[发明专利]用于星球深层采样的钻具钻进性能测试装置

权利要求书

1.一种用于星球深层采样的钻具钻进性能测试装置，其特征在于所述装置包括模拟星壤桶(1)、钻杆(2)、角度可调移动框架(4)、移动平台(5)、冲击驱动机构、进尺驱动机构、回转驱动机构、钻杆支承座(9)、钻进角度调整机构(10)、测试台架(11)和两条直线导轨(4-1)，冲击驱动机构包括第三码盘(6-1)、冲击电机(6-2)、冲击减速器(6-3)、冲击小齿轮(6-4)、冲击大齿轮(6-5)、冲击凸轮(6-6)、冲击驱动壳体(6-7)、凸轮滚子(6-8)、弹簧(6-9)、弹簧连接块(6-10)和重锤(6-11)，进尺驱动机构包括第一码盘(7-8)、进尺电机(7-9)、进尺减速器(7-10)、联动轴(7-11)、两个下链轮(7-1)、两条链条(7-3)、两个下拉力传感器(7-4)、两个上拉力传感器(7-5)和两个上链轮(7-6)，回转驱动机构包括钻杆接口管(8-1)、回转大齿轮(8-2)、回转驱动壳体(8-3)、第二码盘(8-4)、回转电机(8-5)、回转减速器(8-6)、上联轴器(8-7)、扭矩传感器(8-8)、下联轴器(8-9)和回转小齿轮(8-10)，模拟星壤桶(1)设在角度可调移动框架(4)的下方，角度可调移动框架(4)通过钻进角度调整机构(10)与测试台架(11)连接，角度可调移动框架(4)上平行设置两条直线导轨(4-1)，移动平台(5)通过两条直线导轨(4-1)与角度可调移动框架(4)滑动连接；

进尺电机(7-9)的末端连接第一码盘(7-8)，进尺电机(7-9)的输出端与进尺减速器(7-10)的输入端传动连接，进尺减速器(7-10)固装在角度可调移动框架(4)上，进尺减速器(7-10)的输出端与联动轴(7-11)的一端传动连接，联动轴(7-11)固装在角度可调移动框架(4)上，联动轴(7-11)上装有两个上链轮(7-6)，两个下链轮(7-1)固装在角度可调移动框架(4)上，每个上链轮(7-6)通过链条(7-3)与相对应的下链轮(7-1)连接，每个链条(7-3)上串联上拉力传感器(7-5)和下拉力传感器(7-4)，两个上拉力传感器(7-5)与两个下拉力传感器(7-4)均与移动平台(5)固接；

回转电机(8-5)的后端上装有第二码盘(8-4)，回转电机(8-5)的输出端与回转减速器(8-6)的输入端传动连接，回转减速器(8-6)固装在回转驱动壳体(8-3)上，回转减速器(8-6)的输出轴与上联轴器(8-7)的一端传动连接，上联轴器(8-7)的另一端与扭矩传感器(8-8)的输入轴传动连接；扭矩传感器(8-8)的壳体固装在回转驱动壳体(8-3)上，扭矩传感器(8-8)的输出端与下联轴器(8-9)的一端传动连接，下联轴器(8-9)的另一端与回转小齿轮(8-10)固接，回转小齿轮(8-10)支承在回转驱动壳体(8-3)上，回转小齿轮(8-10)与固装在钻杆接口管(8-1)上的回转大齿轮(8-2)啮合，钻杆接口管(8-1)固装在移动平台(5)上，钻杆(2)的一端穿过回转大齿轮(8-2)设在钻杆接口管(8-1)内且二者螺纹连接，钻杆(2)的另一端穿过钻杆支承座(9)设在模拟星壤桶(1)的上方，钻杆支承座(9)固装在角度可调移动框架(4)上；

冲击电机(6-2)的后端连接第三码盘(6-1)，冲击电机(6-2)的输出端与冲击减速器(6-3)输入端传动连接，冲击减速器(6-3)固装在冲击驱动壳体(6-7)上，冲击驱动壳体(6-7)固装在移动平台(5)上，冲击减速器(6-3)的输出端上装有冲击小齿轮(6-4)，冲击小齿轮(6-4)与冲击大齿轮(6-5)啮合；冲击大齿轮(6-5)与冲击凸轮(6-6)固接且装在冲击驱动壳体(6-7)内，凸轮滚子(6-8)与冲击凸轮(6-6)的轮廓面贴合且装在弹簧连接块(6-10)的顶端，冲击弹簧(6-9)装在固定件冲击驱动壳体(6-7)和可动件弹簧连接块(6-10)之间，冲击驱动壳体(6-7)固装在移动平台(5)上，弹簧连接块(6-10)的底端固装重锤(6-11)，重锤(6-11)对应设在钻杆接口管(8-1)的顶端的上方。