一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102359890A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102359890A(43)申请公布日2012.02.22(21)申请号201110304180.9(22)申请日2011.10.10(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人张斌鄢盛超杨华勇(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林怀禹(51)Int.Cl.G01N1/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置(57)摘要本发明公开了一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置。在驱动电机的轴上安装有主动齿轮，其两侧分别安装有左、右对称的传动齿轮系，在两个传动齿轮系的最后一级的齿轮轴上分别同轴安装曲柄，最后一级的齿轮轴之间的机座上开有滑槽，滑槽中安装对称布置的滑块，每个手抓一侧的T型头嵌入各自滑块的槽内，滑块槽端面安装有弧形弹簧片，弧形弹簧片与手爪T型头外端面相接触，每个连杆的一端与各自的曲柄连接，另一端与各自的滑块铰接，形成曲柄滑块机构，手抓的另一侧为凹圆弧面。本发明采用一个电机驱动两个手爪，齿轮系对称布置，两手爪同步性好，不易使钻杆弯曲；传动方式可靠性高；曲柄滑块机构对力具有放大效果；电机工作转角小，动作迅速。CN1023598ACCNN110235989002359907A权利要求书1/1页1.一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置，其特征在于：包括机座（1），驱动电机（2），两个结构相同的传动齿轮系，两个手爪，两个曲柄，两个滑块，两根连杆，两片弹簧片；在机座（1）内安装有驱动电机（2），驱动电机（2）的轴上安装有主动齿轮，在主动齿轮的两侧分别安装有左、右对称的传动齿轮系，在左、右对称的传动齿轮系的最后一级的齿轮轴上分别同轴安装曲柄，最后一级的齿轮轴之间的机座（1）上开有滑槽，滑槽中安装对称布置的滑块，每个手抓一侧的T型头嵌入各自滑块的槽内，滑块槽端面安装有弧形弹簧片（8），弧形弹簧片与手爪T型头外端面相接触，每个连杆的一端与各自的曲柄（5）连接，每个连杆的另一端与各自的滑块铰接，从而形成曲柄滑块机构，每个手抓的另一侧为凹圆弧面。2.根据权利要求1所述的一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置，其特征在于：所述的左、右对称的传动齿轮系为三级齿轮传动。3.根据权利要求1所述的一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置，其特征在于：所述的两个手爪的凹圆弧面包覆有软质高摩擦系数的材料。4.根据权利要求1所述的一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置，其特征在于：所述的曲柄滑块机构的连杆工作于极限位置，即为曲柄滑块机构的曲柄与连杆成180°角时的位置。2CCNN110235989002359907A说明书1/3页一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置技术领域[0001]本发明涉及钻杆夹持装置，尤其是涉及一种月球深层土壤采集器的钻杆夹持装置。背景技术[0002]20世纪中叶以来，人类就不断地对月球进行探索。自1958年至1976年，美国和苏联共发射108个月球探测器，成功或者部分成功52个。月球探测取得划时代的成就。美国Apollo计划和苏联的Luna计划分别进行了载人和不载人的登月取样，共获得382.0211kg的月球样本。其中美国Apollo计划采集月球样本约381.7kg，苏联Luna计划采集月球样本约0.3211kg。其中Apollo计划采集样品基本通过人工进行，而Luna计划为自动采样。[0003]进入20世纪90年代后，包括中国在内的世界多国及组织开始进行新一轮的月球探测。月壤采样对分析月球资源环境及日后的利用有决定性作用，出于对宇航员登月的复杂性和危险性考虑，自动采样装置得到发展。目前外星采样方式主要有以下几种：A．爪、舀、铲；B．夹、钳；C．网、拖索；D．深钻、表面钻、岩心钻；E．穿透装置；F．驱动管；G．表面粘附；H．刷、扫；I．吸入式。[0004]其中，深钻是目前唯一可以采集深层月壤并保留其结构特性的方式，它在Luna计划中得到实现，不过因为一些原因采样量较小。深层月壤受外部环境影响小，对研究的意义远大于表层月壤和月岩，故而深钻装置成为外星采样的重要工具。[0005]早期苏联的外星采样深钻均采用单杆钻机，由此产生采样深度不够或钻机装置过大的问题，所以后期的研究者开发了多杆钻机，通过将多根钻杆拼接，实现了用较小的装置获得较大钻采深度。其中，由赫尔辛基大学和ESA联合开发的MRoSA2钻采系统，体积为11*11*35cm，含10个20cm长的可以自动组装和拆卸的钻杆，钻取深度为2m；NASA与ASI合作开发的一种钻探取样系统，最深可达表层下2.5m，每根钻杆取样直径14mm，长25mm；北京航空航天大学丁希伦等