[發明專利]一種模擬月球環境下的切削試驗裝置

有效

• 申請號: 201210253924.3
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102798577A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 趙曾;殷參;王國欣;楊帥
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠
• 主分類號: G01N3/58
• 分類號: G01N3/58
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種模擬月球環境下的切削試驗裝置，其特征在于包括：真空泵(1)、真空罐(2)、真空罐蓋(3)、動密封(4)、鉆進驅動裝置(5)、測量芯片(6)、鉆具(7)、鉆具支撐臺架(8)、數據采集系統(9)、控制計算機(10)、觀察窗(11)、靜密封(12)、溫度傳感器(13)、鉆進負載(14)、加熱及恒溫裝置(15)和支撐平臺(16)，真空泵(1)與真空罐(2)安裝在支撐平臺(17)上，真空泵(1)與真空罐(2)相連接為真空罐(2)提供真空動力源，真空罐蓋(3)通過鉸鏈結構安裝在真空罐(2)頂部，鉆進負載(14)設置在真空罐(2)中用于模擬月面月壤和巖石，鉆具(7)固定在鉆具支撐臺架(8)上，鉆具(7)的下端穿過真空罐蓋(3)并深入真空罐(2)內的鉆進負載(14)中，動密封(4)用于鉆具(7)與真空罐蓋(3)之間的密封，鉆進驅動裝置(5)安裝在鉆具(7)的頂部用于為鉆具(7)提供驅動力，鉆具(7)和鉆進負載(14)中均安裝有溫度傳感器(13)，鉆進驅動裝置(5)中安裝有測量芯片(6)用于采集鉆具(7)中溫度傳感器(13)的測量信號，觀察窗(11)通過靜密封(12)安裝在真空罐(2)的罐體上用于觀測真空罐(2)內的切削進程，加熱及恒溫裝置(16)安裝在真空罐(2)底部用于控制真空罐(2)內的溫度，安裝在鉆進負載(14)中的溫度傳感器(13)輸出的測量信號由數據采集系統(9)進行實時采集，安裝在鉆具(7)中的溫度傳感器(13)輸出的測量信號由鉆進測量芯片(6)進行實時采集，控制計算機(10)用于對測量芯片(6)和數據采集系統(9)采集的測量信號進行處理、用于對加熱及恒溫裝置(16)和鉆進驅動裝置(5)進行控制。

2.根據權利要求1所述的一種模擬月球環境下的切削試驗裝置，其特征在于：所述鉆具(7)由鉆頭(18)、中空的螺旋鉆桿(19)、中空的光軸鉆桿(21)和耐高溫套(22)組成，鉆頭(18)安裝在螺旋鉆桿(19)的一端，螺旋鉆桿(19)的另一端與光軸鉆桿(21)的一端相連接，光軸鉆桿(21)的另一端與鉆進驅動裝置(5)相連接，中空的螺旋鉆桿(19)深入鉆進負載(14)中，耐高溫套(22)安裝在中空的螺旋鉆桿(19)與中空的光軸鉆桿(21)中并留有間隙從而形成溫度傳感器導線槽(20)，鉆頭(18)的切削刃位置布置有溫度傳感器，中空的光軸鉆桿(21)與真空罐蓋(3)之間通過動密封(4)進行密封。

3.根據權利要求2所述的一種模擬月球環境下的切削試驗裝置，其特征在于：所述鉆頭(18)采用鋼材料作為基體，銅焊兩排硬質合金柱作為切削刃，切削刃位置布置有溫度傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種模擬月球環境下的切削試驗裝置，其特征在于：所述動密封(4)采用磁流體動密封。

5.根據權利要求1所述的一種模擬月球環境下的切削試驗裝置，其特征在于：所述鉆進驅動裝置(5)采用步進電機。

6.根據權利要求1所述的一種模擬月球環境下的切削試驗裝置，其特征在于：所述鉆進負載(14)由模擬月壤(23)、月壤筒(24)、臺鉗(25)和巖石(26)組成，月壤筒(24)中盛放模擬月壤(23)和巖石(26)，月壤筒(29)底部安裝有臺鉗(25)用于夾住巖石(26)。