本申请提供了一种手持双模式月壤取芯装置，包括机架、第一壳体、第一驱动结构、承受件、冲击机构、振动结构和第二驱动结构，第一壳体、第一驱动结构和第二驱动结构安装在机架上，第一壳体内设置有两端呈敞口状的第一容置腔，第二驱动结构用于带动第一壳体转动，承受件安装在第一容置腔内，用于连接取芯工具并传递冲击力到取芯工具，冲击机构连接第一驱动结构，冲击机构用于冲击承受件，振动结构连接第一驱动结构，用于带动承受件振动。本申请实施例的手持双模式月壤取芯装置，可以实现冲击贯入式和回转钻取式双模式取芯，可以提高取样深度和取样管的取样效率，可以最大程度的保证月壤原始的层理信息，达到深度取芯的目的。达到深度取芯的目的。达到深度取芯的目的。
【技术实现步骤摘要】
手持双模式月壤取芯装置
[0001]本申请属于月壤采样
，更具体地说，是涉及一种手持双模式月壤取芯装置。
技术介绍
[0002]月球是距离地球最近的地外天体，有着丰富的矿物资源，对月壤或月岩样品进行取样探测分析，可以获得月球的土壤结构及矿物元素信息，为开展月球资源开采工程作铺垫。因此，宇航员在月面上获取具有原态层理信息的月壤剖面样品是载人登月任务中的重要项目之一。目前，获取具有层理信息的月壤样品有两种方式：一种是冲击贯入式取样；另一种是回转钻取式取样。冲击贯入式具有样品层理信息保持性良好的显著优点，但是这种方式只能适用于较为松散的月壤层取样，无法贯入密实度较高的月壤或坚硬的月岩。而且，在低频冲击作用下，取样管附近的月壤颗粒受挤压致密产生力链(颗粒间力的传播路径)，导致月壤颗粒与取样管表面的摩擦力增大，增加了能量的消耗并阻碍样品的采集。回转钻取式破岩能力强，取样效率高，可以保持一定层理信息的样品，但是钻杆的回转运动使钻杆内壁附近的样品颗粒混合起来，无法很好的保持原态层理信息。现有的月壤取芯装置无法兼顾保证月壤原始的层理信息、提高取样效率和提高取样深度。
技术实现思路
[0003]本申请实施例的目的在于提供一种可以宇航员手持的手持双模式月壤取芯装置，以解决现有技术中存在的无法兼顾保证月壤原始的层理信息、提高取样效率和提高取样深度的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种手持双模式月壤取芯装置，包括：
[0005]机架；
[0006]第一壳体，安装在所述机架上，所述第一壳体内设置有两端呈敞口状的第一容置腔；
[0007]承受件，安装在所述第一容置腔内，所述承受件用于连接取芯工具并传递冲击力到取芯工具以及带动取芯工具转动；
[0008]冲击机构，所述冲击机构一端连接在所述机架上，另一端伸入所述第一壳体内，所述冲击机构用于沿冲击方向冲击所述承受件；
[0009]振动结构，安装在所述第一容置腔内，所述振动结构一端连接所述承受件，用于带动所述承受件沿所述冲击方向振动；
[0010]第一驱动结构，安装在所述机架上，用于驱动所述冲击机构冲击所述承受件和带动所述振动结构振动；
[0011]第二驱动结构，安装在所述机架上，用于驱动所述第一壳体转动。
[0012]手持双模式月壤取芯装置的工作模式包括冲击模式和旋转模式。
[0013]冲击模式：所述第一驱动结构驱动所述冲击机构冲击所述承受件，驱动所述振动结构带动所述承受件振动；
[0014]旋转模式：可以是旋转振动，所述第二驱动结构驱动所述第一壳体转动，所述第一壳体带动所述承受件转动，所述第一驱动结构不启动，即所述第一振动件不动，所述第二振动件旋转，所述第二振动件摩擦所述第一振动件产生振动，所述承受件边旋转边振动；
[0015]也可以是旋转冲击振动，所述第一驱动结构和所述第二驱动结构同时运转，进行回转
‑
冲击式钻进，取样效率会大幅度提高。
[0016]在一些实施例中，所述冲击机构包括：
[0017]弹性蓄力件，安装于所述第一容置腔中；以及，
[0018]推顶环，设于所述弹性蓄力件与所述承受件之间；
[0019]所述第一驱动结构用于驱动所述推顶环抵压所述弹性蓄力件蓄力后释放所述推顶环。
[0020]在一些实施例中，所述第一驱动结构包括：
[0021]转轴，一端与所述振动结构相连；
[0022]第一旋转器，驱动所述转轴转动，所述第一旋转器安装在所述壳体上；
[0023]驱动轴，用于带动所述推顶环抵压所述弹性蓄力件；以及，
[0024]导套，所述导套上设有引导面，所述引导面包括螺旋面和过渡面，所述螺旋面用于与所述驱动轴配合引导所述推顶环沿所述转轴的轴向移动，所述螺旋面的两端沿所述转轴的轴向具有高度差，所述过渡面由所述螺旋面远离弹性蓄力件的一端朝向所述弹性蓄力件的一端延伸，所述过渡面沿所述转轴的轴向的长度与所述高度差相等；
[0025]所述导套设于所述推顶环和所述转轴二者之一上，所述驱动轴设于所述推顶环和所述转轴二者之另一上。
[0026]在一些实施例中，所述导套上设有滑槽，所述引导面为所述滑槽靠近所述弹性蓄力件的侧面；或者，所述引导面为所述导套背离所述弹性蓄力件的端面。
[0027]在一些实施例中，所述引导面为多个，多个引导面环形布局于导套上，多个引导面首尾相连；或者，引导面为一个，过渡面靠近弹性蓄力件的一端与螺旋面靠近弹性蓄力件的一端相连。
[0028]在一些实施例中，所述冲击结构还包括冲击件，所述冲击件设于所述推顶环与所述承受件之间，所述冲击件内部中空，所述转轴穿过所述冲击件与所述振动结构连接，所述承受件靠近所述冲击件的一端设置有弧形凹槽，所述冲击件上对应所述弧形凹槽位置设置有用于适配冲击所述弧形凹槽的弧形凸起。
[0029]在一些实施例中，还包括第二壳体，所述第二壳体内设置有两端呈敞口状的第二容置腔，所述第二壳体的一端固定连接在所述机架上，另一端伸入所述第一容置腔内，所述第二壳体套设在所述冲击机构外侧；
[0030]所述第二壳体上设置有第一长槽孔，所述第一长槽孔的长度方向与所述冲击方向一致，所述冲击件上设置有第一限位件，所述第一限位件的一端伸入所述第一长槽孔内。
[0031]在一些实施例中，所述第一壳体远离所述承受件的一端设置有第一轴承座，所述第一轴承内设置有第一轴承，所述第一轴承内圈套设且连接在所述第二壳体上；
[0032]所述机架上有第二轴承座，所述第二轴承座内设置有第二轴承，所述第二轴承的
内圈套设且连接在所述第一壳体上。
[0033]在一些实施例中，所述第一壳体上设置有第二长槽孔，所述第二长槽孔的长度方向为所述冲击方向，所述承受件上设置有第二限位件，所述第二限位件一端伸入所述第二长槽孔内。
[0034]在一些实施例中，所述第二驱动结构包括：
[0035]第二旋转器，安装在所述机架上；
[0036]传动轴，连接所述第二旋转器，所述第二旋转器用于带动所述传动轴绕所述冲击方向转动；
[0037]传动齿轮，中部设置有第一通孔，所述传动轴穿过所述第一通孔，所述传动齿轮的内侧与所述传动轴连接；
[0038]驱动齿轮，与所述传动齿轮啮合，所述驱动齿轮中部设置有第二通孔，所述第一壳体穿过所述第二通孔，所述驱动齿轮的内侧与所述第一壳体连接。
[0039]在一些实施例中，所述振动结构包括：
[0040]第一振动件，一端固定连接所述第一驱动结构，另一端设置有第一齿部，所述第一齿部呈锯齿状，所述第一驱动结构用于带动所述第一振动件沿所述冲击方向转动；
[0041]第二振动件，一端固定连接所述承受件，另一端设置有与所述第一齿部相啮合的第二齿部，所述第二齿部呈锯齿状。
[0042]在一些实施例中，所述承受件远离所述第一驱动结构的一端设置有用于连接取芯工具的取芯接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种手持双模式月壤取芯装置，其特征在于，包括：机架；第一壳体，安装在所述机架上，所述第一壳体内设置有两端呈敞口状的第一容置腔；承受件，安装在所述第一容置腔内，所述承受件用于连接取芯工具并传递冲击力到取芯工具以及带动取芯工具转动；冲击机构，所述冲击机构一端连接在所述机架上，另一端伸入所述第一壳体内，所述冲击机构用于沿冲击方向冲击所述承受件；振动结构，安装在所述第一容置腔内，所述振动结构一端连接所述承受件，用于带动所述承受件沿所述冲击方向振动；第一驱动结构，安装在所述机架上，用于驱动所述冲击机构冲击所述承受件和带动所述振动结构振动；第二驱动结构，安装在所述机架上，用于驱动所述第一壳体转动。2.如权利要求1所述的手持双模式月壤取芯装置，其特征在于，所述冲击机构包括：弹性蓄力件，安装于所述第一容置腔中；以及，推顶环，设于所述弹性蓄力件与所述承受件之间；所述第一驱动结构用于驱动所述推顶环抵压所述弹性蓄力件蓄力后释放所述推顶环。3.如权利要求2所述的手持双模式月壤取芯装置，其特征在于，所述第一驱动结构包括：转轴，一端与所述振动结构相连；第一旋转器，驱动所述转轴转动，所述第一旋转器安装在所述壳体上；驱动轴，用于带动所述推顶环抵压所述弹性蓄力件；以及，导套，所述导套上设有引导面，所述引导面包括螺旋面和过渡面，所述螺旋面用于与所述驱动轴配合引导所述推顶环沿所述转轴的轴向移动，所述螺旋面的两端沿所述转轴的轴向具有高度差，所述过渡面由所述螺旋面远离弹性蓄力件的一端朝向所述弹性蓄力件的一端延伸，所述过渡面沿所述转轴的轴向的长度与所述高度差相等；所述导套设于所述推顶环和所述转轴二者之一上，所述驱动轴设于所述推顶环和所述转轴二者之另一上。4.如权利要求3所述的手持双模式月壤取芯装置，其特征在于，所述导套上设有滑槽，所述引导面为所述滑槽靠近所述弹性蓄力件的侧面；或者，所述引导面为所述导套背离所述弹性蓄力件的端面。5.如权利要求3所述的手持双模式月壤取芯装置，其特征在于，所述引导面为多个，多个引导面环形布局于导套上，多个引导面首尾相连；或者，引导面为一个，过渡面靠近弹性蓄力件的一端与螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国庆，张旭，谢和平，高明忠，文御风，郝海春，王耀辉，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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