專利名稱：一種月球深層土壤采集器的回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壤采集器的回收裝置，尤其是涉及一種月球深層土壤采集器的回收裝置。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)中葉以來，人類就不斷地對(duì)月球進(jìn)行探索。自1958年至1976年，美國和蘇聯(lián)共發(fā)射108個(gè)月球探測(cè)器，成功或者部分成功52個(gè)。月球探測(cè)取得劃時(shí)代的成就。美國 Apollo計(jì)劃和蘇聯(lián)的Lima計(jì)劃分別進(jìn)行了載人和不載人的登月取樣，共獲得382. 0211kg 的月球樣本。其中美國Apollo計(jì)劃采集月球樣本約381. Ag，蘇聯(lián)Lima計(jì)劃采集月球樣本約0. 3211kg。其中Apollo計(jì)劃采集樣品基本通過人工進(jìn)行，而Lima計(jì)劃為自動(dòng)采樣。深鉆是目前唯一可以采集深層月壤并保留其結(jié)構(gòu)特性的方式，它在Lima計(jì)劃中得到實(shí)現(xiàn)，不過因?yàn)橐恍┰虿蓸恿枯^小。深層月壤受外部環(huán)境影響小，對(duì)研究的意義遠(yuǎn)大于表層月壤和月巖，故而深鉆裝置成為外星采樣的重要工具。而外星球樣品的回收同樣是樣品采集的重要環(huán)節(jié)，需要保證其不泄露、保持物理特性、密封性好、不受宇宙和地球環(huán)境污染等。早期蘇聯(lián)的外星采樣回收裝置可靠性不高，Lima20就因?yàn)闃悠忿D(zhuǎn)移過程中產(chǎn)生泄漏而只回收了 55g樣品；近期歐美研究的外星采樣裝置大多是就地對(duì)所采樣品進(jìn)行分析， 不用返回地球，所以相應(yīng)的回收裝置并不像深鉆一樣得到較大發(fā)展。而我國的探月計(jì)劃中需要返回月球采集的樣品，且要求樣品量較大，目前各國的深層月壤采集器解決了深層月壤的采集問題，而將所采集月壤轉(zhuǎn)移并回收的回收裝置卻缺少研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種月球深層土壤采集器的回收裝置，使得樣品的回收過程簡(jiǎn)單可靠、不泄露、且盡量可以保持采集的月壤保持原有狀態(tài)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明的機(jī)座由四根支撐桿將上機(jī)座和下機(jī)座連接而成，在上機(jī)座和下機(jī)座之間安裝有回收盒，下機(jī)座上安裝回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)，下機(jī)座內(nèi)安裝有齒輪傳動(dòng)系，第一級(jí)被動(dòng)齒輪與回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪嚙合，最后一級(jí)被動(dòng)齒輪同軸安裝在回收盒驅(qū)動(dòng)盤上，最后一級(jí)被動(dòng)齒輪帶動(dòng)回收盒轉(zhuǎn)動(dòng)，上機(jī)座中心孔中放置回收盒蓋，上機(jī)座四角分別安裝一個(gè)直線電機(jī)，每個(gè)直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)端對(duì)準(zhǔn)回收盒蓋圓周外緣均布的各自的卡槽，四個(gè)插銷插入回收盒驅(qū)動(dòng)盤上對(duì)應(yīng)的通孔中，回收盒外圓柱面上端的外螺紋與回收盒蓋內(nèi)圓柱面的內(nèi)螺紋相配合。所述的回收盒中心設(shè)有圓柱形月表樣品大孔，回收盒同一圓周上設(shè)有多個(gè)深鉆月壤小孔。所述的回收盒上端面和回收盒蓋下端面間設(shè)有相配的密封墊。所述的回收盒蓋中心孔上部小圓柱面?zhèn)让婢既齻€(gè)平行于回收盒蓋端面與外部不連通的凹槽，回收盒蓋小圓柱面外的回收盒蓋端面上有凸臺(tái)，凸臺(tái)開有通孔，通孔能與回收盒圓周開的每個(gè)深鉆月壤小孔連通，凸臺(tái)通孔的直徑大于回收盒圓周上的深鉆月壤小孔直徑2mm 4mm。本發(fā)明具有的有益效果是
回收盒非結(jié)構(gòu)件，強(qiáng)度要求不高，所以可采用低密度材料制作，降低了回收質(zhì)量；回收盒中空槽可存放月表采集的樣品，周圍均布深槽內(nèi)可放置深鉆采集的深層月壤，隔離了所采集樣品，并可較好的保持所采樣品原有形態(tài)；在鉆機(jī)將月壤袋依次推入月壤槽中時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)回收盒轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換月壤槽同時(shí)將回收盒旋入回收盒蓋螺紋中，并在最終旋緊，完成深層月壤的密封；直線電機(jī)在月壤轉(zhuǎn)移過程中伸出運(yùn)動(dòng)端卡緊回收盒蓋，防止其軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，月壤轉(zhuǎn)移回收完成后收回，使得回收盒蓋連同回收盒可被機(jī)械臂取出；整個(gè)過程簡(jiǎn)單而高效，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠?？捎糜谠虑蛲寥蓝鄺U鉆機(jī)采樣完成后的月壤轉(zhuǎn)移、密封和回收。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)立體圖。圖2是本發(fā)明動(dòng)力部分的立體圖。圖3是本發(fā)明所述回收盒蓋部分的立體圖。圖4是本發(fā)明回收盒被取出時(shí)的立體圖。圖中1、上機(jī)座，2、回收盒蓋，3、回收盒，4、回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)，5、傳動(dòng)齒輪系，6、回收盒驅(qū)動(dòng)盤，7、直線電機(jī)，8、支撐桿，9、下機(jī)座。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明的機(jī)座由四根支撐桿8將上機(jī)座1和下機(jī)座9 連接而成，下機(jī)座9上安裝回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)4，下機(jī)座9內(nèi)安裝有齒輪傳動(dòng)系，第一級(jí)被動(dòng)齒輪與回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)4軸上的主動(dòng)齒輪嚙合，最后一級(jí)被動(dòng)齒輪同軸安裝在回收盒驅(qū)動(dòng)盤 6上。月壤回收時(shí)回收盒的旋轉(zhuǎn)依靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)齒輪系再帶動(dòng)回收盒完成。上機(jī)座1中心孔中放置回收盒蓋2，上機(jī)座1四角分別安裝一個(gè)直線電機(jī)，每個(gè)直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)端對(duì)準(zhǔn)回收盒蓋2圓周外緣均布的各自的卡槽。直線電機(jī)固定回收盒的位置。在上機(jī)座1和下機(jī)座 9之間安裝有回收盒3，回收盒3下端面均布四個(gè)插銷插入回收盒驅(qū)動(dòng)盤6上對(duì)應(yīng)的通孔， 回收盒3外圓柱面上端的外螺紋與回收盒蓋2內(nèi)圓柱面的內(nèi)螺紋相配合。所述的回收盒3中心開有月表樣品槽，用于收集月表采樣樣品?；厥蘸?圓周開的多個(gè)月壤槽，用于收集深鉆采樣樣品。所述的回收盒3上端面和回收盒蓋2下端面間設(shè)有相配的密封墊。所述的回收盒蓋2中心孔上部小圓柱面?zhèn)让婢既齻€(gè)平行于回收盒蓋2大端面的凹槽，回收盒蓋2小圓柱面外的回收盒蓋2大端面上有凸臺(tái)，凸臺(tái)開有通孔，通孔能與回收盒3圓周開的每個(gè)月壤槽連通，通孔的直徑大于回收盒3圓周上的月壤槽直徑2mm 4mm。如圖2所示為本發(fā)明動(dòng)力部分，包括依次連接的回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、傳動(dòng)齒輪系5 和與末端齒輪同軸固連的回收盒驅(qū)動(dòng)盤6。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用是提供動(dòng)力，帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪系5轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞給驅(qū)動(dòng)盤6，再通過插入驅(qū)動(dòng)盤孔的回收盒3底部的插口使回收盒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而切換回收盒內(nèi)對(duì)準(zhǔn)回收盒蓋2回收孔的月壤槽，準(zhǔn)備下一個(gè)月壤袋的回收，同時(shí)將回收盒旋入回收盒蓋的螺紋中。如圖3所示為本發(fā)明的回收盒蓋部分，周向均布四個(gè)直線電機(jī)7對(duì)回收盒蓋2進(jìn)行限制，使其在完成月壤轉(zhuǎn)移前固定不動(dòng)。完成月壤轉(zhuǎn)以后，直線電機(jī)7運(yùn)動(dòng)端收回，回收盒允許被取出?；厥蘸?圓周開的多個(gè)月壤槽并非均勻分布，而是空了一個(gè)位置，回收盒蓋旋緊時(shí)，蓋上的通孔與此位置相對(duì)應(yīng)，保證其它月壤槽的密封。如圖4所示為本發(fā)明中回收盒被取出時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)四個(gè)直線電機(jī)7運(yùn)動(dòng)端收回， 回收盒3已和回收盒蓋2完全旋緊，機(jī)械臂通過連接回收盒蓋2上的接口將回收盒取出。
權(quán)利要求
1.一種月球深層土壤采集器的回收裝置，其特征在于機(jī)座由四根支撐桿(8)將上機(jī)座(1)和下機(jī)座(9)連接而成，在上機(jī)座(1)和下機(jī)座(9)之間安裝有回收盒(3)，下機(jī)座 (9)上安裝回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)，下機(jī)座(9)內(nèi)安裝有齒輪傳動(dòng)系，第一級(jí)被動(dòng)齒輪與回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)軸上的主動(dòng)齒輪嚙合，最后一級(jí)被動(dòng)齒輪同軸安裝在回收盒驅(qū)動(dòng)盤(6)上， 最后一級(jí)被動(dòng)齒輪帶動(dòng)回收盒(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，上機(jī)座(1)中心孔中放置回收盒蓋(2)，上機(jī)座(1) 四角分別安裝一個(gè)直線電機(jī)，每個(gè)直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)端對(duì)準(zhǔn)回收盒蓋(2)圓周外緣均布的各自的卡槽，回收盒(3)下端面均布四個(gè)插銷插入回收盒驅(qū)動(dòng)盤(6)上對(duì)應(yīng)的通孔中，回收盒 (3)外圓柱面上端的外螺紋與回收盒蓋(2)內(nèi)圓柱面的內(nèi)螺紋相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種月球深層土壤采集器的回收裝置，其特征在于所述的回收盒(3)中心設(shè)有圓柱形月表樣品大孔，回收盒(3)同一圓周上設(shè)有多個(gè)深鉆月壤小孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種月球深層土壤采集器的回收裝置，其特征在于所述的回收盒(3)上端面和回收盒蓋(2)下端面間設(shè)有相配的密封墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種月球深層土壤采集器的回收裝置，其特征在于所述的回收盒蓋(2)中心孔上部小圓柱面?zhèn)让婢既齻€(gè)平行于回收盒蓋(2)端面與外部不連通的凹槽，回收盒蓋(2)小圓柱面外的回收盒蓋(2)端面上有凸臺(tái)，凸臺(tái)開有通孔，通孔能與回收盒(3)圓周開的每個(gè)深鉆月壤小孔連通，凸臺(tái)通孔的直徑大于回收盒(3)圓周上的深鉆月壤小孔直徑2mm 4mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種月球深層土壤采集器的回收裝置。由上、下機(jī)座構(gòu)成，下機(jī)座上安裝回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)，下機(jī)座內(nèi)安裝有齒輪傳動(dòng)系，第一級(jí)被動(dòng)齒輪與回收盒驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪嚙合，最后一級(jí)被動(dòng)齒輪同軸安裝在回收盒驅(qū)動(dòng)盤上，上機(jī)座中心孔中放置回收盒蓋，上機(jī)座四角分別安裝一個(gè)直線電機(jī)，每個(gè)直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)端對(duì)準(zhǔn)回收盒蓋圓周外緣均布的各自的卡槽，在上、下機(jī)座間安裝有回收盒，其下端面插銷插入驅(qū)動(dòng)盤上對(duì)應(yīng)的通孔，回收盒外圓柱面上端的外螺紋與回收盒蓋內(nèi)圓柱面的內(nèi)螺紋相配合。因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊、節(jié)省空間，回收質(zhì)量小，傳動(dòng)方式可靠性高，樣品密封與轉(zhuǎn)移容易且可靠。可用于月球土壤多桿鉆機(jī)采樣完成后的月壤轉(zhuǎn)移、密封和回收。
文檔編號(hào)G01N1/08GK102359889SQ201110304178
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者張斌, 楊華勇, 鄢盛超 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)