[发明专利]可转位回转冲击超声波钻进采样气吹送样式小行星采样器

权利要求书

1.一种可转位回转冲击超声波钻进采样气吹送样式小行星采样器，其特征在于：包括探测器本体(1)、进尺机构(4)、转位机构(6)、采样钻(7)、气吹机构和返回舱(8)，所述的进尺机构(4)、气吹机构和返回舱(8)均安装在探测器本体(1)上，所述的转位机构(6)设置在进尺机构(4)的末端，所述的采样钻(7)设置在转位机构(6)的末端，所述的气吹机构连通采样钻(7)和返回舱(8)，所述的进尺机构(4)驱动采样钻(7)上下移动，所述的转位机构(6)带动采样钻(7)转动。

2.根据权利要求1所述的可转位回转冲击超声波钻进采样气吹送样式小行星采样器，其特征在于：所述采样钻(7)包括转子(7-1)、V型后盖板(7-2)、压电陶瓷叠堆(7-3)、变幅杆(7-4)、传动轴(7-5)、下壳体(7-6)、螺旋钻杆(7-7)、钻杆套(7-8)和上壳体(7-12)，所述的转子(7-1)、V型后盖板(7-2)、压电陶瓷叠堆(7-3)、变幅杆(7-4)和传动轴(7-5)设置在上壳体(7-12)和下壳体(7-6)围成的空间内，在所述螺旋钻杆(7-7)外套设一端封闭一端开口的钻杆套(7-8)，所述钻杆套(7-8)的封闭端固定在下壳体(7-6)的远离上壳体(7-12)的一端，在所述钻杆套(7-8)上靠近封闭端处设有进气口(7-16)和样品出口(7-15)，所述变幅杆(7-4)固定在下壳体(7-6)上，所述的变幅杆(7-4)为上宽下窄的空心杆体，宽段设置在上壳体(7-12)内，并伸入V型后盖板(7-2)的空腔，窄段设置在下壳体(7-6)内与螺旋钻杆(7-7)连接，所述的变幅杆(7-4)的宽段将压电陶瓷叠堆(7-3)压紧在V型后盖板(7-2)上，所述的V型后盖板(7-2)的上端设置转子(7-1)，所述的传动轴(7-5)依次穿过转子(7-1)和变幅杆(7-4)后与螺旋钻杆(7-7)连接，在转子(7-1)和上壳体(7-12)上壁之间的传动轴(7-5)上套设一压紧弹簧(7-11)，在下壳体(7-6)内部的螺旋钻杆(7-7)上套设有一恢复弹簧(7-13)。

3.根据权利要求2所述的可转位回转冲击超声波钻进采样气吹送样式小行星采样器，其特征在于：所述进尺机构(4)包括进尺轴(4-1)、齿条(4-2)、齿轮(4-3)、电机(4-4)和电机支撑座(4-5)，所述齿条(4-2)安装在进尺轴(4-1)上，所述齿轮(4-3)安装在电机(4-4)的输出轴上，所述齿条(4-2)和齿轮(4-3)啮合，所述的电机(4-4)安装在电机支撑座(4-5)上，所述的电机支撑(4-5)固定在探测器本体(1)上，所述电机(4-2)通过齿轮(4-3)和齿条(4-2)组成的齿轮齿条副将回转运动变为进尺轴(4-1)的直线运动。

4.根据权利要求3所述的可转位回转冲击超声波钻进采样气吹送样式小行星采样器，其特征在于：所述转位机构(6)包括转位电机(6-1)、电机支架(6-2)、小齿轮(6-3)、大齿轮(6-4)和连接架(6-6)，所述转位电机(6-1)安装在电机支架(6-2)上，所述电机支架(6-2)固定在进尺轴(4-1)的末端，所述小齿轮(6-3)安装在转位电机(6-1)的输出轴上，所述小齿轮(6-3)与转动连接在进尺轴(4-1)上的大齿轮(6-4)啮合，所述大齿轮(6-4)通过连接架(6-6)与上壳体(7-12)固定连接，所述转位电机(6-1)通过小齿轮(6-3)和大齿轮(6-4)组成的齿轮副驱动采样钻(7)转位。

5.根据权利要求4所述的可转位回转冲击超声波钻进采样气吹送样式小行星采样器，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(7-16)连通，所述的样品管(5)连通样品出口(7-15)和返回舱(8)。

6.根据权利要求5所述的可转位回转冲击超声波钻进采样气吹送样式小行星采样器，其特征在于：所述采样器包括导向限位机构，所述导向限位机构包括固定在探测器本体(1)上的滑块(4-6)和设置在进尺轴(4-1)上的导轨(4-7)，所述导轨(4-7)两端设有限位沿，所述滑块(4-6)和导轨(4-7)配合。