[發明專利]回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器

在審

• 申請號: 201811277199.7
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111122227A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 全齊全;楊正;黃江川;唐德威;鄧宗全
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器，其特征在于：包括探測器本體(1)、伸縮機構(4)、采樣鉆(6)、氣吹機構和返回艙(7)，所述的伸縮機構(4)、氣吹機構和返回艙(7)均安裝在探測器本體(1)上，所述的采樣鉆(6)設置在伸縮機構(4)的末端，所述的氣吹機構連通采樣鉆(6)和返回艙(7)，所述的伸縮機構(4)驅動采樣鉆(6)上下移動。

2.根據權利要求1所述的回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器，其特征在于：所述采樣鉆包括電機(6-1)、聯軸器(6-2)、壓電換能器(6-3)、超聲波鉆殼體(6-4)、螺旋鉆桿(6-5)、鉆桿套(6-6)、傳動軸(6-7)、電機支撐架(6-8)和恢復彈簧(6-9)，所述電機支撐架(6-8)固定在超聲波鉆殼體(6-4)的上端，所述鉆桿套(6-6)固定在超聲波鉆殼體(6-4)的下端，所述壓電換能器(6-3)包括后蓋板(6-3-1)、壓電陶瓷疊堆(6-3-2)和變幅桿(6-3-3)，所述變幅桿(6-3-3)固定在超聲波鉆殼體(6-4)上，所述的變幅桿(6-3-3)為上寬下窄的空心桿體，寬段設置在超聲波鉆殼體(6-4)內，并伸入后蓋板(6-3-1)的空腔，窄段設置在超聲波鉆殼體(6-4)內與螺旋鉆桿(6-5)的一端連接，所述的變幅桿(6-3-3)的寬段將壓電陶瓷疊堆(6-3-2)壓緊在后蓋板(6-3-1)上，所述螺旋鉆桿(6-5)的另一端穿過鉆桿套(6-6)設置，所述電機(6-1)安裝在電機支撐架(6-7)上，所述聯軸器(6-2)兩側分別與電機(6-1)的輸出軸和傳動軸(6-7)連接，所述的傳動軸(6-7)穿過變幅桿(6-3-3)后與螺旋鉆桿(6-5)連接，所述電機(6-1)通過聯軸器(6-2)將動力輸送到傳動軸(6-7)，所述傳動軸(6-7)驅動螺旋鉆桿(6-5)做回轉運動，在超聲波鉆殼體(6-4)內部的螺旋鉆桿(6-5)上套設有一恢復彈簧(6-9)，所述鉆桿套(6-6)上開設有進氣口(6-12)和樣品出口(6-11)。

3.根據權利要求2所述的回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器，其特征在于：所述伸縮機構(4)包括第一級桿(4-1)、第二級桿(4-2)、第三極桿(4-3)、進尺電機(4-4)、進尺電機支架(4-5)和絲杠(4-6)，所述第三級桿(4-3)滑動設置在第二級桿(4-2)內，所述第二級桿(4-2)滑動設置在第一級桿(4-1)內，所述第一級桿(4-1)頂端安裝在探測器本體(1)上，所述第三級桿(4-3)末端與電機支撐架(6-8)連接，所述進尺電機(4-4)安裝在進尺電機支架(4-5)上，所述進尺電機支架(4-5)安裝在第三級桿(4-3)內部，進尺電機(4-4)的輸出軸與絲杠(4-6)連接，所述絲杠(4-6)上配合有一絲母(4-7)，所述絲母(4-7)固定在第一級桿(4-1)的頂端，所述進尺電機(4-4)驅動絲杠(4-6)轉動，在絲母(4-7)約束下實現各級桿的進給運動。

4.根據權利要求3所述的回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器，其特征在于：所述氣吹機構包括氣罐(2)、進氣管(3)和樣品管(5)，所述氣罐(2)固定在探測器本體(1)上，所述的氣罐(2)通過進氣管(3)與進氣口(6-12)連通，所述的樣品管(5)連通樣品出口(6-11)和返回艙(7)。

5.根據權利要求2-4中任一項所述的回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器，其特征在于：在恢復彈簧(6-9)與超聲波鉆殼體(6-4)相抵處設有軸承(6-10)，所述的恢復彈簧(6-9)一端緊壓螺旋鉆桿(6-5)使其端面與變幅桿(6-3-3)貼合，另一端緊壓軸承(6-10)使其與超聲波鉆殼體(6-4)貼合。

6.根據權利要求5所述的回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器，其特征在于：所述聯軸器(6-2)設置在電機支撐架(6-8)內。

7.根據權利要求6所述的回轉電機與超聲波鉆同軸式小行星采樣器，其特征在于：所述電機支撐架(6-8)與所述超聲波鉆殼體(6-4)之間通過螺栓連接。