[发明专利]回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器

权利要求书

1.一种回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器，其特征在于：包括探测器本体(1)、伸缩机构(4)、采样钻(6)、气吹机构和返回舱(7)，所述的伸缩机构(4)、气吹机构和返回舱(7)均安装在探测器本体(1)上，所述的采样钻(6)设置在伸缩机构(4)的末端，所述的气吹机构连通采样钻(6)和返回舱(7)，所述的伸缩机构(4)驱动采样钻(6)上下移动。

2.根据权利要求1所述的回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器，其特征在于：所述采样钻包括电机(6-1)、联轴器(6-2)、压电换能器(6-3)、超声波钻壳体(6-4)、螺旋钻杆(6-5)、钻杆套(6-6)、传动轴(6-7)、电机支撑架(6-8)和恢复弹簧(6-9)，所述电机支撑架(6-8)固定在超声波钻壳体(6-4)的上端，所述钻杆套(6-6)固定在超声波钻壳体(6-4)的下端，所述压电换能器(6-3)包括后盖板(6-3-1)、压电陶瓷叠堆(6-3-2)和变幅杆(6-3-3)，所述变幅杆(6-3-3)固定在超声波钻壳体(6-4)上，所述的变幅杆(6-3-3)为上宽下窄的空心杆体，宽段设置在超声波钻壳体(6-4)内，并伸入后盖板(6-3-1)的空腔，窄段设置在超声波钻壳体(6-4)内与螺旋钻杆(6-5)的一端连接，所述的变幅杆(6-3-3)的宽段将压电陶瓷叠堆(6-3-2)压紧在后盖板(6-3-1)上，所述螺旋钻杆(6-5)的另一端穿过钻杆套(6-6)设置，所述电机(6-1)安装在电机支撑架(6-7)上，所述联轴器(6-2)两侧分别与电机(6-1)的输出轴和传动轴(6-7)连接，所述的传动轴(6-7)穿过变幅杆(6-3-3)后与螺旋钻杆(6-5)连接，所述电机(6-1)通过联轴器(6-2)将动力输送到传动轴(6-7)，所述传动轴(6-7)驱动螺旋钻杆(6-5)做回转运动，在超声波钻壳体(6-4)内部的螺旋钻杆(6-5)上套设有一恢复弹簧(6-9)，所述钻杆套(6-6)上开设有进气口(6-12)和样品出口(6-11)。

3.根据权利要求2所述的回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器，其特征在于：所述伸缩机构(4)包括第一级杆(4-1)、第二级杆(4-2)、第三极杆(4-3)、进尺电机(4-4)、进尺电机支架(4-5)和丝杠(4-6)，所述第三级杆(4-3)滑动设置在第二级杆(4-2)内，所述第二级杆(4-2)滑动设置在第一级杆(4-1)内，所述第一级杆(4-1)顶端安装在探测器本体(1)上，所述第三级杆(4-3)末端与电机支撑架(6-8)连接，所述进尺电机(4-4)安装在进尺电机支架(4-5)上，所述进尺电机支架(4-5)安装在第三级杆(4-3)内部，进尺电机(4-4)的输出轴与丝杠(4-6)连接，所述丝杠(4-6)上配合有一丝母(4-7)，所述丝母(4-7)固定在第一级杆(4-1)的顶端，所述进尺电机(4-4)驱动丝杠(4-6)转动，在丝母(4-7)约束下实现各级杆的进给运动。

4.根据权利要求3所述的回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器，其特征在于：所述气吹机构包括气罐(2)、进气管(3)和样品管(5)，所述气罐(2)固定在探测器本体(1)上，所述的气罐(2)通过进气管(3)与进气口(6-12)连通，所述的样品管(5)连通样品出口(6-11)和返回舱(7)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器，其特征在于：在恢复弹簧(6-9)与超声波钻壳体(6-4)相抵处设有轴承(6-10)，所述的恢复弹簧(6-9)一端紧压螺旋钻杆(6-5)使其端面与变幅杆(6-3-3)贴合，另一端紧压轴承(6-10)使其与超声波钻壳体(6-4)贴合。

6.根据权利要求5所述的回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器，其特征在于：所述联轴器(6-2)设置在电机支撑架(6-8)内。

7.根据权利要求6所述的回转电机与超声波钻同轴式小行星采样器，其特征在于：所述电机支撑架(6-8)与所述超声波钻壳体(6-4)之间通过螺栓连接。