专利名称：强制摆线式钻探取心加载机构的制作方法
技术领域：
本发明属于航空航天技术领域，具体涉及一种强制摆线式钻探取心加载机构。
背景技术：
航空航天是人类探索自然界的前沿工程，也是科技强国必不可少的标志，在航天系统中每个环节都非常重要，如何在失重的环境下砖取月壤表面的土壤更是一大难题，传统的进尺驱动装置通常按照地球环境设计、针对单一钻机，配合性差、质量重、体积大而且耗能极多，而空间和质量对于一个航天器来说是至关重要的，也是严格控制的关键项目，因此传统的进尺驱动装置不符合航天应用要求。

发明内容
本发明的目的是为了克服背景技术中的不足，而提供一种强制摆线式钻探取心加载机 构，实现在月球低重力的环境下，可配合其他钻取采样装置完成取样的钻探取心加载机构。本发明采用的技术方案为一种强制摆线式钻探取心加载机构，主要包括驱动电机、减速器、驱动卷筒、左支座、右支座、安装板，其特征在于驱动电机动力输出轴与减速器的动力输入端连接，减速器通过法兰固定连接在左支座上，减速器的动力输出轴与驱动卷筒同轴连接，驱动卷筒轴两端通过轴承分别固定在左支座和右支座；驱动卷筒表面设有螺旋槽，驱动卷筒上设有径向贯穿驱动卷筒的穿线孔，穿线孔将驱动卷筒分为左绕绳段和右绕绳段两部分，牵引绳由穿线孔穿过，在穿线孔一端通过压紧垫片和压紧螺钉将牵引绳固定在驱动卷筒上，穿线孔另一端处于靠近驱动卷筒轴向中间部位螺旋槽内，牵引绳在左绕绳段和右绕绳段上缠绕后其整体螺旋方向相同，缠绕长度大于所需行程长度，缠绕后牵引绳的两端分别向上、下延伸经滑轮换向固定在钻机上。所述的驱动卷筒上的螺旋槽牙型为梯型。所述的滑轮由槽轮、球面轴承、轴构成，槽轮为环状，外部一圈设有绳槽，内表面设有一圈球面凹槽，球面轴承外圈外表为一圈球面凸起，与槽轮内表面球面凹槽吻合活动连接，球面轴承内圈与轴连接，槽轮径向面可偏转。所述的牵引绳在左绕绳段和右绕绳段其中一段上缠绕一至两圈，另一段上缠绕长度大于所需行程长度一至两圈。所述的压紧螺钉为轴线中空结构，穿线孔内的牵引绳位于中空位置。所述的牵引绳上连接有预紧机构。本发明的有益效果是结构设计合理，构思巧妙新颖，在月球低重力的环境下可以配合其他钻取装置完成采样工作，质量轻、功耗低适合航天应用，实用性强，易于大规模推广。


图I是本发明的整体结构示意图。图2是本发明A-A方向的剖面结构示意图。图3是本发明滑轮偏摆工作时结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例如图I至图3所示，该强制摆线式钻探取心加载机构，主要包括驱动电机
I、减速器2、驱动卷筒7、左支座5、右支座11、安装板12，驱动电机I动力输出轴与减速器2的动力输入端连接，减速器2通过法兰4固定连接在左支座5上，减速器2的动力输出轴与驱动卷筒7同轴连接，驱动卷筒7轴两端通过轴承6分别固定在左支座5和右支座11 ;驱动卷筒7表面设有螺旋槽，螺旋槽牙型为梯型，驱动卷筒7上设有径向贯穿驱动卷筒7的穿线孔13，穿线孔13将驱动卷筒7分为左绕绳段和右绕绳段两部分，牵引绳10由穿线孔13穿过，在穿线孔13 —端通过压紧垫片8和压紧螺钉9将牵引绳10固定在驱动卷筒7上，穿线孔13另一端处于靠近驱动卷筒7轴向中间部位螺旋槽内，牵引绳10在左绕绳段和右绕绳段上缠绕后其整体螺旋方向相同，牵引绳10在左绕绳段缠绕一至两圈，在右绕绳段缠绕长度大于所需行程长度一至两圈，缠绕后牵引绳10的两端分别向上、下延伸经滑轮换向固定在钻机上，滑轮由槽轮、球面轴承、轴构成，槽轮为环状，外部一圈设有绳槽，内表面设有一圈球面凹槽，球面轴承外圈外表为一圈球面凸起，与槽轮内表面球面凹槽吻合活动连接，球面轴承内圈与轴连接，槽轮径向面可偏转，避免牵引绳10偏摆时脱槽，牵引绳10连接有 预紧机构；安装时通过预紧机构将牵引绳10预紧；工作时在驱动电机I的驱动下通过减速器2带动驱动卷筒7转动，驱动卷筒7右绕绳段放绳，左绕绳段收绳，牵引绳10通过滑轮换向作用在钻机上，对钻机加载使其实现向下钻采，这一过程中牵引绳10在驱动卷筒7表面螺旋槽内绕动，左绕绳段螺旋槽迫使牵引绳10强制摆线，缠绕至左绕绳段螺旋槽内，以避免了牵引绳10在卷筒相同位置反复缠绕并相互压线使牵引绳10的缠绕半径不规则逐渐变大引起的驱动不稳定，结构设计合理，构思巧妙新颖，在月球低重力的环境下可以配合其他钻取装置完成采样工作，质量轻、功耗低实用性强适合航天应用。
权利要求
1.一种强制摆线式钻探取心加载机构，主要包括驱动电机(I)、減速器(2)、驱动卷筒(7)、左支座(5)、右支座(11)、安装板(12)，其特征在于驱动电机(I)动カ输出轴与减速器(2)的动カ输入端连接，减速器(2)通过法兰(4)固定连接在左支座(5)上，减速器(2)的动カ输出轴与驱动卷筒(7)同轴连接，驱动卷筒(7)轴两端通过轴承(6)分别固定在左支座(5)和右支座(11);驱动卷筒(7)表面设有螺旋槽，驱动卷筒(7)上设有径向贯穿驱动卷筒(7)的穿线孔(13)，穿线孔(13)将驱动卷筒(7)分为左绕绳段和右绕绳段两部分，牵引绳(10)由穿线孔(13)穿过，在穿线孔(13)—端通过压紧垫片(8)和压紧螺钉(9)将牵引绳(10)固定在驱动卷筒(7)上，穿线孔(13)另一端处于靠近驱动卷筒(7)轴向中间部位螺旋槽内，牵引绳(10)在左绕绳段和右绕绳段上缠绕后其整体螺旋方向相同，缠绕长度大于所需行程长度，缠绕后牵引绳(10)的两端分别向上、下延伸经滑轮换向固定在钻机上。
2.根据权利要求I所述的ー种强制摆线式钻探取心加载机构，其特征在于所述的驱动卷筒(7)上的螺旋槽牙型为梯型。
3.根据权利要求I所述的ー种强制摆线式钻探取心加载机构，其特征在于所述的滑轮由槽轮、球面轴承、轴构成，槽轮为环状，外部一圈设有绳槽，内表面设有ー圈球面凹槽；球面轴承外圏外表为ー圈球面凸起，与槽轮内表面球面凹槽吻合活动连接，球面轴承内圈与轴连接，槽轮径向面可偏转。
4.根据权利要求I所述的ー种强制摆线式钻探取心加载机构，其特征在于所述的牵引绳(10)在左绕绳段和右绕绳段其中一段上缠绕一至两圈，另一段上缠绕长度大于所需行程长度一至两圈。
5.根据权利要求I所述的ー种强制摆线式钻探取心加载机构，其特征在于所述的压紧螺钉(9)为轴线中空结构，牵引绳(10)经由中空位置引出。
6.根据权利要求I所述的ー种强制摆线式钻探取心加载机构，其特征在于所述的牵引绳(10)上连接有预紧机构。
全文摘要
一种强制摆线式钻探取心加载机构，属于航空航天技术领域，它主要包括驱动卷筒，表面带有螺旋槽的驱动卷筒中间设有贯穿驱动卷筒的穿线孔，牵引绳穿过穿线孔，穿线孔将牵引绳分为收绳段和放绳段两部分，并由压紧垫片和压紧螺钉将穿线孔端孔处的牵引绳固定在驱动卷筒上，收绳段和放绳段向穿线孔的两边缠绕，且收绳段和放绳段轴向缠绕方向相反，缠绕后的两端分别向上、下延伸经滑轮换向固定在钻机上。本发明结构设计合理，构思巧妙新颖，在月球低重力的环境下可以配合其他钻取装置完成采样工作，质量轻、功耗低适合航天应用，实用性强，易于大规模推广。
文档编号G01N1/08GK102735498SQ20121022260
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者全齐全, 姜生元, 李鹏, 王清川, 王鑫, 陈明 申请人:哈尔滨工业大学