專利名稱：依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航天領(lǐng)域，涉及ー種鉆探進(jìn)尺驅(qū)動(dòng)工具，特別是一種依靠摩擦カ傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)小體積輕質(zhì)量發(fā)送、功耗低驅(qū)動(dòng)。
背景技術(shù)：
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(qiáng)國(guó)必不可少的標(biāo)志，在航天系統(tǒng)工程中每個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要，其中一項(xiàng)就是在探測(cè)器系統(tǒng)著陸月表后對(duì)月表物質(zhì)的采樣，采樣分表采和深采，表采是對(duì)月表表面顆粒物的采集，深采就是需要通過鉆探對(duì)深層物質(zhì)的采集取樣，深采相對(duì)難度要大，對(duì)設(shè)備要求高，關(guān)鍵是要通過鉆機(jī)將目標(biāo)區(qū) 域內(nèi)深度約2米的月壤樣品鉆取出來，由于航天項(xiàng)目的特殊性，要確保任務(wù)完成鉆機(jī)組件必須滿足要求，既要質(zhì)量輕便于發(fā)送，又要體積小使空間利用率高，又要具有高的可靠性，所以有別于傳統(tǒng)鉆機(jī)，要根據(jù)需要對(duì)鉆機(jī)組件重新設(shè)計(jì)，鉆機(jī)加載單元就是其中ー項(xiàng)需要從新設(shè)計(jì)的構(gòu)件，不但要質(zhì)量輕體積小，還要滿足鉆桿向下進(jìn)尺行程較大的需要，有待于技術(shù)創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了滿足太空環(huán)境下鉆采對(duì)設(shè)備的特殊要求，提供了一種依靠摩擦カ傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，可以對(duì)鉆機(jī)實(shí)施進(jìn)尺加載，并保持
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)單元、摩擦傳動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)固定在支撐座上，電機(jī)動(dòng)カ輸出軸連接外花鍵驅(qū)動(dòng)軸；摩擦傳動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)卷筒，驅(qū)動(dòng)卷筒內(nèi)軸心位置為中空內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，與外花鍵驅(qū)動(dòng)軸嚙合，驅(qū)動(dòng)卷筒上固定連接有與其同心的軸向移動(dòng)塊，該軸向移動(dòng)塊上設(shè)有螺紋，對(duì)應(yīng)軸向移動(dòng)塊設(shè)有固定塊，固定塊固定連接在支撐座上，固定塊上設(shè)有與軸向移動(dòng)塊上螺紋相嚙合的螺紋；驅(qū)動(dòng)卷筒上纏繞有驅(qū)動(dòng)牽引繩，纏繞后牽引繩兩端分別向上、向下延伸經(jīng)滑輪換向固定連接在鉆機(jī)上。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與外花鍵驅(qū)動(dòng)軸間設(shè)有減速器。所述軸向移動(dòng)塊為進(jìn)尺絲杠，固定塊為進(jìn)尺絲母，進(jìn)尺絲杠與進(jìn)尺絲母構(gòu)成ー螺旋副，進(jìn)尺絲杠一端與驅(qū)動(dòng)卷筒同軸連接，另一端旋在進(jìn)尺絲母內(nèi)，進(jìn)尺絲母固定在支撐架上。所述軸向移動(dòng)塊固定連接在驅(qū)動(dòng)卷筒一側(cè)外圈，設(shè)有ー圈以上外螺紋，在支撐架連接有固定塊，固定塊上有一條以上沿驅(qū)動(dòng)卷筒軸向延展并與驅(qū)動(dòng)卷筒同軸的弧面，弧面上設(shè)有與軸向移動(dòng)塊外螺紋嚙合的螺紋。所述軸向移動(dòng)塊與固定塊上嚙合的螺紋頭數(shù)為兩頭以上。所述牽弓I繩或支撐座上連接有松緊調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明依靠卷筒摩擦カ帶動(dòng)牽引繩上下移動(dòng)對(duì)鉆機(jī)實(shí)施進(jìn)尺加載，通過軸向移動(dòng)塊的隨動(dòng)軸向移動(dòng)可以使?fàn)恳K的牽引方向恒定不變，避免偏擺，相比剛性加載可以更好的保護(hù)設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小重量輕，更適用于外外太空鉆采。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例驅(qū)動(dòng)單元和摩擦傳動(dòng)單元的剖視 圖2為本發(fā)明實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)安裝示意 圖3為沿圖I所不A-A首I]視圖。圖中標(biāo)示名稱1驅(qū)動(dòng)電機(jī)；2支撐座；3外花鍵驅(qū)動(dòng)軸；4驅(qū)動(dòng)卷筒；5牽引繩；6減速器；7進(jìn)尺絲杠；8進(jìn)尺絲母。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例如圖I至圖3所示，該依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)單元、摩擦傳動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I連接有減速器6，減速器6固定在支撐座2上，支撐座2連接在探測(cè)器主體上，減速器6動(dòng)カ輸出軸連接有外花鍵驅(qū)動(dòng)軸3 ;摩擦傳動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)卷筒4，驅(qū)動(dòng)卷筒4內(nèi)軸心位置為中空內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，與外花鍵驅(qū)動(dòng)軸3嚙合，驅(qū)動(dòng)卷筒4上固定連接有與其同心的進(jìn)尺絲杠7，對(duì)應(yīng)進(jìn)尺絲杠7設(shè)有與其嚙合的進(jìn)尺絲母8，進(jìn)尺絲母8固定連接在支撐座2上，進(jìn)尺絲杠7與進(jìn)尺絲母8構(gòu)成ー螺旋副，驅(qū)動(dòng)卷筒4上纏繞有驅(qū)動(dòng)牽引繩5，纏繞四圈后牽引繩5兩端分別向上、向下延伸經(jīng)滑輪換向后通過螺栓與連接塊連接，連接塊固定連接在鉆機(jī)上，螺旋副螺紋間距與牽引繩5直徑相等；安裝時(shí)可通過連接塊上的螺栓調(diào)節(jié)牽引繩5的張緊度，使其松緊適度，避免過緊時(shí)摩擦阻力過大，過松時(shí)牽引繩5在驅(qū)動(dòng)卷筒4上打滑，鉆采工作時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I啟動(dòng)后經(jīng)減速器6和外花鍵驅(qū)動(dòng)軸3帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷筒4旋轉(zhuǎn)，依靠摩擦力驅(qū)動(dòng)卷筒4將牽引繩5下端卷起上端放出對(duì)鉆機(jī)加載，在牽引繩5的牽拉下實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)沿導(dǎo)軌向下的加載運(yùn)行，同時(shí)驅(qū)動(dòng)卷筒4旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)進(jìn)尺絲杠7旋轉(zhuǎn)，在進(jìn)尺絲母8作用下進(jìn)尺絲杠7帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷筒4沿外花鍵驅(qū)動(dòng)軸3側(cè)移，旋轉(zhuǎn)一周其位移距離等于牽引繩5的直徑，對(duì)牽引繩5在驅(qū)動(dòng)卷筒4卷放產(chǎn)生的位移進(jìn)行補(bǔ)償，使?fàn)恳K5向上下的牽引方向恒定不變，避免牽引繩5偏擺，相比剛性加載可以更好的保護(hù)設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小重量輕，更適用于外外太空鉆采。本發(fā)明實(shí)施時(shí)軸向移動(dòng)塊可以固定連接在驅(qū)動(dòng)卷筒4 ー側(cè)外圈，設(shè)置ー圈以上外螺紋，固定塊連接在支撐架，在固定塊上設(shè)有沿驅(qū)動(dòng)卷筒4軸向延展并與驅(qū)動(dòng)卷筒4同軸的弧面，弧面上設(shè)有與軸向移動(dòng)塊外螺紋嚙合的螺紋，采用這種結(jié)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)卷筒4軸向的位移；軸向移動(dòng)塊與固定塊上嚙合的螺紋頭數(shù)可以設(shè)為兩頭以上；支撐座2可浮動(dòng)連接在探測(cè)器主體上，可對(duì)牽引繩5安裝時(shí)的張緊度進(jìn)行粗預(yù)調(diào)，再通過連接塊上的螺栓進(jìn)行微調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)單元、摩擦傳動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)，電機(jī)固定在支撐座(2)上，電機(jī)動(dòng)力輸出軸連接外花鍵驅(qū)動(dòng)軸(3);摩擦傳動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)卷筒(4)，驅(qū)動(dòng)卷筒(4)內(nèi)軸心位置為中空內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，與外花鍵驅(qū)動(dòng)軸(3)嚙合，驅(qū)動(dòng)卷筒(4)上固定連接有與其同心的軸向移動(dòng)塊，該軸向移動(dòng)塊上設(shè)有螺紋，對(duì)應(yīng)軸向移動(dòng)塊設(shè)有固定塊，固定塊固定連接在支撐座(2)上，固定塊上設(shè)有與軸向移動(dòng)塊上螺紋相嚙合的螺紋；驅(qū)動(dòng)卷筒(4)上纏繞有驅(qū)動(dòng)牽引繩(5)，纏繞后牽引繩(5 )兩端分別向上、向下延伸經(jīng)滑輪換向固定連接在鉆機(jī)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取 心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)與外花鍵驅(qū)動(dòng)軸(3 )間設(shè)有減速器(6 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于所述軸向移動(dòng)塊為進(jìn)尺絲杠(7)，固定塊為進(jìn)尺絲母(8)，進(jìn)尺絲杠(7)與進(jìn)尺絲母(8)構(gòu)成一螺旋畐O，進(jìn)尺絲杠(7) —端與驅(qū)動(dòng)卷筒(4)同軸連接，另一端旋在進(jìn)尺絲母內(nèi)，進(jìn)尺絲母固定在支撐架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于所述軸向移動(dòng)塊固定連接在驅(qū)動(dòng)卷筒(4) 一側(cè)外圈上，設(shè)有一圈以上外螺紋，在支撐架連接有固定塊，固定塊上有一條以上沿驅(qū)動(dòng)卷筒(4)軸向延展并與驅(qū)動(dòng)卷筒(4)同軸的弧面，弧面上設(shè)有與軸向移動(dòng)塊外螺紋嚙合的螺紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3或4所述的依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于所述軸向移動(dòng)塊與固定塊上嚙合的螺紋頭數(shù)為兩頭以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于所述牽引繩(5 )或支撐座(2 )上連接有松緊調(diào)節(jié)裝置。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種依靠摩擦力傳動(dòng)的鉆探取心加載機(jī)構(gòu)，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)單元、摩擦傳動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)固定在支撐座上，電機(jī)動(dòng)力輸出軸連接外花鍵驅(qū)動(dòng)軸；摩擦傳動(dòng)單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)卷筒，驅(qū)動(dòng)卷筒內(nèi)軸心位置為中空內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，與外花鍵驅(qū)動(dòng)軸嚙合，驅(qū)動(dòng)卷筒上固定連接有與其同心的軸向移動(dòng)塊，該軸向移動(dòng)塊上設(shè)有螺紋，對(duì)應(yīng)軸向移動(dòng)塊設(shè)有固定塊，固定塊固定連接在支撐座上，固定塊上設(shè)有與軸向移動(dòng)塊上螺紋相嚙合的螺紋；驅(qū)動(dòng)卷筒上纏繞有驅(qū)動(dòng)牽引繩；可以使?fàn)恳K的牽引方向恒定不變，避免偏擺，相比剛性加載可以更好的保護(hù)設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小重量輕，更適用于外外太空鉆采。
文檔編號(hào)G01N1/08GK102735497SQ20121021488
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者全齊全, 姜生元, 李賀, 李鵬, 王清川, 王鑫, 鄧宗全, 陳明 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)