本发明专利技术提供了一种单电机钻采一体化的表采装置，包括浅层钻、直流无刷电机、驱动螺杆、转换轴、转换结构和采取结构，直流无刷电机的一端输出端连接浅层钻，以使直流无刷电机带动浅层钻转动，直流无刷电机的另一端输出端连接驱动螺杆，驱动螺杆靠近直流无刷电机的外侧壁连接转换轴，转换轴与转换结构相连接，以使直流无刷电机通过转换结构带动驱动螺杆顺时针转动或者逆时针转动，能够解决现有采样装置存在质量重，单个电机只实现了单个功能，工作效率低的问题。率低的问题。率低的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种单电机钻采一体化的表采装置
[0001]本专利技术属于无人采样
，具体涉及一种单电机钻采一体化的表采装置。
技术介绍
[0002]地外天体的重点探测任务就是分析小天体上具有科学研究价值的层岩以及土壤信息。对于地外天体的采样工作，人工采样相比于自动采样，不仅对火箭的承载能力要求更高，且就采样的难易程度来说，也要比自动采样更困难，所以对于深空采样探测，自动采样更为普遍。关于地外天体采样装置的设计，无论是在经济性还是可行性的角度出发，在满足其采样要求的同时，还应该符合低功耗、轻量化的特点，但现有的采样装置存在质量重，单个电机只实现了单个功能，工作效率低的问题。
技术实现思路
[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种单电机钻采一体化的表采装置，能够解决现有采样装置存在质量重，单个电机只实现了单个功能，工作效率低的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种单电机钻采一体化的表采装置，包括浅层钻、直流无刷电机、驱动螺杆、转换轴、转换结构和采取结构；
[0005]直流无刷电机的一端输出端连接浅层钻，以使直流无刷电机带动浅层钻转动，直流无刷电机的另一端输出端连接驱动螺杆，驱动螺杆靠近直流无刷电机的外侧壁连接转换轴，转换轴与转换结构相连接，以使直流无刷电机通过转换结构带动驱动螺杆顺时针转动或者逆时针转动；
[0006]采取结构设置在驱动螺杆远离直流无刷电机的一侧外表面，以使驱动螺杆转动带动采取结构进行采样。
[0007]可选的，采取结构包括推送螺母、取样片、导向管和导向结构，导向管与转换轴相连接，且驱动螺杆活动设置在导向管的内腔，推送螺母螺纹连接驱动螺杆，推送螺母远离直流无刷电机的一端上连接取样片，取样片通过导向结构与导向管的内侧壁相连接，以使驱动螺杆带动推送螺母转动，推动取样片直线运动。
[0008]可选的，采取结构还包括防脱密封柱，防脱密封柱设在驱动螺杆的一端，且位于驱动螺杆远离直流无刷电机的一端。
[0009]可选的，导向结构包括导向槽和导向块，取样片的外表面以驱动螺杆中心轴对称设置导向块，导向管的内侧壁以驱动螺杆的中心轴对称设置导向槽，导向块均滑动设置在导向槽内腔。
[0010]可选的，表采装置还包括滑动轴承，滑动轴承设置在驱动螺杆的外表面，且转换轴通过滑动轴承与转换结构相连接。
[0011]可选的，直流无刷电机的另一端输出端与驱动螺杆一体制成。
[0012]有益效果
[0013]本专利技术的实施例中所提供的一种单电机钻采一体化的表采装置，浅层钻与直流无
刷电机输出轴一端固定连接。钻取时，浅层钻竖直向下，浅层钻接触星壤，机械臂提供下压力，直流无刷电机正转，浅层钻正转钻进，到达指定深度，直流无刷电机停转，浅层钻拔出，表采装置完成钻取；钻取时，导向管与驱动螺杆同步旋转，导向管携带取样片同步转动，取样片无轴向滑动。导向管内部空间实现预载取样片的功能；采样时，导向管竖直向下，导向管前端第一个取样片接触钻取收集的星壤，机械臂提供下压力，直流无刷电机正转，导向管与驱动螺杆同步旋转，导向管携带取样片同步转动，取样片无轴向滑动，表采装置完成旋压吸纳采样；采样时，浅层钻正转。驱动螺杆与直流无刷电机输出轴一体化设计；送片时，直流无刷电机反转，导向管固定不动，驱动螺杆和导向管发生相对转动，导向管内孔导向槽与取样片外壁导向结构配合滑动，驱动螺杆驱动推送螺母向前运动，推送螺母推动取样片运动，直至将完成采样的取样片推出导向管外，表采装置完成送片；送片时，浅层钻反转。利用单电机实现了钻取、采样和送片三个功能，具有集成度高、轻量化的优点，取样片具有定量采样和样品粒径筛分的功能，导向管中可预载多个取样片，既可实现多点多次采样，又可保证星壤样品的层理信息。
[0014]优点：
[0015]1、表采装置钻采一体化设计，利用单电机实现了钻取、采样和送片三个功能，具有集成度高、轻量化的优点。
[0016]2、取样片具有定量采样和样品粒径筛分的功能。
[0017]3、导向管中可预载多个取样片，既可实现多点多次采样，又可保证星壤样品的层理信息。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的表采装置主视结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例的表采装置主视剖面示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例的取样片左视剖视结构示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例的表采装置立体剖视结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例的直流无刷电机顺时针采样扭矩测试实验图；
[0023]图6为本专利技术实施例的直流无刷电机逆时针采样扭矩测试实验图。
[0024]附图标记表示为：
[0025]1、浅层钻；2、直流无刷电机；3、导向管；4、滑动轴承；5、驱动螺杆；6、推送螺母；7、取样片；8、防脱密封柱；9、转换轴。
具体实施方式
[0026]结合参见图1至图6所示，根据本专利技术的实施例，一种单电机钻采一体化的表采装置通过单电机实现了钻取、采样和送片三个功能，请参照图1、图2和图4，包括浅层钻1、直流无刷电机2、驱动螺杆5、转换轴9、滑动轴承4、转换结构和采取结构，直流无刷电机2的一端输出端连接浅层钻1，以使直流无刷电机2带动浅层钻1转动，直流无刷电机2的另一端输出端连接驱动螺杆5，驱动螺杆5靠近直流无刷电机2的外侧壁连接转换轴9，转换轴9与转换结构相连接，以使直流无刷电机2通过转换结构带动驱动螺杆5顺时针转动或者逆时针转动，采取结构设置在驱动螺杆5远离直流无刷电机2的一侧外表面，以使驱动螺杆5转动带动采
取结构进行采样。通过直流无刷电机2转动带动浅层钻1接触星壤，浅层钻1钻进到达指定的深度，即完成钻取，取出浅层钻1，再通过直流无刷电机2转动，先是带动驱动螺杆5顺时针转动，导向管3和驱动螺杆5同步转动，带动取样片7同步转动，取样片7完成旋压采样，然后直流无刷电机2带动驱动螺杆5逆时针转动，导向管3不动，即驱动螺杆5和导向管3之间相对转动，取样片7在导向结构的作用通过推送螺母6直线运动，进而推动取样片7运动，推动到导向管3的外侧，完成送片。
[0027]请参照图2和图4，采取结构包括推送螺母6、取样片7、导向管3、防脱密封柱8、和导向结构，导向管3与转换轴9相连接，且驱动螺杆5活动套接在导向管3的内腔，推送螺母6螺纹连接驱动螺杆5，推送螺母6远离直流无刷电机2的一端上连接取样片7，取样片7通过导向结构与导向管3的内侧壁相连接，以使驱动螺杆5带动推送螺母6转动，推动取样片7直线运动。防脱密封柱8设在驱动螺杆5的一端，且位于驱动螺杆5远离直流无刷电机2的一端。
[0028]进一步的，直流无刷电机2采用双输出轴结构，直流无刷电机2的一顿输出端固定连接浅层钻1，实现表采装置的钻取功能。直流无刷电机2的另一端的输出端的输出轴与驱动螺杆5是一体化设计，不仅提高了输出动力，且提高输出的稳定性。
[0029]进一步的，滑动轴承4的内径与驱动螺杆5的外壁相配合，且位于靠近本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单电机钻采一体化的表采装置，其特征在于，包括浅层钻(1)、直流无刷电机(2)、驱动螺杆(5)、转换轴(9)、转换结构和采取结构；直流无刷电机(2)的一端输出端连接浅层钻(1)，以使直流无刷电机(2)带动浅层钻(1)转动，直流无刷电机(2)的另一端输出端连接驱动螺杆(5)，驱动螺杆(5)靠近直流无刷电机(2)的外侧壁连接转换轴(9)，转换轴(9)与转换结构相连接，以使直流无刷电机(2)通过转换结构带动驱动螺杆(5)顺时针转动或者逆时针转动；采取结构设置在驱动螺杆(5)远离直流无刷电机(2)的一侧外表面，以使驱动螺杆(5)转动带动采取结构进行采样。2.根据权利要求1所述的单电机钻采一体化的表采装置，其特征在于，采取结构包括推送螺母(6)、取样片(7)、导向管(3)和导向结构，导向管(3)与转换轴(9)相连接，且驱动螺杆(5)活动设置在导向管(3)的内腔，推送螺母(6)螺纹连接驱动螺杆(5)，推送螺母(6)远离直流无刷电机(2)的一端上连接取样片(7)，取...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙凤，曹洪达，张春光，徐方超，裴文哲，唐钧跃，张伟伟，姜生元，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：
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