钻头、螺旋取样部、地外天体取样钻具制造技术

本申请涉及地外天体采样领域，具体公开了一种地外天体取样钻具，包括钻头和螺旋取样部。钻头包括两种形状的切削刃，其中钻头基体上的切削刃具有螺旋升角大的特点。螺旋取样部包括螺旋部以形成螺旋粉槽，螺旋部的第一表面与过轴平面的相贯线为水平直线，且相对于螺旋取样部的旋转轴垂直，螺旋部的第二表面与过轴平面的相贯线为圆弧线，且圆弧线半径较大，以便于石块从螺旋粉槽脱落。本申请的方案可以降低钻具在取样过程中所需的切削钻压力，使钻具安装在机械臂末端以完成地外天体取样。安装在机械臂末端以完成地外天体取样。安装在机械臂末端以完成地外天体取样。

【技术实现步骤摘要】
钻头、螺旋取样部、地外天体取样钻具


[0001]本申请涉及地外天体采样的
，特别是一种钻头、螺旋取样部、地外天体取样钻具。

技术介绍

[0002]根据国内外月球探测数据分析结果，月球极区深度剖面内0.5
‑
3m深度区间为水冰大概率富集区。为了保证获得含水冰样品的概率，要求在1m左右深度开展取样。
[0003]月壤具有密实、大内摩擦角、级配宽的特点，如果再含有一定的水冰成分，其力学性能变得更为复杂、切削力载也大大提高。因此，如何高可靠的、无人自主的实现月球极区永久阴影区内1m左右深度含水冰样品的取样是一大难题。
[0004]据相关文件报道，目前常用的冻土取样方案是钻取方案，基本原理是利用一根细长的外螺旋钻具实现对冻土的钻进取样，钻具的前端安装有耐磨的切削钻头，钻具的驱动机构则安装在钻具的尾部。钻取方案的优点在于钻进能量密度高，可以比较可靠的实现冻土钻进取样。已知钻具由于结构简单，在切削冻土过程中的切削钻压力较高，增大了冻土取样难度；另外，用于支持钻具钻进取样的外部机构需要特别复杂，质量重、体积大、功耗大。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻头，应用于地外天体取样钻具，其特征在于，包括：第一螺旋部，所述第一螺旋部包括钻头基体和第一切削刃，所述钻头基体呈锥形，所述第一切削刃螺旋绕设于所述钻头基体的外周，所述第一切削刃的螺旋升角为45～80
°
；定心刃部，所述定心刃部包括定心刃基体和第二切削刃，所述定心刃基体呈锥形，并与所述钻头基体相接，所述第二切削刃在所述定心刃基体的表面沿所述钻头的旋转轴延伸，所述第二切削刃与所述第一切削刃相接；其中，所述钻头的切削锥角为15～50
°
。2.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述钻头还包括定心头部，定心头部位于所述定心刃部的远离所述第一螺旋部的一侧，所述定心头部包括柱部和椎部，所述柱部连接在所述椎部和所述定心刃部之间，所述柱部与所述定心刃基体和所述第二切削刃均相接。3.根据权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，沿所述钻头的旋转轴，所述钻头基体设有第一沉孔和通孔，所述定心刃部设有螺纹盲孔；所述钻头还包括第一螺纹锁紧件，所述第一螺纹锁紧件穿过所述通孔与所述螺纹盲孔锁紧，所述第一螺纹锁紧件的根部与所述第一沉孔抵接。4.根据权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，所述第一切削刃的数量为3个。5.一种螺旋取样部，应用于地外天体取样钻具，用于与钻头连接，其特征在于，包括：取样段基体；第二螺旋部，所述第二螺旋部螺旋绕设在所述取样段基体的外周，所述第二螺旋部包括第一螺旋表面、第二螺旋表面和第三螺旋表面，所述第一螺旋表面位于所述第二螺旋部的远离所述钻头的一侧，所述第二螺旋表面位于所述第二螺旋部的靠近所述钻头的一侧，所述第三螺旋表面连接在所述第一螺旋表面和所述第二螺旋表面之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫桂冬，龚峻山，孙启臣，王国欣，王露斯，贾然，庞勇，杨帅，郑立彦，李君，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：