺母(3)、钢珠保持架(2)和螺母(25)，电磁式激振器(13)安装在支撑机构上，电磁式激振器(13)的输出轴通过振动输出法兰(16)连接加速度计支架(18)，加速度计(17)安装在加速度计支架(18)内；加速度计支架(18)通过法兰盘与振动顶杆(20)连接，振动顶杆(20)依次穿过安装在支撑机构上的直线轴承(19)和空心的低速轴(21)后，通过振动连接法兰(4)连接取心管(26)，振动连接法兰(4)由螺母(25)轴向固定；取心管(26)沿轴向分为两半管，两半管通过锁合螺母(3)锁合在一起；取心管(26)的末端外表面套接钢珠保持架(2)；螺旋排壤机构包括回转驱动电机(12)、小齿轮(8)、高速轴(6)、钻杆(5)、钻头(1)、低速轴(21)、大齿轮(22)、转动连接法兰(23)和圆螺母(24)，回转驱动电机(12)安装在支撑机构上，回转驱动电机(12)驱动高速轴(6)旋转，安装于高速轴(6)上的小齿轮(8)与大齿轮(22)啮合，大齿轮(22)安装于低速轴(21)上；低速轴(21)通过转动连接法兰(23)连接钻杆(5)，钻杆(5)连接钻头(1)；转动连接法兰(23)的轴向位置通过圆螺母(24)固定；圆螺母(24)、振动连接法兰(4)、锁合螺母(3)、取心管(26)和钢珠保持架(2)处于钻杆(5)内；封口机构安装在取心管(26)末端，用于随着钻杆(5)的转动封闭或打开取心管(26)的末端口。