CN102735494B - 螺旋集输式月球表层样品采集封装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋集输式月球表层样品采集封装装置，其特征在于包括电机、表采单元和封装单元；表采单元包括筒状的外壳、螺旋体、旋切片，电机与外壳同轴固定连接，螺旋体设置在外壳内部与电机驱动轴连接，螺旋体在外壳下开放口处连接有旋切片，螺旋体顶部侧方外壳上设有出料口；封装单元包括料筒、锁止分离机构和封口机构，料筒与出料口通过锁止分离机构相连接，封口机构设有两块平行的封口插板，对应两块封口插板在料筒和出料口上分别设有径向上下锁止槽，封口插板形状与锁止槽吻合滑动配合，封口插板上连接有动力推入装置；本发明结构紧凑体积小重量轻，封装可靠性高，适用于月表物质采集与封装，对探月工程意义重大。

Description

螺旋集输式月球表层样品采集封装装置

技术领域：

本发明属于航天航空领域，涉及一种在月表低引力状态下月壤采集和封装工具，特别是涉及一种螺旋集输式月球表层样品采集封装装置，采用螺旋集输和插板结构，实现对月球表层样品的采集和封装。

背景技术：

航天航空是人类探索自然界的前沿工程，走向太空已成为科技强国必不可少的标志，探月工程是我国航天事业下一阶段的重要内容之一，之前探月工程主要是通过遥测遥感来了解月球，要想揭开月球环境的神秘面纱最终还是要通过登月来实现，登月后要针对月球展开一系列的科研项目，每个环节都非常重要，其中之一就是要获取月球表面物质标本，如何在低引力环境下钻采收集月壤是一件十分不容易的事情，所以需要一种专用工具来实施，不同于传统钻采工具，要是用合航天项目的特殊性，这种工具既要质量轻便于发送，又要体积小空间利用率高，又要具有高的可靠性，仍有待于技术创新。

发明内容：

为了更好的完成月表物质采集封装工作，本发明提供一种螺旋集输式月球表层样品采集封装装置，能满足航天需求，实现表层月壤的采集和封装。

本发明采用的技术方案是：一种螺旋集输式月球表层样品采集封装装置，其特征在于包括电机、表采单元和封装单元；表采单元包括筒状的外壳、螺旋体、旋切片，电机与外壳同轴固定连接，外壳下方设有开放口，螺旋体设置在外壳内部与电机驱动轴连接，螺旋体上设有螺旋片，螺旋体在外壳下开放口处连接有旋切片，螺旋体顶部侧方外壳上设有出料口；封装单元包括料筒、锁止分离机构和封口机构，料筒与出料口通过锁止分离机构相连接，封口机构设有两块平行的封口插板，对应两块封口插板在料筒和出料口上分别设有径向上下锁止槽，封口插板形状与锁止槽吻合滑动配合，封口插板上连接有动力推入装置。

所述锁止分离机构结构为在出料口上连接有径向锁止销，锁止销插入料筒上的径向孔，锁止销连接有火攻分离器，料筒和出料口间连接有弹射板簧。

所述锁止槽横截面为圆弧型凹槽，两块平行的封口插板分为大封口插板和小封口插板，两者与锁止槽滑动配合的端面为与圆弧型凹槽吻合的圆弧型面，大封口插板比小封口插板的圆弧型面长，大封口插板和小封口插板居中对齐叠放在一起，在大封口插板上小封口插板两侧空出位置固定连接有与小封口插板形状相同的限位凸起，小封口插板活动嵌套在两限位凸起间的凹槽内，小封口插板长度大于与其对应的锁止槽的长度。

所述外壳下开放口内，在外壳与旋切片或螺旋体之间设有防尘圈。

所述电机与外壳间设有减速器。

所述小封口插板设有一凹槽，对应凹槽在料筒设有弹性定位凸起，小封口插板插入后弹性定位凸起进入凹槽内不能再滑动。

本发明结构紧凑体积小重量轻，可靠性高，适用于月表物质采集与封装，对探月工程意义重大。

附图说明：

图1为本发明实施例剖面结构示意图；

图2为本发明实施例封口机构结构示意图；

图3为本发明实施例大封口插板与小封口插板分离结构示意图；

图4为本发明实施例大封口插板与小封口插板配合结构示意图。

图中标示名称：1电机；2外壳；3螺旋体；4旋切片；5料筒；6锁止销；7火工分离器；8弹射板簧；9大封口插板；10小封口插板；11防尘圈；12大封口插板锁止槽；13小封口插板锁止槽；14火工封口器。

具体实施方式：

本发明实施例如图1至4所示，该螺旋集输式月球表层样品采集封装装置包括电机1、表采单元和封装单元；表采单元包括筒状的外壳2、螺旋体3、旋切片4，电机1与外壳2同轴固定连接，外壳2下方设有开放口，螺旋体3设置在外壳2内部与电机1驱动轴连接，螺旋体3上设有螺旋片，螺旋体3在外壳2下开放口处连接有旋切片4，外壳2与螺旋体3之间设有防尘圈11，用于防尘，螺旋体3顶部侧方外壳2上设有出料口；封装单元包括料筒5、锁止分离机构和封口机构，锁止分离机构结构为：在出料口上连接有径向锁止销6，锁止销6插入料筒5上的径向孔，将料筒5与外壳2连为一体，锁止销6连接有火工分离器7，用于解锁拔销，在料筒5和出料口间连接有弹射板簧8；封口机构设有平行的大封口插板9和小封口插板10，出料口和料筒5上分别设有径向大封口插板锁止槽12和小封口插板锁止槽13，大封口插板9和小封口插板10分别与大封口插板锁止槽12和小封口插板锁止槽13滑动配合，配合面为圆弧型面，在圆弧型面延展方向上大封口插板9比小封口插板10的长，大封口插板9和小封口插板10居中对齐叠放在一起，在大封口插板9上小封口插板10两侧空出位置固定连接有与小封口插板10形状相同的限位凸起，小封口插板10活动嵌套在两限位凸起间的凹槽内，小封口插板锁止槽13长度比小封口插板10长度小，大封口插板9上连接有火工封口器14。

工作前将料筒5压紧弹射板簧8，插入锁止销6，将料筒5和外壳2连为一体；工作时，电机旋转带动螺旋体3和旋切片4转动，外壳2开放口下方月表物质在旋切片4作用下脱离月表，经转动的螺旋体3上的螺旋片向上输送，由外壳2上的出料口进入料筒5内，但采集样品物质达到预定量后，电机停转，火工封口器14动作将大封口插板9和小封口插板10分别推入大封口插板锁止槽12和小封口插板锁止槽13，到位后小封口插板10和小封口插板锁止槽13居中对齐，此时火工分离器7动作锁止销6拔出，在弹射板簧8弹力作用下料筒5与外壳2分离，小封口插板10与大封口插板9脱离，分别实现对筒5和出料口的封堵；本发明结构紧凑体积小重量轻，封装可靠性高，适用于月表物质采集与封装，对探月工程意义重大。

本发明实施时还可以在电机与外壳间设有减速器，进行减速控制；还可以在封口插板上设置凹槽，对应凹槽在锁止槽上设置弹性定位凸起，封口插板插入后弹性定位凸起进入凹槽内，使封口插板不能再滑动，提高封装可靠性。

Claims (3)

1.一种螺旋集输式月球表层样品采集封装装置，其特征在于包括电机（1）、表采单元和封装单元；表采单元包括筒状的外壳（2）、螺旋体（3）、旋切片（4），电机（1）与外壳（2）同轴固定连接，外壳（2）下方设有开放口，螺旋体（3）设置在外壳（2）内部与电机（1）驱动轴连接，螺旋体（3）上设有螺旋片，螺旋体（3）在外壳（2）下开放口处连接有旋切片（4），螺旋体（3）顶部侧方外壳（2）上设有出料口；封装单元包括料筒（5）、锁止分离机构和封口机构，料筒（5）与出料口通过锁止分离机构相连接，封口机构设有两块平行的封口插板，对应两块封口插板在料筒（5）和出料口上分别设有径向上下锁止槽，封口插板形状与锁止槽吻合滑动配合，封口插板上连接有动力推入装置。

2.根据权利要求1所述的螺旋集输式月球表层样品采集封装装置，其特征在于所述锁止槽横截面为圆弧型凹槽，两块平行的封口插板分为大封口插板（9）和小封口插板（10），两者与锁止槽滑动配合的端面为与圆弧型凹槽吻合的圆弧型面，大封口插板（9）比小封口插板（10）的圆弧型面长，大封口插板（9）和小封口插板（10）居中对齐叠放在一起，在大封口插板（9）上小封口插板（10）两侧空出位置固定连接有与小封口插板（10）形状相同的限位凸起，小封口插板（10）活动嵌套在两限位凸起间的凹槽内，小封口插板（10）长度大于与其对应的锁止槽的长度。

3. 根据权利要求2所述的螺旋集输式月球表层样品采集封装装置，其特征在于所述小封口插板（10）设有一凹槽，对应凹槽在料筒（5）设有弹性定位凸起，小封口插板（10）插入后弹性定位凸起进入凹槽内不能再滑动。