CN109187072A - 一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺 - Google Patents
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Abstract
一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,属于地外天体采样探测技术领域。本发明解决了现有的采用圆管型潜入基体的星壤剖面采样探测装置所需挤密空间大、占用空间大以及贯入困难的问题。它包括壳体、探尺本体及设置于壳体内部的潜入作动部分,壳体内竖直固设有中间隔板,所述探尺本体包括固装在中间隔板上的尺囊、盘设在尺囊上的探尺基体以及键合于探尺基体表面的若干传感器,探尺基体的一端为探头,探头后部固接有记忆合金采样片,所述探尺基体上沿其长度方向并排开设有若干拔动孔,通过潜入作动部分驱动探尺基体运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,属于地外天体采样探测技术领域。
背景技术
地外天体星壤剖面潜入探测通常采用螺旋钻进、冲击贯入的方式实现。冲击贯入的方式对星壤剖面扰动小,能更好的保证剖面的原态信息,更利于探测信息的真实性。冲击贯入的潜入方式一般是以圆柱作为潜入基体,将传感器布置于圆柱基体表面,利用冲击或静压的方式将探测基体贯入星壤剖面。欧空局在2004年发射Rosetta号就利用电磁吸合储能并突然释放产生冲击将表面附有电学、热学传感器的圆柱管插入小行星土壤剖面的方式进行探测。美国NASA的阿姆斯研究中心设计的月球火星潜入器将冲击元件集成至圆形管内,采用弹簧压缩储能的方式冲击潜入器外壳,潜头部分能够伸出并采集土壤样本。此外,美国Beagle2和Insight任务中均使用冲击贯入的方式进行剖面探测,其基体均为圆管。
圆管状基体能够保证各向受力的均一性,并获得较大的强度,但将圆管贯入土壤剖面需要较大的挤密空间,导致贯入较为困难,且刚性的基体本身所占空间较大,质量较大,深空探测时所需要的载荷代价较大。
发明内容
本发明是为了解决现有的采用圆管型潜入基体的星壤剖面采样探测装置所需挤密空间大、占用空间大以及贯入困难的问题,进而提供了一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,它包括壳体、探尺本体及设置于壳体内部的潜入作动部分,壳体内竖直固设有中间隔板,所述探尺本体包括固装在中间隔板上的尺囊、盘设在尺囊上的探尺基体以及键合于探尺基体表面的若干传感器,探尺基体的一端为探头,探头后部固接有记忆合金采样片,所述探尺基体上沿其长度方向并排开设有若干拔动孔,通过潜入作动部分驱动探尺基体运动。
进一步地,所述潜入作动部分包括锥齿轮组、连续冲击部分、竖直固接在中间隔板上的电机以及水平穿装在中间隔板上的主动轴,所述主动轴与电机之间通过锥齿轮组连接,所述连续冲击部分包括穿装在主动轴上的连冲输入齿轮、同轴设置且均位于主动轴下方的连续冲击输入轴与连续冲击输出轴、套装在连续冲击输入轴上的连冲输出齿轮、同轴套装在连续冲击输出轴上的连续冲击轮、离合器输出连接盘以及设置在连续冲击轮与连冲输出齿轮之间的连冲电磁离合器,所述连冲输入齿轮与所述连冲输出齿轮啮合,所述连冲电磁离合器包括连冲电磁离合器内环和连冲电磁离合器外环,其中连冲电磁离合器内环固装在连续冲击输入轴上的一端部,离合器输出连接盘固装在连续冲击输出轴上靠近连续冲击输入轴的一端部且与连冲电磁离合器外环同轴固接,连冲电磁离合器外环和连冲电磁离合器内环通电吸合,连续冲击轮的外部沿其周向固设有若干第一外凸块,连续冲击轮通过其上的第一外凸块以及探尺基体上的拔动孔驱动探尺基体运动。
进一步地,所述连续冲击轮包括同轴套装且周向浮动的连续冲击内轮和连续冲击外轮,所述第一外凸块均布固设在连续冲击外轮的外侧壁,所述连续冲击外轮的内侧壁沿其周向均布有数量与第一外凸块相等的若干内凸块,且内凸块与第一外凸块一一对应设置,连续冲击内轮的一侧面转动设置有数量与内凸块相等的若干板簧片,且若干板簧片与若干内凸块交错设置。
进一步地,中间隔板的两侧分别固接有同轴设置的第一定位套筒和第二定位套筒,所述第一定位套筒同轴且转动套设在连续冲击输出轴上,连冲电磁离合器内环包括同轴套装且相互转动连接的内圈和外圈,所述内圈与连续冲击输入轴固接,所述外圈通过所述第二定位套筒固设在中间隔板上。
进一步地,连续冲击输入轴的另一端部以及连续冲击输出轴的另一端部均转动连接在壳体上。
进一步地,所述潜入作动部分还包括储能冲击部分,所述储能冲击部分包括与主动轴同轴设置的储能输入轴、平行设置在主动轴上方的储能冲击输出轴、套设在储能输入轴上的磁力耦合器以及同轴套设在储能冲击输出轴上的飞轮直齿轮、储能冲击轮、储能电磁离合器,所述磁力耦合器包括通电吸合的磁力耦合器内芯和磁力耦合器外芯,其中磁力耦合器内芯套装在主动轴上靠近储能输入轴的一端部,磁力耦合器外芯套装在储能输入轴上靠近主动轴的一端部且其外部套装有储能输入齿轮,所述储能输入齿轮与所述飞轮直齿轮啮合,所述储能电磁离合器包括通电吸合的储能电磁离合器内环和储能电磁离合器外环,储能电磁离合器内环转动连接在中间隔板上且与储能冲击输出轴固接,储能冲击轮与储能电磁离合器外环同轴固接且均与储能冲击输出轴转动连接,飞轮直齿轮与储能冲击输出轴固接,储能冲击轮的外部沿其周向固设有若干第二外凸块,储能冲击轮通过其上的第二外凸块以及探尺基体上的拔动孔驱动探尺基体运动。
进一步地,探尺基体上还均布有若干温度传感器。
进一步地,壳体上开设有供探尺基体移动的导轨。
进一步地,储能冲击输出轴上远离储能电磁离合器的一端部、储能输入轴的另一端部以及主动轴的另一端部均转动连接在壳体上。
进一步地,主动轴与壳体之间、储能输入轴与壳体之间、储能冲击输出轴与壳体之间、连续冲击输入轴与壳体之间、连续冲击输出轴与壳体之间、储能冲击轮与储能冲击输出轴之间以及磁力耦合器外芯与中间隔板之间均设置有轴承。
本发明与现有技术相比具有以下效果:
一、本发明提出采用柔性卷尺作为潜入探测基体,取代传统圆管基体。柔性卷尺基体为薄壳状,潜入时需要的挤密空间小,所以潜入的难度小,可以将驱动功率降下。柔性卷尺可以卷曲存储,减小了所占空间。
二、与现有技术中的圆管型潜入基体相比,本申请的柔性探尺能够获卷曲储存,在较小的初始尺寸下,展开后潜入较大深度,且薄壁特征所需要的潜入挤密空间下,潜入所需提供的功率小,配合连续冲击和储能冲击两种作动模式,能够将潜入的驱动功率降低至20W以内。连续冲击模式能够自动适应外界负载变化,当负载过大时自动启动。本发明提出的配合柔性探尺的采样方式,能够准确的获得某一深度的微量样本。大储能冲击的传递路径上使用了磁力耦合器,利用柔性连接,能够有效在大储能冲击时降低探尺基体对机架及后续部分的反作用力。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图(局部剖视);
图2为主动轴部分的主剖视示意图;
图3为连续冲击部分的主剖视示意图(板簧片及内凸块未示出);
图4为连续冲击轮的立体结构示意图;
图5为储能冲击部分的主剖视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1~5说明本实施方式,一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,它包括壳体1、探尺本体2及设置于壳体1内部的潜入作动部分,壳体1内竖直固设有中间隔板1-1,所述探尺本体2包括固装在中间隔板1-1上的尺囊2-1、盘设在尺囊2-1上的探尺基体2-2以及键合于探尺基体2-2表面的若干传感器2-3,探尺基体2-2的一端为探头2-21,探头2-21后部固接有记忆合金采样片2-22,所述探尺基体2-2上沿其长度方向并排开设有若干拔动孔2-23,通过潜入作动部分驱动探尺基体2-2运动。柔性探尺以柔性卷尺为基体,将探测传感器2-3及采样器集成至基体,并利用一个电机5实现探尺的伸出潜入与缩回动作,所述采样器即记忆合金采样片2-22。所述传感器2-3为同时设置在探尺基体2-2上的电学、热学、力学传感器2-3。本申请的柔性探尺装置自成一体,可安装至着陆器着陆腿、巡视器、机械臂末端执行器等位置。
所述潜入作动部分包括锥齿轮组3、连续冲击部分4、竖直固接在中间隔板1-1上的电机5以及水平穿装在中间隔板1-1上的主动轴6,所述主动轴6与电机5之间通过锥齿轮组3连接,所述连续冲击部分4包括穿装在主动轴6上的连冲输入齿轮4-1、同轴设置且均位于主动轴6下方的连续冲击输入轴4-2与连续冲击输出轴4-3、套装在连续冲击输入轴4-2上的连冲输出齿轮4-4、同轴套装在连续冲击输出轴4-3上的连续冲击轮4-5、离合器输出连接盘4-6以及设置在连续冲击轮4-5与连冲输出齿轮4-4之间的连冲电磁离合器4-7,所述连冲输入齿轮4-1与所述连冲输出齿轮4-4啮合,所述连冲电磁离合器4-7包括连冲电磁离合器内环4-71和连冲电磁离合器外环4-72,其中连冲电磁离合器内环4-71固装在连续冲击输入轴4-2上的一端部,离合器输出连接盘4-6固装在连续冲击输出轴4-3上靠近连续冲击输入轴4-2的一端部且与连冲电磁离合器外环4-72同轴固接,连冲电磁离合器外环4-72和连冲电磁离合器内环4-71通电吸合,连续冲击轮4-5的外部沿其周向固设有若干第一外凸块4-51,连续冲击轮4-5通过其上的第一外凸块4-51以及探尺基体2-2上的拔动孔2-23驱动探尺基体2-2运动。连续冲击输入轴4-2的左端即连续冲击输入轴4-2上靠近连续冲击输出轴4-3的一端通过键与连冲电磁离合器内环4-71连接。电机5的回转运动经由锥齿轮组3传递至主动轴6,主动轴6的运动通过相互啮合的连冲输入齿轮4-1和连冲输出齿轮4-4传向连续冲击输入轴4-2。连续冲击输入轴4-2通过连冲电磁离合器4-7及离合器输出连接盘4-6将动力传递至连续冲击输出轴4-3,进而带动连续冲击轮4-5做回转运动,连续冲击轮4-5上的第一外凸块4-51插入探尺基体2-2上的拔动孔2-23内以拔动探尺基体2-2运动。
所述壳体1包括上侧板1-2、前侧板1-3、后侧板1-4、左侧板1-5及右侧板1-6,所述上侧板1-2、左侧板1-5及右侧板1-6均为平面板,用于固定输入主动轴6、储能输入轴7-1、储能冲击输出轴7-2、连续冲击输入轴4-2和连续冲击输出轴4-3,为作动部分及探尺本体2提供支撑。主动轴6穿装在中间隔板1-1上且主动轴6与中间隔板1-1之间设置有轴承。
所述连续冲击轮4-5包括同轴套装且周向浮动的连续冲击内轮4-52和连续冲击外轮4-53,所述第一外凸块4-51均布固设在连续冲击外轮4-53的外侧壁,所述连续冲击外轮4-53的内侧壁沿其周向均布有数量与第一外凸块4-51相等的若干内凸块4-531,且内凸块4-531与第一外凸块4-51一一对应设置,连续冲击内轮4-52的一侧面转动设置有数量与内凸块4-531相等的若干板簧片4-521,且若干板簧片4-521与若干内凸块4-531交错设置。与连续冲击输出轴4-3通过键连接的连续冲击内轮4-52通过板簧片4-521拨动连续冲击外轮4-53回转,连续冲击外轮4-53的第一外凸块4-51部分插入探尺基体2-2的拔动孔2-23内拨动探尺基体2-2在导轨内运动,该导轨为在壳体1上开设的供探尺基体2-2移动的导向结构。
中间隔板1-1的两侧分别固接有同轴设置的第一定位套筒4-8和第二定位套筒4-9,所述第一定位套筒4-8同轴且转动套设在连续冲击输出轴4-3上,连冲电磁离合器内环4-71包括同轴套装且相互转动连接的内圈和外圈,所述内圈与连续冲击输入轴固接,所述外圈通过所述第二定位套筒4-9固设在中间隔板1-1上。第一定位套筒4-8用于定位连续冲击输出轴4-3的一端,第二定位套筒4-9用于固定连冲电磁离合器内环4-71。
连续冲击输入轴4-2的另一端部以及连续冲击输出轴4-3的另一端部均转动连接在壳体1上。连续冲击输入轴4-2与壳体1之间以及连续冲击输出轴4-3与壳体1之间均设置有轴承。
所述潜入作动部分还包括储能冲击部分7,所述储能冲击部分7包括与主动轴6同轴设置的储能输入轴7-1、平行设置在主动轴6上方的储能冲击输出轴7-2、套设在储能输入轴7-1上的磁力耦合器7-3以及同轴套设在储能冲击输出轴7-2上的飞轮直齿轮7-4、储能冲击轮7-5、储能电磁离合器7-6,所述磁力耦合器7-3包括通电吸合的磁力耦合器内芯7-31和磁力耦合器外芯7-32,其中磁力耦合器内芯7-31套装在主动轴6上靠近储能输入轴7-1的一端部,磁力耦合器外芯7-32套装在储能输入轴7-1上靠近主动轴6的一端部且其外部套装有储能输入齿轮7-7,所述储能输入齿轮7-7与所述飞轮直齿轮7-4啮合,所述储能电磁离合器7-6包括通电吸合的储能电磁离合器内环7-61和储能电磁离合器外环7-62,储能电磁离合器内环7-61转动连接在中间隔板1-1上且与储能冲击输出轴7-2固接,储能冲击轮7-5与储能电磁离合器外环7-62同轴固接且均与储能冲击输出轴7-2转动连接,飞轮直齿轮7-4与储能冲击输出轴7-2固接,储能冲击轮7-5的外部沿其周向固设有若干第二外凸块7-51,储能冲击轮7-5通过其上的第二外凸块7-51以及探尺基体2-2上的拔动孔2-23驱动探尺基体2-2运动。储能冲击输出轴7-2与储能电磁离合器内环7-61之间、磁力耦合器外芯7-32与储能输入轴7-1之间、连冲电磁离合器内环4-71与连续冲击输入轴4-2之间、离合器输出连接盘4-6与连续冲击输出轴4-3之间以及连续冲击内轮4-52与连续冲击输出轴4-3之间均通过键连接。磁力耦合器内芯7-31通过磁力的方式将回转运动传递至磁力耦合器外芯7-32,磁力耦合器外芯7-32通过直齿轮副即储能输入齿轮7-7与飞轮直齿轮7-4将动力传递至储能冲击输出轴7-2,飞轮直齿轮7-4具有较大的转动贯量,能以动能的形式储能作动能量,储能冲击输出轴7-2与储能电磁离合器内环7-61固连,当储能电磁离合器内环7-61通电吸合储能电磁离合器外环7-62时,突然将飞轮直齿轮7-4的动能施加至与储能电磁离合器外环7-62固连的储能冲击轮7-5,储能冲击轮7-5的外凸台插入探尺基体2-2的拔动孔2-23内,驱动探尺基体2-2运动。
潜入作动部分主要由三组传动轴系组成,完成潜入驱动工作,所述三组传动轴系即:主动轴部分、连续冲击部分、储能冲击部分。
探尺基体2-2上还均布有若干温度传感器。
壳体1上开设有供探尺基体2-2移动的导轨。
储能冲击输出轴7-2上远离储能电磁离合器7-6的一端部、储能输入轴7-1的另一端部以及主动轴6的另一端部均转动连接在壳体1上。储能输入轴7-1的另一端部即为储能输入轴7-1上远离磁力耦合器7-3的一端部,主动轴6的另一端部即主动轴6上远离磁力耦合器7-3的一端部。
主动轴6与壳体1之间、储能输入轴7-1与壳体1之间、储能冲击输出轴7-2与壳体1之间、连续冲击输入轴4-2与壳体1之间、连续冲击输出轴4-3与壳体1之间、储能冲击轮7-5与储能冲击输出轴7-2之间以及磁力耦合器外芯7-32与中间隔板1-1之间均设置有轴承。
工作原理:
根据电机5转速的控制、储能电磁离合器内环7-61、连冲电磁离合器内环4-71的通断以及外部负载的大小共同决定探尺潜入的作动形式。
当探尺基体2-2潜入到指定深度的过程中,探尺基体2-2上附着的电/热/力学传感器2-3不断探测星壤剖面的特征参数。到达指定深度后,记忆合金采样片2-22通电,通电后记忆合金采样片2-22张成口袋状,电机5反向回转,驱动探尺基体2-2回收,提拉过程中,张开的记忆合金采样片2-22刮蹭孔壁的土壤进入口袋,探尺基体2-2完全收回,并将样本带到星表。
1静力压入形式:电机5以低转速,高扭矩输出动力,储能电磁离合器内环7-61及连冲电磁离合器内环4-71均通电吸合。若外部负载较小,则板簧片4-521与连续冲击外轮4-53的内凸块4-531共同回转,连续平稳地驱动探尺基体2-2潜入土壤剖面;当外部负载较大时,板簧片4-521发生较大的变形,从连续冲击外轮4-53的内凸台滑过,并以一小段冲程冲击下一个内凸块4-531,以此连续冲击探尺基体2-2,突破硬质土层。
2连续冲击模式:当负载上升并难以突破时,储能电磁离合器内环7-61断电断开,连冲电磁离合器内环4-71通电吸合,电机5以高速回转输出,驱使连续冲击内轮4-52及其固连的板簧片4-521以高速冲击连续冲击外轮4-53,通过连续冲击外轮4-53上的第一外凸块4-51与探尺基体2-2的拔动孔2-23,高频冲击不断作动于探尺基体2-2,使其突破当前工况。
3储能冲击模式:当遇到较难突破的土层或岩石时,将电磁离合器内环及连冲电磁离合器内环4-71断开,电机5高速回转,通过磁力耦合器内芯7-31及磁力耦合器外芯7-32驱动飞轮直齿轮7-4高速回转储能,当到达高速时,储能电磁离合器内环7-61吸合储能电磁离合器外环7-62,将高速冲击由储能冲击外轮作用至探尺基体2-2。
探测器着陆至星球表面后,将本申请以一定压力置于表层星壤之上,当启动静力压入模式,电机5以高扭矩输出,启动连续冲击模式和储能冲击模式时,电机5以高转速输出。电机5的回转力矩通过锥齿轮组3传递至输入主动轴6,输入主动轴6的动力分为两路传向储能冲击部分7和连续冲击部分4。输入主动轴6上的连冲输入齿轮4-1通过啮合连冲输出齿轮4-4将动力传递至连续冲击输入轴4-2,连续冲击输入轴4-2通过键连接将动力传递至连冲电磁离合器内环4-71,当启动静力压入模式和连续冲击模式时,连冲电磁离合器内环4-71通电吸合连冲电磁离合器外环4-72并将动力传递至于连冲电磁离合器外环4-72固连的连续冲击输出轴4-3,连续冲击输出轴4-3带动与其键连接的连续冲击内轮4-52,连续冲击内轮4-52上固连的板簧片4-521不断拨动连续冲击外轮4-53的内凸块4-531,带动连续冲击外轮4-53转动,连续冲击外轮4-53上的第一外凸块4-51插入探尺基体2-2的拔动孔2-23内,类似齿轮齿条啮合不断驱动探尺基体2-2向下潜入;当启动储能冲击模式时,连冲电磁离合器内环4-71断电,不将动力传递至连续冲击部分4。静力压入模式下,当外部负载较小时,板簧片4-521的变形较小,能够与连续冲击外轮4-53的内凸块4-531一同旋转,当负载较大时,板簧片4-521发生较大变形,超过连续冲击外轮4-53内凸块4-531的几何极限,从而发生滑过当前内凸块4-531并对下一个内凸块4-531产生冲击,如此不断冲击连续冲击外轮4-53,由连续冲击外轮4-53冲击着探尺基体2-2,此时电机5输出转速较低,所以产生冲击的频率较低;负载较大时启动的连续冲击模式下,电机5输出转速高,连续冲击内轮4-52不断以高转速驱动板簧片4-521以高频率连续冲击外轮4-53上的第一外凸块4-51。另一侧,输入主动轴6的左端固连着磁力耦合器内芯7-31,以磁力传动的方式将动力传递至磁力耦合器外芯7-32,磁力耦合器外芯7-32套在储能冲击输入轴上,磁力耦合器外芯7-32上套有储能输入齿轮7-7,储能输入齿轮7-7与飞轮直齿轮7-4啮合,将动力传递至储能输出轴,储能输出轴与储能电磁离合器内环7-61相连,静力压入模式时储能电磁离合器内环7-61吸合储能电磁离合器外环7-62后将动力传递至储能冲击轮7-5,储能冲击轮7-5外凸台插入探尺基体2-2的拔动孔2-23内,通过啮合的方式驱动探尺基体2-2下潜;连续冲击模式下,储能电磁离合器内环7-61断电,不将动力传递至储能冲击部分7;储能冲击模式下,电机5高转速输出,储能电磁离合器内环7-61先断电,当飞轮直齿轮7-4的转速到达一定程度后,储能电磁离合器内环7-61突然上电吸合储能电磁离合器外环7-62,将高速回转的飞轮直齿轮7-4储存的动能突然释放至储能冲击轮7-5上,形成一次大储能冲击作动。
通过以上方式将探尺基体2-2驱动道一定深度的过程中,若干传感器2-3不断探测潜入土壤剖面的特征信息,到达指定深度后,记忆合金采样片2-22通电展开成口袋状,电机5反向回转,提拉探尺基体2-2的同时记忆合金采样片2-22刮蹭侧壁的土壤样本,回收后,将采集到潜入位置的微量样本。
本发明主要在于以柔细卷尺作为探测传感器2-3搭载的基体,并以连续小幅冲击及大储能冲击的方式辅助探尺突破硬质土层,以适应不同的土壤剖面。
Claims (10)
1.一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:它包括壳体(1)、探尺本体(2)及设置于壳体(1)内部的潜入作动部分,壳体(1)内竖直固设有中间隔板(1-1),所述探尺本体(2)包括固装在中间隔板(1-1)上的尺囊(2-1)、盘设在尺囊(2-1)上的探尺基体(2-2)以及键合于探尺基体(2-2)表面的若干传感器(2-3),探尺基体(2-2)的一端为探头(2-21),探头(2-21)后部固接有记忆合金采样片(2-22),所述探尺基体(2-2)上沿其长度方向并排开设有若干拔动孔(2-23),通过潜入作动部分驱动探尺基体(2-2)运动。
2.根据权利要求1所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:所述潜入作动部分包括锥齿轮组(3)、连续冲击部分(4)、竖直固接在中间隔板(1-1)上的电机(5)以及水平穿装在中间隔板(1-1)上的主动轴(6),所述主动轴(6)与电机(5)之间通过锥齿轮组(3)连接,所述连续冲击部分(4)包括穿装在主动轴(6)上的连冲输入齿轮(4-1)、同轴设置且均位于主动轴(6)下方的连续冲击输入轴(4-2)与连续冲击输出轴(4-3)、套装在连续冲击输入轴(4-2)上的连冲输出齿轮(4-4)、同轴套装在连续冲击输出轴(4-3)上的连续冲击轮(4-5)、离合器输出连接盘(4-6)以及设置在连续冲击轮(4-5)与连冲输出齿轮(4-4)之间的连冲电磁离合器(4-7),所述连冲输入齿轮(4-1)与所述连冲输出齿轮(4-4)啮合,所述连冲电磁离合器(4-7)包括连冲电磁离合器内环(4-71)和连冲电磁离合器外环(4-72),其中连冲电磁离合器内环(4-71)固装在连续冲击输入轴(4-2)上的一端部,离合器输出连接盘(4-6)固装在连续冲击输出轴(4-3)上靠近连续冲击输入轴(4-2)的一端部且与连冲电磁离合器外环(4-72)同轴固接,连冲电磁离合器外环(4-72)和连冲电磁离合器内环(4-71)通电吸合,连续冲击轮(4-5)的外部沿其周向固设有若干第一外凸块(4-51),连续冲击轮(4-5)通过其上的第一外凸块(4-51)以及探尺基体(2-2)上的拔动孔(2-23)驱动探尺基体(2-2)运动。
3.根据权利要求2所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:所述连续冲击轮(4-5)包括同轴套装且周向浮动的连续冲击内轮(4-52)和连续冲击外轮(4-53),所述第一外凸块(4-51)均布固设在连续冲击外轮(4-53)的外侧壁,所述连续冲击外轮(4-53)的内侧壁沿其周向均布有数量与第一外凸块(4-51)相等的若干内凸块(4-531),且内凸块(4-531)与第一外凸块(4-51)一一对应设置,连续冲击内轮(4-52)的一侧面转动设置有数量与内凸块(4-531)相等的若干板簧片(4-521),且若干板簧片(4-521)与若干内凸块(4-531)交错设置。
4.根据权利要求2或3所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:中间隔板(1-1)的两侧分别固接有同轴设置的第一定位套筒(4-8)和第二定位套筒(4-9),所述第一定位套筒(4-8)同轴且转动套设在连续冲击输出轴(4-3)上,连冲电磁离合器内环(4-71)包括同轴套装且相互转动连接的内圈和外圈,所述内圈与连续冲击输入轴固接,所述外圈通过所述第二定位套筒(4-9)固设在中间隔板(1-1)上。
5.根据权利要求4所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:连续冲击输入轴(4-2)的另一端部以及连续冲击输出轴(4-3)的另一端部均转动连接在壳体(1)上。
6.根据权利要求2、3或5所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:所述潜入作动部分还包括储能冲击部分(7),所述储能冲击部分(7)包括与主动轴(6)同轴设置的储能输入轴(7-1)、平行设置在主动轴(6)上方的储能冲击输出轴(7-2)、套设在储能输入轴(7-1)上的磁力耦合器(7-3)以及同轴套设在储能冲击输出轴(7-2)上的飞轮直齿轮(7-4)、储能冲击轮(7-5)、储能电磁离合器(7-6),所述磁力耦合器(7-3)包括通电吸合的磁力耦合器内芯(7-31)和磁力耦合器外芯(7-32),其中磁力耦合器内芯(7-31)套装在主动轴(6)上靠近储能输入轴(7-1)的一端部,磁力耦合器外芯(7-32)套装在储能输入轴(7-1)上靠近主动轴(6)的一端部且其外部套装有储能输入齿轮(7-7),所述储能输入齿轮(7-7)与所述飞轮直齿轮(7-4)啮合,所述储能电磁离合器(7-6)包括通电吸合的储能电磁离合器内环(7-61)和储能电磁离合器外环(7-62),储能电磁离合器内环(7-61)转动连接在中间隔板(1-1)上且与储能冲击输出轴(7-2)固接,储能冲击轮(7-5)与储能电磁离合器外环(7-62)同轴固接且均与储能冲击输出轴(7-2)转动连接,飞轮直齿轮(7-4)与储能冲击输出轴(7-2)固接,储能冲击轮(7-5)的外部沿其周向固设有若干第二外凸块(7-51),储能冲击轮(7-5)通过其上的第二外凸块(7-51)以及探尺基体(2-2)上的拔动孔(2-23)驱动探尺基体(2-2)运动。
7.根据权利要求6所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:探尺基体(2-2)上还均布有若干温度传感器。
8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:壳体(1)上开设有供探尺基体(2-2)移动的导轨。
9.根据权利要求8所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:储能冲击输出轴(7-2)上远离储能电磁离合器(7-6)的一端部、储能输入轴(7-1)的另一端部以及主动轴(6)的另一端部均转动连接在壳体(1)上。
10.根据权利要求7或9所述的一种冲击贯入式星壤剖面柔性探尺,其特征在于:主动轴(6)与壳体(1)之间、储能输入轴(7-1)与壳体(1)之间、储能冲击输出轴(7-2)与壳体(1)之间、连续冲击输入轴(4-2)与壳体(1)之间、连续冲击输出轴(4-3)与壳体(1)之间、储能冲击轮(7-5)与储能冲击输出轴(7-2)之间以及磁力耦合器外芯(7-32)与中间隔板(1-1)之间均设置有轴承。
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