[發明專利]模擬月壤鉆探取心熱力特性參數綜合試驗臺

有效

• 申請號: 201210250288.9
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102749191A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 吳湘;鄧宗全;唐德威;侯緒研;全齊全;姜生元;崔金生;趙德明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

技術領域：

本發明屬于航天航空設備測試實驗領域，涉及模擬月壤鉆探取心熱力特性參數綜合試驗臺，用于測試鉆探月壤時鉆頭工作的熱力特性。

背景技術：

航天航空是人類探索自然界的前沿工程，走向太空已成為科技強國必不可少的標志，探月工程是我國航天事業下一階段的重要內容之一，之前探月工程主要是通過遙測遙感來了解月球，要想揭開月球環境的神秘面紗最終還是要通過登月來實現，登月后要針對月球展開一系列的科研項目，每個環節都非常重要，其中之一就是要獲取月球表面物質標本，如何在低引力環境下鉆采收集月壤是一件十分不容易的事情，需要一種專用鉆采工具來實施，與傳統鉆具不同，這種鉆具要用合航天項目的特殊性，既要體積小質量輕便于發送，又要具有高的可靠性，所以在鉆具研制過程中通過理論計算后還要通過模擬實驗來驗證，獲得第一手實驗數據作為對后期研發改的基礎，在諸多測試實驗項目中，大部分都可以使用實驗室現有設備進行，而在工作部鉆頭的測試項目中有一項是鉆頭在模擬工作環境下工作的熱力特性參數測試，必須要有專用測試臺來完成，作為工作核心部件的鉆頭不進行模擬測就應用是有違科學發展規律的，所以試研發測試臺的工作勢在必行。

發明內容：

為了更好的完成鉆頭熱力特性參數測試，本發明提供一種模擬月壤鉆探取心熱力特性參數綜合試驗臺，能滿足實驗需求，實現對鉆頭工作時各種參量的測量。

本發明采用的技術方案是：一種模擬月壤鉆探取心熱力特性參數綜合試驗臺，包括基座和機架，其特征在于機架設置在基座上，機架下方設有月壤桶，機架上設有垂直的導軌，導軌上滑動連接有鉆機；機架上方設有軸線水平的旋轉軸，旋轉軸一端連接有恒力加載輪，恒力加載輪表面設有螺旋凹槽，螺旋凹槽內纏繞有牽引繩，牽引繩一端固定在恒力加載輪上，另一端連接加載塊，旋轉軸與恒力加載輪間通過鍵連接，旋轉軸上固定連接有同心的蝸輪，對應蝸輪機架上設有蝸桿，蝸輪與蝸桿嚙合，蝸輪與電機驅動軸連接，旋轉軸上固定連接有加載齒輪，鉆機上端通過拉力傳感器連接有鏈條，鏈條向上延展與加載齒輪嚙合換向后向下延展，和機架下端連接的支撐齒輪嚙合換向后通過拉力傳感器和張緊彈簧與鉆機下端連接；鉆機向下連接有鉆桿，鉆桿與鉆頭間設有軸向力傳感器和扭力傳感器，鉆頭上連接有溫度傳感器，三種傳感器引線沿鉆桿內壁軸向凹槽延伸到鉆桿上端穿過鉆桿壁開孔，與過孔滑環連接。

所述鉆桿與鉆頭間設有儲線轉接軸，轉接軸內部設有儲線空間。

所述鉆桿內浮動連接有不轉動的保持管，保持管底部設有測溫光纖，測溫光纖沿保持管側壁向上延伸到鉆機外部與解調主機連接。

所述基座上連接有將機架罩在內部的密封真空罩。

所述機架與基座活動連接，機架上設有重力和重心調節機構。

所述月壤桶內設有月壤固定裝置。

所述過孔滑環電氣連接有數據分析處理器。

本發明可以實現不同模擬環境下的軸向力、扭力、溫度參量的測量，結構緊湊，測量精度高，能夠反應真實的工況，為研發提供有力可靠地實驗數據，為研制適用于月表物質鉆采的鉆頭打下基礎，對探月工程意義重大。

附圖說明：

圖1為本發明實施例整體結構示意圖。

圖中標示名稱：1基座；2機架；3月壤桶；4導軌；5鉆機；6旋轉軸；7恒力加載輪；8牽引繩；9加載塊；10蝸輪；11蝸桿；12電機；13加載齒輪；14拉力傳感器；15鏈條；16支撐齒輪；17鉆桿。

具體實施方式：