[發明專利]一種地外天體用旋轉自鉆進裝置

在審

• 申請號: 201811533997.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109356522A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 劉金國;張飛宇;王莽寬
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;E21B44/00;E21B49/02;E21C51/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明涉及一種地外天體用旋轉自鉆進裝置，壓力傳感器安裝筒的一端與后蓋連接，簧片固定下蓋安裝在后蓋上，出線柱的一端與簧片固定下蓋相連，另一端設有簧片固定上蓋，簧片固定上、下蓋之間設有多個簧片，每個簧片的兩端分別與簧片固定上、下蓋連接；壓力傳感器安裝筒的另一端與電機安裝筒的一端相連，電機安裝筒的另一端連接有電機安裝筒前蓋，電機安裝筒內容置有電機與減速器，傳動軸的兩端分別和電機與減速器的輸出端及卡套連接；銑刀頭的兩端分別與卡套、鉆頭連接；推進螺旋管套設在電機安裝筒的外部，兩端分別與卡套、軸承固定蓋相連，軸承固定蓋與電機安裝筒轉動連接。本發明總體結構輕盈緊湊，驅動單元僅有一個電機，實現較大的貫入深度。

技術領域

本發明涉及自鉆進裝置，具體地說是一種地外天體用旋轉自鉆進裝置。

背景技術

在人類探索太空的過程中，對不同的星球采集其相應的物理特征是了解宇宙演化乃至生命形成的一個重要的過程。對于星球熱力場的檢測，為了減少外界光輻射對傳感器數據的影響，需要將傳感器布置在土壤表層之下；并且測量土壤的一些其他物理特征，如剖面特性等，也需要設備鉆入地表之下。

現在在地外天體成功鉆取的裝置均采用的是鉆桿延長鉆進的方式，占據了探測器很大的空間與重量。因此需要一種鉆進深度不受自己本身尺寸限制的裝置，實施地外天體的鉆進動作。

發明內容

為了解決目前鉆桿延長鉆進方式存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種地外天體用旋轉自鉆進裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括出線柱、簧片固定上蓋、簧片、簧片固定下蓋、后蓋、壓力傳感器安裝筒、軸承固定蓋、軸承、電機與減速器、推進螺旋管、電機安裝筒、電機安裝筒前蓋、傳動軸、卡套、銑刀頭及鉆頭，其中壓力傳感器安裝筒的一端與后蓋連接，簧片固定下蓋安裝在該后蓋上，所述出線柱的一端與簧片固定下蓋相連，另一端設有簧片固定上蓋，該簧片固定上蓋與簧片固定下蓋之間設有多個簧片，每個所述簧片的兩端分別與簧片固定上蓋和簧片固定下蓋連接；所述壓力傳感器安裝筒的另一端與電機安裝筒的一端相連，該電機安裝筒的另一端連接有電機安裝筒前蓋，所述電機安裝筒內容置有安裝于電機安裝筒前蓋上的電機與減速器，傳動軸的一端和電機與減速器的輸出端相連，另一端與位于電機安裝筒前蓋下方的卡套連接；所述銑刀頭的一端與卡套相連，另一端連接有鉆頭；所述推進螺旋管套設在電機安裝筒的外部，該推進螺旋管的一端與所述卡套連接，另一端與所述軸承固定蓋相連，該軸承固定蓋通過軸承與電機安裝筒轉動連接；所述電機與減速器通過傳動軸帶動卡套、銑刀頭、鉆頭、推進螺旋管及軸承固定蓋旋轉；

其中：所述出線柱的另一端安裝有用于調節簧片固定上蓋與簧片固定下蓋之間距離的調節螺母；

各所述簧片沿圓周方向均布，每個簧片的兩端分別與簧片固定上蓋和簧片固定下蓋鉸接；各所述簧片處于壓緊狀態，向外彎曲；

所述出線柱上安裝有傳感器艙，該傳感器艙位于各所述簧片的中間；

所述軸承固定蓋分為軸承固定上蓋及軸承固定下蓋，該軸承固定下蓋的一端與所述推進螺旋管的另一端連接，所述軸承固定下蓋的另一端通過軸承與電機安裝筒轉動連接，所述軸承固定上蓋連接于軸承固定下蓋另一端的外部；

所述壓力傳感器安裝筒內安裝有測得向下所需鉆壓變化的壓力傳感器；

所述推進螺旋管為兩端開口的中空圓管，外表面沿軸向設有螺旋，由所述銑刀頭及鉆頭切削的土壤通過該推進螺旋管的旋轉向上排土；

所述出線柱、簧片固定上蓋、簧片固定下蓋、后蓋、壓力傳感器安裝筒、軸承固定蓋、推進螺旋管、電機安裝筒、電機安裝筒前蓋、傳動軸、卡套、銑刀頭及鉆頭的軸向中心線共線。

本發明的優點與積極效果為：

1.本發明結構簡單，總體結構輕盈緊湊，運動靈活，控制精巧，可適用于多種地外天體探測時所處的物理環境。