[发明专利]超声激励冲击太空取样钻

摘要

本发明涉及的是一种超声激励冲击太空取样钻，该装置主要由超声换能器、加压夹持面、自由质量、钻杆四部分组成。当给超声换能器通以高频交流激励电压时，由于压电陶瓷的逆压电效应，超声换能器产生纵向共振，通过超声换能器前端的变幅杆将超声振幅放大；自由质量在超声换能器的激励和振动耦合作用下，在夹持变幅杆末端和钻杆之间产生高频的往复碰撞；自由质量的碰撞冲击和超声换能器的振动通过钻杆传递到岩石，当冲击强度大于岩石的压溃强度时，岩石发就发生破碎。本发明与无加压驻面螺纹连接的超声太空取样钻相比，冲击能量传递率高，并能根据岩层硬度，施加相应的轴向力，以提高取样钻进效率，且结构简单，重量轻，功耗小。

主权项

一种新型的超声激励冲击太空取样钻，其特征在于：超声激励冲击太空取样钻由超声换能器(1)及其上的加压夹持面(2)、自由质量(3)和钻杆(4)四部分组成。取样工作时，具有半波振子特征的超声换能器(1)的两端纵向振动位移或速度最大，在超声换能器(1)上的特定位置，设计一个纵向振动位移和速度为零的节面(驻面)，在超声换能器(1)的该节面(驻面)设计一个加压夹持面(2)。