申请/专利权人：吉林大学

申请日：2019-10-14

公开（公告）日：2024-01-19

公开（公告）号：CN110514475B

主分类号：G01N1/08

分类号：G01N1/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.19#授权;2019.12.24#实质审查的生效;2019.11.29#公开

摘要：本发明公开了一种地外星体土壤岩石样品自平衡自适应钻取系统，属于航天技术领域，由钻取平台、锚固组件、驱动组件、传动组件和钻机组成，钻取平台用于存放锚固组件、驱动组件、传动组件、钻机及采取到的岩样；驱动组件用于为钻取平台的移动与传动组件的动作提供动力；传动组件分别与驱动组件、钻机连接，用于借助驱动组件提供的动力实现钻机位置与姿态的调整，以完成钻进与取样的工作，锚固组件用于固定钻探系统，并在钻探工作完成时解除钻取平台的平台主体与地外星体之间的连接，本发明采用射出射锚头钉入地外星体内部的方式，以提供在微重力条件下设备钻进所需的压力，达到了地外星体取样工作中高度机械化、自动化、智能化、简单化的要求。

主权项：1.一种地外星体土壤岩石样品自平衡自适应钻取系统，其特征在于，该钻取系统由钻取平台、锚固组件、驱动组件、传动组件和钻机（25）组成，所述钻取平台包括平台主体（1）、移动轮（2）、传动轴（3）、储心腔（4）、储心封盖（5）、封盖电机（6）、防尘盖驱动电机（7）以及锚固系统驱动电机（8），在所述平台主体（1）的上表面设置有用于存放钻机（25）的第一凹槽（101）和用于存放传动组件的第二凹槽（102），第一凹槽（101）和第二凹槽（102）数量均至少两个，第一凹槽（101）和第二凹槽（102）均以等角度间隔从平台主体（1）的中心向外周呈放射状分布，第一凹槽（101）和第二凹槽（102）交替间隔布置，第一凹槽（101）和第二凹槽（102）均具有用于封闭所述第一凹槽（101）和第二凹槽（102）的防尘盖，平台主体（1）下表面设有第三凹槽（103），第三凹槽（103）用于存放锚固组件，第三凹槽（103）数量至少三个，第三凹槽（103）以等角度间隔从平台主体（1）的中心向外周呈放射状分布，第三凹槽（103）具有用于封闭所述第三凹槽（103）的防尘盖；所述移动轮（2）数量为四个，四个移动轮（2）两两一对，成对的两个移动轮（2）的中心转轴通过传动轴（3）连接；所述传动轴（3）的中部设置有锥形齿轮（301），锥形齿轮（301）用于与移动轮驱动伞齿轮（12）配合工作；所述防尘盖驱动电机（7）安装在第一凹槽（101）、第二凹槽（102）及第三凹槽（103）的防尘盖上，用于翻转防尘盖，控制其开合；所述锚固系统驱动电机（8）安装在第三凹槽（103）内，锚固系统驱动电机（8）与锚固组件连接，用于控制锚固组件的旋出与收回；所述储心腔（4）设置在平台主体（1）内部；所述储心封盖（5）设置在储心腔（4）上；所述封盖电机（6）设置在储心封盖（5）上，用于控制其开合；所述驱动组件包括驱动电机（9）、驱动电机调位件（10）、蜗状盘驱动齿轮（11）及移动轮驱动伞齿轮（12），所述驱动电机调位件（10）嵌于所述平台主体（1）内，用于调整驱动电机（9）在竖直方向上的位置；所述驱动电机（9）的外壳一侧加工有齿条，用于与驱动电机调位件（10）齿轮啮合连接，驱动电机（9）同时驱动蜗状盘驱动齿轮（11）和移动轮驱动伞齿轮（12）转动，驱动电机（9）由驱动电机调位件（10）驱动上下移动时，驱动电机（9）上行至极限时，所述蜗状盘驱动齿轮（11）恰好与蜗状盘（13）下表面的内齿轮啮合，驱动电机（9）下行至极限时，所述移动轮驱动伞齿轮（12）恰好与所述传动轴（3）中部的锥形齿轮（301）啮合；所述传动组件包括蜗状盘（13）、蜗状盘轴承（14）、传动车（15）、传动铰接杆（16）及传动铰接头（17），所述蜗状盘（13）的上表面加工有呈螺旋蜗状排布的轨道，蜗状盘（13）的下表面加工有用于与蜗状盘驱动齿轮（11）啮合的内齿轮，蜗状盘（13）嵌于所述平台主体（1）内，蜗状盘（13）外边缘与蜗状盘轴承（14）内边缘紧密贴合；所述蜗状盘轴承（14）外边缘与平台主体（1）接触面紧密贴合；所述传动车（15）数量至少两个，每个传动车（15）具有两个轮子，两个轮子分别与所述蜗状盘（13）上的轨道相切；所述传动铰接杆（16）数量与传动车（15）数量一致，传动铰接杆（16）与传动车（15）一一对应，传动铰接杆（16）的一端与传动车（15）铰接，传动铰接杆（16）的另一端与位于所述传动铰接头（17）上的铰接部（1701）铰接；所述传动铰接头（17）包括传动铰接头本、电机（1702）及旋转电机（1703），传动铰接头本体的外圆周上均布有与传动铰接杆（16）相配的铰接部（1701），电机（1702）的外壳通过与传动铰接头本体的过盈配合固定在其内部，电机（1702）的转子能够在平面方向上360°的旋转；旋转电机（1703）为双转子电机，旋转电机（1703）的内转子与电机（1702）的转子下部过盈配合，旋转电机（1703）的外转子与钻机（25）过盈配合；所述锚固组件包括锚腿连接件（18）、爆炸螺栓（19）、第一射锚头（20）、第一锚接头（21）、第二射锚头（22）、第二锚接头（23）及第三射锚头（24），其中锚腿连接件（18）的顶端与锚固系统驱动电机（8）连接，锚腿连接件（18）的下端与第一射锚头（20）之间通过爆炸螺栓（19）连接；第一射锚头（20）与第二射锚头（22）间通过第一锚接头（21）连接；第二射锚头（22）与第三射锚头（24）之间通过第二锚接头（23）连接，第一射锚头（20）、第一锚接头（21）、第二射锚头（22）、第二锚接头（23）及第三射锚头（24）内部均设置有爆炸药包，并在第一射锚头（20）、第二射锚头（22）及第三射锚头（24）的内部设置有牵引绳；所述钻机（25）为井下扭矩自平衡有缆钻具系统，在所述钻机（25）的取心筒上安装有推杆，推杆用于将取得的岩样推入平台主体（1）的储心腔（4）内；所述封盖电机（6）选用伺服电机；所述防尘盖驱动电机（7）选用伺服电机。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种地外星体土壤岩石自平衡自适应样品钻取系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD