一种月球大深度原位随钻随护取芯装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115822491A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211099864.4(22)申请日2022.09.09(71)申请人四川大学地址610041四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人刘涛吴一凡莫定强赵治宇杨东升朱亮宇(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214专利代理师贾林(51)Int.Cl.E21B25/08(2006.01)E21B25/10(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图9页(54)发明名称一种月球大深度原位随钻随护取芯装置(57)摘要本发明涉及岩石钻探技术领域，具体公开了一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，包括设置有安装腔的钻杆总成、与钻杆总成连接的钻头、与钻杆总成滑动配合的外壳、安装在外壳内的传动机构、设置在安装腔内的岩芯桶、设置在岩芯桶内的成膜机构、以及设置在成膜机构与传动机构之间的随护液自密封储存机构；在所述钻杆总成上设置有与随护液自密封储存机构连通的随护液流道。本发明能够在使用过程中进行定位，对钻头进行有效的冷却保护，对岩芯表面覆膜，实现对整个岩芯的进行有效的保护，从而获取原位保质保光保湿的岩芯，为月球月壤月岩原位物理力学性能、准确评估月球资源、获取月球挥发性气体、推演月球演化史等研究奠定基础。CN115822491ACN115822491A权利要求书1/1页1.一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，包括设置有安装腔的钻杆总成、与钻杆总成底部连接且与安装腔连通的钻头、套装在钻杆总成外侧且与其滑动配合的外壳、安装在外壳内且与钻杆总成同轴连接的传动机构、设置在安装腔内且与钻头可拆卸连接的岩芯桶、设置在岩芯桶内的成膜机构、以及设置在成膜机构与传动机构之间且位于安装腔内的随护液自密封储存机构；在所述钻杆总成上设置有与安装腔顶部连通的随护液流道。2.根据权利要求1所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，所述安装腔包括设置在靠近钻头一侧的岩芯桶腔、以及与岩芯桶腔远离钻头一端且同轴设置的随护腔；所述随护腔设置在岩芯桶腔与传动机构之间；所述岩芯桶位于岩芯桶腔内且两者同轴设置；所述随护液自密封储存机构位于随护腔内。3.根据权利要求2所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，所述成膜机构包括同轴安装在岩芯桶内且与岩芯桶之间形成成膜液流道一的内衬管、同轴安装在内衬管内且沿内衬管轴向移动的成膜组件、以及存储在内衬管内的成膜材料。4.根据权利要求3所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，所述内衬管靠近钻头一端与钻头之间形成与成膜液流道一连通的成膜液流道二；所述内衬管远离钻头的一端设置有与成膜液流道一连通的流道；所述成膜机构还包括与钻头靠近安装腔一侧铰接且用于密封岩芯的密封装置。5.根据权利要求4所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，所述密封装置包括多组且分别沿内衬管周向设置的密封瓣。6.根据权利要求3所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，在所述岩芯桶顶部的内侧面上设置有磁吸装置。7.根据权利要求3所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，所述随护液自密封储存机构包括一端与成膜组件连接且另外一端伸入随护腔内的连接轴二、位于随护腔内且与连接轴二连接的随护活塞、以及存储在随护腔的随护液；在所述随护腔的顶部设置有随护液流道连通的通孔二。8.根据权利要求7所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，所述成膜组件包括一端与连接轴二套接的连接轴一、与连接轴一远离连接轴二一端连接的岩芯活塞；所述成膜材料位于岩芯活塞的上方。9.根据权利要求1‑8任一项所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，还包括安装在传动机构远离钻杆总成一侧的充气定位机构；所述充气定位机构包括与钻杆同轴设置的储气缸、套装在储气缸外侧的充气膨胀环；所述储气缸内充填有惰性气体并通过控制器向储气缸施加作用力，以使惰性气体在压力作用下进入充气膨胀环，使得充气膨胀环与钻孔抵接。10.根据权利要求9所述的一种月球大深度原位随钻随护取芯装置，其特征在于，所述传动机构包括与钻杆总成远离钻头一端连接且用于控制钻杆总成和钻头绕其轴线旋转的回转机构、与回转机构远离钻头一端连接且用于控制钻杆总成和钻头沿其轴向移动的给进机构。2CN115822491A说明书1/7页一种月球大深度原位随钻随护取芯装置技术领域[0001]本发明涉及岩石钻探技术领域，更具体地讲，涉及一种月球大深度原位随钻随护取芯装置。背景技术[0002]准确获取月球深部地层信息的岩芯样本对于月球资源勘探评估、建设月球基地、月球起源与等科学问题具有重大战略意义。现有月球岩芯钻取过程中产生机械振动，导