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一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具制造技术

技术编号:46573903 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-10 21:18
本发明专利技术属于空间资源开发与岩石破碎技术领域,提供了一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,包括钻头、钻杆、基座、激光发射器和旋转驱动装置;基座的底部固定连接旋转驱动装置,基座的上方安装激光发射器;旋转驱动装置的转动轴底部连接钻杆,钻杆底部固定连接钻头;转动轴、钻杆和钻头均为中空结构,钻杆的中空部分为引导孔;激光发射器射出的激光依次穿过转动轴、钻杆和钻头,以实现激光辅助破岩的功能。本发明专利技术实现了激光辅助破岩与钻具旋转的协同配合,激光的周期性发射可减少能源消耗;激光直接作用于破岩区域,能有效软化月岩,提升钻头的破岩效率;整体结构紧凑,适应月基极端环境下的作业需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空间资源开发与岩石破碎,具体涉及一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具


技术介绍

1、受限于极端月面环境的影响,月岩的破碎与钻取作业长期面临显著挑战。月球表面具有真空、强辐射、剧烈温差等典型特征,严重制约了传统机械钻具的性能稳定性与取样效率。

2、现有的机械钻具普遍存在以下问题:一是钻具在高强度岩石中推进困难、磨损严重,导致寿命短;二是钻压有限,尤其在低重力环境下难以形成有效推进力;三是整体结构复杂、体积大,不利于月球任务中的运载与部署;四是无法根据不同岩性智能适配钻进策略,致使取样效率低、能耗高。

3、随着人类深空探测和月球基地建设的不断推进,月球表面大型基础设施建设任务逐步增加,如月壤道路铺设、舱体基础开挖、庇护结构建造等。这些工程往往面临原生月岩坚硬致密、常规破碎难度大等问题。现有的月球作业装备多以机械破岩设备为主,受限于真空、低重力、大温差和尘埃等因素,破岩效率极低,尤其在处理月面大块岩石方面存在显著瓶颈。

4、激光辅助破岩技术作为一种新兴的能量输入方式,具有非接触、高集中、可控性强的优点,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,包括钻头(1)、钻杆(2)、基座(3)、激光发射器(5)和旋转驱动装置(9);

2.根据权利要求1所述的一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,所述触点式触发机构包括导电销(6)和旋转环(8);所述旋转环(8)套设在所述转动轴(901)的底部;所述旋转环(8)固定连接所述钻杆(2)顶部以及所述转动轴(901)外壁面;所述钻杆(2)顶部设置供所述转动轴(901)插入的定位孔;

3.根据权利要求2所述的一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,所述触点式触发机构还包括前端板...

【技术特征摘要】

1.一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,包括钻头(1)、钻杆(2)、基座(3)、激光发射器(5)和旋转驱动装置(9);

2.根据权利要求1所述的一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,所述触点式触发机构包括导电销(6)和旋转环(8);所述旋转环(8)套设在所述转动轴(901)的底部;所述旋转环(8)固定连接所述钻杆(2)顶部以及所述转动轴(901)外壁面;所述钻杆(2)顶部设置供所述转动轴(901)插入的定位孔;

3.根据权利要求2所述的一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,所述触点式触发机构还包括前端板(7)和固定环板(10);

4.根据权利要求3所述的一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,所述前端板(7)的外侧面上设置有连通所述容纳腔的径向孔,所述径向孔固定连接壳体(601)的一端,所述壳体(601)可滑动的设置所述导电销(6),所述壳体(601)内部设置有抵接所述导电销(6)的弹性件(603),所述第一导线(602)穿出所述壳体(601)。

5.根据权利要求1所述的一种用于月基极端环境的触点式激光辅助破岩钻具,其特征在于,所述转动轴(901)顶部穿出所述基座(3),所述转动轴(901)顶部设置t形部,所述t形部可转动的连接底座(503),所述激光发射器(5)安装在固定座(501)上,所述固定座(50...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝海春高明忠杨本高周雪敏谢晶杨磊李元如周浪李加华阳智邦
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:

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