CN114293902A - 单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置 - Google Patents

Abstract

单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，本发明涉及月壤探测技术领域。本发明为了解决现有技术中月球土壤原位探测工作发射成本较高，设备集成度低，质量高等特点的问题。本发明包括凸轮冲击单元、驱动单元和钻杆，所述冲击钻进装置用于安装在探测器机体上，驱动单元上部连接有提供冲击作业的凸轮冲击单元，下部连接有钻杆，所述钻杆下部安装有钻头，钻杆在驱动单元和凸轮冲击单元共同作用下完成对月壤剖面的钻进和冲击作业。本发明用于月壤剖面破碎钻进与原位探测。

Description

单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置

技术领域

本发明涉及月壤探测技术领域，具体涉及单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置。

背景技术

距离最近的月球上，存在的大量矿物资源与地球有很多相似，所以在地球上的自然资源被大量消耗的情况下，人类将已经将未来的开采目标着眼于月球上。对月球土壤样品进行的结构分析和成分分析，是人类开发月球资源之前所必须要准备的基础工作。因此，宇航员和月球土壤采样设备在月面上获取具有原态层理信息的月球土壤剖面样品，是月球土壤探测任务中的重要项目之一。在月球土壤探测采样工作中，由于发射成本较高，对质量的要求十分严格，需要月壤探测采样设备具备集成度高、可靠性高、质量轻等特点，因此亟需提供一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中月球土壤探测工作发射成本较高，设备集成度低，质量高等特点的问题，进而提供一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置包括凸轮冲击单元、驱动单元和钻杆，所述冲击钻进装置用于连接在探测器机体上，驱动单元上部连接有提供冲击作业的凸轮冲击单元，下部连接有钻杆，所述钻杆下部安装有钻头，钻杆在驱动单元里和凸轮冲击单元共同作用下完成对月壤或月壤剖面的钻进和冲击作业。

进一步地，所述驱动单元包括中空电机、芯轴和压紧套，所述中空电机内部通过轴承A连接有电机转子，所述电机转子中间部分设置有电机转子内花键，电机转子一端加工有复位弹簧槽；

所述芯轴为阶梯轴结构，朝向钻杆方向依次设置为电机转子连接段、滑环内圈连接段、法兰段和钻杆连接段，所述电机转子连接段上设置有电机转子外花键，所述滑环内圈连接段上设置有滑环内圈外花键，所述钻杆连接段和钻杆固定连接，所述电机转子连接段和电机转子间花键配合，电机转子连接段的顶部和压紧套的芯轴连接槽固定连接，压紧套随着芯轴做圆周运动和轴线运动。

进一步地，所述复位弹簧槽里安装有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别顶在复位弹簧槽的底部和滑环内圈连接段的台阶面上。

进一步地，所述驱动单元还包括安装在滑环内圈连接段上的滑环内圈，所述滑环内圈中间部分为导向孔，所述导向孔的孔壁上设置有滑环内圈内花键，滑环内圈连接段和导向孔间花键配合，滑环内圈安装在滑环外圈内部，所述滑环外圈和滑环内圈间为间隙配合，保证芯轴在旋转过程当中的同轴度，所述滑环外圈的上部和中空电机的外壳固定连接。

进一步地，所述驱动单元还包括安装在法兰段上的导向块，所述导向块安装在导向壳体内部并能够轴向滑动，保证钻杆与冲击钻进采样装置的同轴度，所述导向壳体的上端和滑环外圈固定连接。

进一步地，所述凸轮冲击单元包括设置在凸轮外壳内部的凸轮滚子、凸轮导轮和凸轮质量块；所述凸轮滚子为中空结构，其包括凸轮导轮连接段，所述凸轮导轮连接段下部连接轴承连接段，所述凸轮导轮连接段上设置有两个凸轮导轮固定架，每个凸轮导轮固定架里均通过轴承转动连接有凸轮导轮，所述凸轮导轮随着凸轮滚子做圆周运动，不产生轴向位移，所述轴承连接段通过轴承B和钻进上端盖转动连接，钻进上端盖上部和凸轮外壳连接，下部和中空电机的外壳连接；

所述凸轮质量块设置在凸轮滚子上部，其包括凸轮弹簧连接段，所述凸轮弹簧连接段下部从内向外依次连接有压紧套冲击段和凸轮圆柱壁，凸轮弹簧连接段中间部分加工有盲孔，所述盲孔的孔壁上设置有内花键，盲孔外侧加工有凸轮弹簧槽，所述压紧套冲击段穿过凸轮滚子。

进一步地，所述凸轮冲击单元还包括凸轮花键，所述凸轮花键依上至下分为凸轮端盖连接段和凸轮质量块连接段，所述凸轮质量块连接段上设置有外花键，凸轮质量块连接段和凸轮质量块花键配合，在凸轮花键的作用下，凸轮质量块只产生轴向位移，凸轮质量块和凸轮花键间设置有凸轮弹簧，所述凸轮弹簧的两端分别顶在凸轮弹簧槽的底面和凸轮端盖连接段的台阶面上，所述凸轮端盖连接段的上部和凸轮端盖固定连接，所述凸轮端盖下部和凸轮外壳固定连接。

进一步地，所述凸轮圆柱壁下部的凸轮曲线轮廓面和凸轮导轮的圆柱面相切。

进一步地，所述压紧套外侧圆周均布有一组限位卡柱，所述轴承连接段内侧壁设置有一组卡块，所述限位卡柱能够插进相邻两个卡块之间的间隙。

进一步地，所述钻杆为中空结构，钻杆外侧壁上布置有一组应变片，所述钻头的外侧壁上设置有螺旋导向片，螺旋导向片上随形镶嵌安装有一组温度传感器，钻头的下部安装有一组切削刃。

本发明具有以下有益技术效果：

本发明用于安装在探测器主机上，当冲击钻进装置工作时，中空电机外壳不发生转动，中空电机通电开始工作时，电机转子发生转动，电机转子和钻杆之间有花键配合，可以传递扭矩，钻杆向下钻进，当阻力大于复位弹簧弹力时，钻杆整体相对向上运动预定的距离，钻杆顶端和凸轮滚子配合，凸轮滚子发生转动，当凸轮滚子转动以后，凸轮滚子不发生上下移动，凸轮质量块在凸轮滚子的支撑力作用下，克服凸轮弹簧的弹力作用，凸轮质量块在凸轮花键的限制作用下只产生轴向移动，凸轮质量块底部撞击钻杆顶部产生冲击作用，使钻杆在旋转的同时不断向下钻进。本发明只利用一个电机就能实现多种功能，是一种单电机冲击钻进装置，本发明也可适用于月壤原位探测。

本发明采用中空电机，中空电机的转子直接向钻杆上传递扭矩，减少多级传动的能量损失，凸轮冲击单元利用凸轮质量块底部撞击钻杆顶部产生冲击作用，使钻杆不断向下钻进。本发明采单单机实现其内部实现一体化设计，减少整体重量，一个电机实现回转和冲击，增加结构的紧凑性，同轴式钻进设计，增强设备的稳定性。

本发明用于月壤原位探测，采集月壤剖面上的月壤样本，直接探测并评估月球表面月壤层的厚度，省去制备月壤样品并送回地面实验室检测所需的时间，钻杆和钻头输土性能良好，探测月壤剖面的地质结构，土壤、岩石颗粒分布情况，具有实验周期短、采样效率高、能够满足不同工况的实验条件和易观察分析等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是附图1的A-A剖视图；

图3是驱动单元的剖视图；

图4是图3的B-B剖视图；

图5是图3的C-C剖视图；

图6是凸轮冲击单元的原理图；

图7是本发明的工作原理图；

图8是芯轴的结构示意图；

图9是电机转子的结构示意图；

图10是滑环内圈的结构示意图；

图11是压紧套的结构示意图；

图12是凸轮滚子的结构示意图；

图13是凸轮质量块的结构示意图；

图14是凸轮花键的结构示意图；

图15是附图2的局部视图；

图16是凸轮冲击单元的立体结构示意图；

图中，1、驱动单元，1-1、电机转子，1-1-1、电机转子内花键，1-1-2、复位弹簧槽，1-2、中空电机，1-3、芯轴，1-3-1、电机转子连接段，1-3-2、滑环内圈连接段，1-3-3、法兰段，1-3-4、钻杆连接段，1-3-5、电机转子外花键，1-3-6、滑环内圈外花键，1-4、复位弹簧，1-5、滑环外圈、1-6、滑环内圈，1-6-1、导向孔，1-6-2、滑环内圈内花键，1-7、导向壳体，1-8、导向块，1-9、轴承A，1-10、压紧套，1-10-1、芯轴连接槽，1-10-2、限位卡柱，2、凸轮冲击单元，2-1、凸轮端盖，2-2、凸轮外壳，2-3、凸轮弹簧，2-4、凸轮滚子，2-4-1、凸轮导轮连接段，2-4-2、轴承连接段，2-4-3、凸轮导轮固定架，2-4-4、卡块，2-5、钻进上端盖，2-6、轴承B，2-7、凸轮导轮，2-8、凸轮质量块，2-8-1、凸轮弹簧连接段，2-8-2、凸轮圆柱壁，2-8-3、压紧套冲击段，2-8-4、内花键，2-8-5、凸轮弹簧槽，2-8-6、凸轮曲线轮廓面，2-9、凸轮花键，2-9-1、凸轮质量块连接段，2-9-2、凸轮端盖连接段，2-9-3、外花键，3、钻杆，4、钻头，5、切削刃，6、温度传感器，7、应变片，8、转接支架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施方式一：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置包括凸轮冲击单元2、驱动单元1和钻杆3，所述冲击钻进装置用于连接在探测器机体上，驱动单元1上部连接有提供冲击作业的凸轮冲击单元2，下部连接有钻杆3，所述钻杆3下部安装有钻头4，钻杆3在驱动单元1和凸轮冲击单元2共同作用下完成对月壤或月壤剖面的钻进和冲击作业。

在月球土壤探测采样工作中，由于发射成本较高，对质量的要求十分严格，需要月壤探测采样设备举要集成度高、可靠性高、质量轻等特点，采用单电机完成钻进和冲击两方面需求，可以减少驱动电机的数量，采用中空电机的转子直接向钻杆上传递扭矩，减少传动过程当中的能量损失，同时可以实现同轴式钻进。

具体实施方式二：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述驱动单元1包括中空电机1-2、芯轴1-3和压紧套1-10；所述中空电机1-2内部通过轴承A1-9连接有电机转子1-1，所述电机转子1-1中间部分设置有电机转子内花键1-1-1，电机转子1-1一端加工有复位弹簧槽1-1-2，所述中空电机1-2的外壳通过转接支架8和探测器机体连接。

所述芯轴1-3为阶梯轴结构，朝向钻杆3钻进方向依次设置为电机转子连接段1-3-1、滑环内圈连接段1-3-2、法兰段1-3-3和钻杆连接段1-3-4，所述电机转子连接段1-3-1上设置有电机转子外花键1-3-5，所述滑环内圈连接段1-3-2上设置有滑环内圈外花键1-3-6，所述钻杆连接段1-3-4和钻杆3固定连接，所述电机转子连接段1-3-1和电机转子1-1间花键配合，电机转子连接段1-3-1的顶部和压紧套1-10的芯轴连接槽1-10-1固定连接，压紧套1-10随着1-3芯轴做圆周运动和轴线运动。

当中空电机1-2通电开始工作后，电机转子1-1发生转动，电机转子1-1和芯轴1-3之间采用花键配合，芯轴1-3随电机转子1-1一起转动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述复位弹簧槽1-1-2里安装有复位弹簧1-4，所述复位弹簧1-4的两端分别顶在复位弹簧槽1-1-2的底部和滑环内圈连接段1-3-2的台阶面上。

当冲击钻进装置工作时，中空电机1-2的外壳不发生转动，中空电机1-2通电开始工作时，电机转子1-1发生转动，电机转子1-1和钻杆3之间有花键配合，可以传递扭矩，钻杆3向下钻进，当阻力大于复位弹簧1-4弹力时，钻杆3整体相对向上运动L距离。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述驱动单元1还包括安装在滑环内圈连接段1-3-2上的滑环内圈1-6，所述滑环内圈1-6中间部分为导向孔1-6-1，所述导向孔1-6-1的孔壁上设置有滑环内圈内花键1-6-2，滑环内圈连接段1-3-2和导向孔1-6-1间花键配合，滑环内圈1-6安装在滑环外圈1-5内部，所述滑环外圈1-5和滑环内圈1-6间为间隙配合，保证芯轴1-3在旋转过程当中的同轴度，所述滑环外圈1-5的上部和中空电机1-2的外壳固定连接。

在芯轴1-3底部连接着滑环内圈1-6，芯轴1-3和滑环内圈1-6采用花键配合，能够实现芯轴1-3的上下移动，滑环内圈1-6和滑环外圈1-5之间采用间隙配合，能够保证芯轴1-3和整个驱动系统之间的同轴度。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述驱动单元1还包括安装在法兰段1-3-3上的导向块1-8，所述导向块1-8安装在导向壳体1-7内部并能够轴向滑动，保证钻杆3与冲击钻进采样装置的同轴度，所述导向壳体1-7的上端和滑环外圈1-5固定连接。

当钻杆3上的钻头4与月壤相接触时，钻杆3受到向上的作用力，钻杆3和芯轴1-3之间采用螺栓连接，导向块1-8固定在芯轴1-3上，能够在导向壳体1-7内部轴向移动，保证钻杆3与冲击钻进装置的同轴度。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式六：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述凸轮冲击单元2包括设置在凸轮外壳2-2内部的凸轮滚子2-4、凸轮导轮2-7和凸轮质量块2-8；所述凸轮滚子2-4为中空结构，其包括凸轮导轮连接段2-4-1，所述凸轮导轮连接段2-4-1下部连接轴承连接段2-4-2，所述凸轮导轮连接段2-4-1上设置有两个凸轮导轮固定架2-4-3，每个凸轮导轮固定架2-4-3里均通过轴承转动连接有凸轮导轮2-7，所述凸轮导轮2-7随着凸轮滚子2-4做圆周运动，不产生轴向位移，所述轴承连接段2-4-2通过轴承B2-6和钻进上端盖2-5转动连接，钻进上端盖2-5上部和凸轮外壳2-2连接，下部和中空电机1-2的外壳连接。

所述凸轮质量块2-8设置在凸轮滚子2-4上部，其包括凸轮弹簧连接段2-8-1，所述凸轮弹簧连接段2-8-1下部从内向外依次连接有压紧套冲击段2-8-3和凸轮圆柱壁2-8-2，凸轮弹簧连接段2-8-1中间部分加工有盲孔，所述盲孔的孔壁上设置有内花键2-8-4，盲孔外侧加工有凸轮弹簧槽2-8-5，所述压紧套冲击段2-8-3穿过凸轮滚子2-4。

在凸轮滚子2-4上安装有凸轮导轮2-7，凸轮导轮2-7随着凸轮滚子2-4一起做圆周运动，不产生轴向位移，凸轮质量块2-8内部安装有凸轮花键2-9，凸轮花键2-9固定在凸轮端盖2-1上，凸轮花键2-9不发生转动，在凸轮花键2-9的作用下，凸轮质量块2-8只产生轴向位移。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述凸轮冲击单元2还包括凸轮花键2-9，所述凸轮花键2-9依上至下分为凸轮端盖连接段2-9-2和凸轮质量块连接段2-9-1，所述凸轮质量块连接段2-9-1上设置有外花键2-9-3，凸轮质量块连接段2-9-1和凸轮质量块2-8花键配合，在凸轮花键2-9的作用下，凸轮质量块2-8只产生轴向位移，凸轮质量块2-8和凸轮花键2-9间设置有凸轮弹簧2-3，所述凸轮弹簧2-3的两端分别顶在凸轮弹簧槽2-8-5的底面和凸轮端盖连接段2-9-2的台阶面上，所述凸轮端盖连接段2-9-2的上部和凸轮端盖2-1固定连接，所述凸轮端盖2-1下部和凸轮外壳2-2固定连接。

当凸轮质量块2-8运行到最高点后会受到凸轮弹簧弹力作用突然下降，凸轮质量块2-8的底部撞击在压紧套1-10上，冲击力通过芯轴1-3最终传递到钻杆3上，使钻杆在旋转的同时不断向下钻进，实现单电机的冲击钻进。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式在凸轮滚子2-4上安装有凸轮导轮2-7，凸轮导轮2-7随着凸轮滚子2-4一起做圆周运动，不产生轴向位移，所述凸轮圆柱壁2-8-2下部的凸轮曲线轮廓面2-8-6和凸轮导轮2-7的圆柱面相切，凸轮导轮2-7引导当凸轮质量块2-8最规律的间歇运动。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式九：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述压紧套1-10外侧圆周均布有一组限位卡柱1-10-2，所述轴承连接段2-4-2内侧壁设置有一组卡块2-4-4，所述限位卡柱1-10-2能够插进相邻两个卡块2-4-4之间的间隙，相邻两个卡块2-4-4之间的间隙距离S大于限位卡柱1-10-2的宽度H。

当钻杆3钻进的反作用力大于复位弹簧1-4的弹力时，钻杆3、导线块1-8和芯轴1-3共同向上运动，压紧套1-10通过螺栓固定在芯轴1-3上，随芯轴1-3共同向上运动，压紧套1-10随芯轴1-3向上运动一定距离以后，压紧套1-10上的限位卡柱1-10-2与凸轮滚子2-4底部卡块2-4-4相互配合，凸轮滚子2-4和芯轴1-3共同转动。其它组成及连接关系与具体实施方式二或六相同。

具体实施方式十：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式所述钻杆3为中空结构，钻杆3外侧壁上布置有一组应变片7，所述钻头4的外侧壁上设置有螺旋导向片，螺旋导向片上随形镶嵌安装有一组温度传感器6，钻头4的下部安装有一组切削刃5，应变片7监测钻杆3的变形量，温度传感器6监测钻头4的实时温度。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理：中空电机1-2的外壳与探测器主机相连，当冲击钻进装置工作时，中空电机1-2外壳不发生转动，中空电机1-2通电开始工作时，电机转子1-1发生转动，电机转子1-1和钻杆3之间有花键配合，可以传递扭矩，钻杆3向下钻进，当阻力大于复位弹簧1-4弹力时，钻杆3整体相对向上运动L距离，钻杆3顶端和2-4凸轮滚子配合，凸轮滚子2-4发生转动，当凸轮滚子2-4转动以后，凸轮滚子2-4不发生上下移动，凸轮质量块2-8在凸轮滚子2-4的支撑力作用下，克服凸轮弹簧2-3的弹力作用，凸轮质量块2-8在凸轮花键2-9的限制作用下只产生上下移动，凸轮质量块2-8底部撞击钻杆3顶部产生冲击作用，使钻杆3不断向下钻进。

工作过程：当中空电机1-2通电开始工作后，电机转子1-1发生转动，电机转子1-1和芯轴1-3之间采用花键配合，芯轴1-3随电机转子1-1一起转动；

当钻杆3上的钻头4与月壤相接触时，钻杆3受到向上的作用力，钻杆3和芯轴1-3之间采用螺栓连接，导向块1-8固定在芯轴1-3上，能够在导向壳体1-7内部轴向移动，保证钻杆3与冲击钻进装置的同轴度；

当钻杆3钻进的反作用力大于复位弹簧1-4的弹力时，钻杆3、导线块1-8和芯轴1-3共同向上运动，压紧套1-10通过螺栓固定在芯轴1-3上，随芯轴1-3共同向上运动；

压紧套1-10随芯轴1-3向上运动一定距离以后，压紧套1-10上的限位卡柱1-10-2与凸轮滚子2-4底部卡块2-4-4相互配合，凸轮滚子2-4和芯轴1-3共同转动；

在凸轮滚子2-4上安装有凸轮导轮2-7，凸轮导轮2-7随着凸轮滚子2-4一起做圆周运动，不产生轴向位移；

凸轮质量块2-8内部安装有凸轮花键2-9，凸轮花键2-9固定在凸轮端盖2-1上，凸轮花键2-9不发生转动，在凸轮花键2-9的作用下，凸轮质量块2-8只产生轴向位移；

当凸轮质量块2-8运行到最高点后受到凸轮弹簧弹力作用突然下降，凸轮质量块2-8的底部撞击在压紧套1-10上，冲击力通过芯轴1-3最终传递到钻杆3上，使钻杆在旋转的同时不断向下钻进，实现单电机的冲击钻进；

在芯轴1-3底部连接着滑环内圈1-6，芯轴1-3和滑环内圈1-6采用花键配合，能够实现芯轴1-3的上下移动，滑环内圈1-6和滑环外圈1-5之间采用间隙配合，能够保证芯轴1-3和整个驱动系统之间的同轴度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述冲击钻进装置包括凸轮冲击单元、(2)驱动单元(1)和钻杆(3)，所述冲击钻进装置用于安装在探测器机体上，驱动单元(1)上部连接有提供冲击作业的凸轮冲击单元(2)，下部连接有钻杆(3)，所述钻杆(3)下部安装有钻头(4)，钻杆(3)在驱动单元(1)和凸轮冲击单元(2)共同作用下完成对月壤或月壤剖面的钻进和冲击作业。

2.根据权利要求1所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述驱动单元(1)包括中空电机(1-2)、芯轴(1-3)和压紧套(1-10)；所述中空电机(1-2)内部通过轴承A(1-9)连接有电机转子(1-1)，所述电机转子(1-1)中间部分设置有电机转子内花键(1-1-1)，电机转子(1-1)一端加工有复位弹簧槽(1-1-2)；

所述芯轴(1-3)为阶梯轴结构，朝向钻杆(3)钻进方向依次设置为电机转子连接段(1-3-1)、滑环内圈连接段(1-3-2)、法兰段(1-3-3)和钻杆连接段(1-3-4)，所述电机转子连接段(1-3-1)上设置有电机转子外花键(1-3-5)，所述滑环内圈连接段(1-3-2)上设置有滑环内圈外花键(1-3-6)，所述钻杆连接段(1-3-4)和钻杆(3)固定连接，所述电机转子连接段(1-3-1)和电机转子(1-1)间花键配合，电机转子连接段(1-3-1)的顶部和压紧套(1-10)的芯轴连接槽(1-10-1)固定连接，压紧套(1-10)随着(1-3)芯轴做圆周运动和轴线运动。

3.根据权利要求2所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述复位弹簧槽(1-1-2)里安装有复位弹簧(1-4)，所述复位弹簧(1-4)的两端分别顶在复位弹簧槽(1-1-2)的底部和滑环内圈连接段(1-3-2)的台阶面上。

4.根据权利要求2所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述驱动单元(1)还包括安装在滑环内圈连接段(1-3-2)上的滑环内圈(1-6)，所述滑环内圈(1-6)中间部分为导向孔(1-6-1)，所述导向孔(1-6-1)的孔壁上设置有滑环内圈内花键(1-6-2)，滑环内圈连接段(1-3-2)和导向孔(1-6-1)间花键配合，滑环内圈(1-6)安装在滑环外圈(1-5)内部，所述滑环外圈(1-5)和滑环内圈(1-6)间为间隙配合，保证芯轴(1-3)在旋转过程当中的同轴度，所述滑环外圈(1-5)的上部和中空电机(1-2)的外壳固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述驱动单元(1)还包括安装在法兰段(1-3-3)上的导向块(1-8)，所述导向块(1-8)安装在导向壳体(1-7)内部并能够轴向滑动，保证钻杆(3)与冲击回转装置的同轴度，所述导向壳体(1-7)的上端和滑环外圈(1-5)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述凸轮冲击单元(2)包括设置在凸轮外壳(2-2)内部的凸轮滚子(2-4)、凸轮导轮(2-7)和凸轮质量块(2-8)；所述凸轮滚子(2-4)为中空结构，其包括凸轮导轮连接段(2-4-1)，所述凸轮导轮连接段(2-4-1)下部连接轴承连接段(2-4-2)，所述凸轮导轮连接段(2-4-1)上设置有两个凸轮导轮固定架(2-4-3)，每个凸轮导轮固定架(2-4-3)里均通过轴承转动连接有凸轮导轮(2-7)，所述凸轮导轮(2-7)随着凸轮滚子(2-4)做圆周运动，不产生轴向位移，所述轴承连接段(2-4-2)通过轴承B(2-6)和钻进上端盖(2-5)转动连接，钻进上端盖(2-5)上部和凸轮外壳(2-2)连接，下部和中空电机(1-2)的外壳连接；

所述凸轮质量块(2-8)设置在凸轮滚子(2-4)上部，其包括凸轮弹簧连接段(2-8-1)，所述凸轮弹簧连接段(2-8-1)下部从内向外依次连接有压紧套冲击段(2-8-3)和凸轮圆柱壁(2-8-2)，凸轮弹簧连接段(2-8-1)中间部分加工有盲孔，所述盲孔的孔壁上设置有内花键(2-8-4)，盲孔外侧加工有凸轮弹簧槽(2-8-5)，所述压紧套冲击段(2-8-3)穿过凸轮滚子(2-4)。

7.根据权利要求6所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述凸轮冲击单元(2)还包括凸轮花键(2-9)，所述凸轮花键(2-9)依上至下分为凸轮端盖连接段(2-9-2)和凸轮质量块连接段(2-9-1)，所述凸轮质量块连接段(2-9-1)上设置有外花键(2-9-3)，凸轮质量块连接段(2-9-1)和凸轮质量块(2-8)花键配合，在凸轮花键(2-9)的作用下，凸轮质量块(2-8)只产生轴向位移，凸轮质量块(2-8)和凸轮花键(2-9)间设置有凸轮弹簧(2-3)，所述凸轮弹簧(2-3)的两端分别顶在凸轮弹簧槽(2-8-5)的底面和凸轮端盖连接段(2-9-2)的台阶面上，所述凸轮端盖连接段(2-9-2)的上部和凸轮端盖(2-1)固定连接，所述凸轮端盖(2-1)下部和凸轮外壳(2-2)固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述凸轮圆柱壁(2-8-2)下部的凸轮曲线轮廓面(2-8-6)和凸轮导轮(2-7)的圆柱面相切。

9.根据权利要求2或6所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述压紧套(1-10)外侧圆周均布有一组限位卡柱(1-10-2)，所述轴承连接段(2-4-2)内侧壁设置有一组卡块(2-4-4)，所述限位卡柱(1-10-2)能够插进相邻两个卡块(2-4-4)之间的间隙。

10.根据权利要求1所述的一种单电机回转冲击动力自分配钻进采样装置，其特征在于：所述钻杆(3)为中空结构，钻杆(3)外侧壁上布置有一组应变片(7)，所述钻头(4)的外侧壁上设置有螺旋导向片，螺旋导向片上随形镶嵌安装有一组温度传感器(6)，钻头(4)的下部安装有一组切削刃(5)。

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