CN114809936A - 一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构 - Google Patents

一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构 Download PDF

Info

Publication number
CN114809936A
CN114809936A CN202210470011.0A CN202210470011A CN114809936A CN 114809936 A CN114809936 A CN 114809936A CN 202210470011 A CN202210470011 A CN 202210470011A CN 114809936 A CN114809936 A CN 114809936A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rod
flexible
drill rod
telescopic drill
leap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210470011.0A
Other languages
English (en)
Inventor
姜生元
张伟伟
马如奇
刘君巍
段骁航
苏小波
陈明
崔中雨
唐钧跃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology, Beijing Institute of Spacecraft System Engineering filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202210470011.0A priority Critical patent/CN114809936A/zh
Publication of CN114809936A publication Critical patent/CN114809936A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/02—Core bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B3/00—Rotary drilling
    • E21B3/02—Surface drives for rotary drilling
    • E21B3/022—Top drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/02—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by mechanically taking samples of the soil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，本发明涉及月球探测设备技术领域。本发明为了解决现有技术中在对月壤水冰地下勘探过程中，探测器因为体积大不便于降落在月球撞击坑底部，月壤地下勘探困难的问题。本发明柔性伸缩钻杆机构包括柔性探尺驱动器、钻进系统和电动推杆；所述柔性探尺驱动器安装在钻进系统的上部，所述钻进系统安装在飞跃器上，所述电动推杆的一端和钻进系统铰接，另一端和飞跃器铰接，所述柔性伸缩钻杆机构通过电动推杆、柔性探尺驱动器和钻进系统中的多级伸缩钻杆共同完成飞跃器的移动和月壤的采样。本发明用于月球土壤探测。

Description

一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构
技术领域
本发明涉及月球探测设备技术领域，具体涉及一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构。
背景技术
在月球南北极地区的一些撞击坑底部，由于月球没有大气，因此不存在散射作用，阳光直射不到的地方就会形成“永久阴影区”。月球南北极的“永久阴影区”作为验证月球水资源是否存在的最佳场所，对其地下勘探的意义十分重大。在月壤水冰探测过程中，需要对纵深剖面原位月壤的综合物性参数进行精准测量，感测月壤剖面是否存在水冰物质的同时解析出水冰物质存在形式、储藏丰度及其纵深分布规律。想要实现上述目的就要对撞击坑底部进行地下月壤采集，探测器往往因为体积大，不便于降落在撞击坑底部时，就需要依靠探测器上搭载的飞跃器进行月壤地下勘探，因此亟需提供一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中在对月壤水冰地下勘探过程中，探测器因为体积大不便于降落在月球撞击坑底部，月壤地下勘探困难的问题，进而提供一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，包括柔性探尺驱动器、钻进系统和电动推杆；所述柔性探尺驱动器安装在钻进系统的上部，所述钻进系统安装在飞跃器上，所述电动推杆的一端和钻进系统铰接，另一端和探测器铰接，所述柔性伸缩钻杆机构通过电动推杆、柔性探尺驱动器和钻进系统中的多级伸缩钻杆共同完成飞跃器的移动和月壤的采样。
进一步地，所述钻进系统还包括前导向杆、导向套筒和螺旋取芯钻头；所述前导向杆为中空结构，所述前导向杆的一端和柔性探尺驱动器连接，另一端和空心回转电机连接，所述导向套筒为中空结构，所述导向套筒的一端和空心回转电机的转子连接，另一端和多级伸缩钻杆连接，所述螺旋取芯钻头和多级伸缩钻杆连接。
进一步地，所述柔性探尺驱动器包括安装在柔性探尺驱动器外壳内部的蜗卷弹簧轴、柔性探尺钢带、主动摩擦轮和从动摩擦轮；所述蜗卷弹簧轴、所述主动摩擦轮和所述从动摩擦轮均转动连接在柔性探尺驱动器外壳的内壁上，所述柔性探尺钢带的一端缠绕连接在蜗卷弹簧轴上，然后经过主动摩擦轮和从动摩擦轮的预紧，另一端依次穿过前导向杆、空心回转电机的转子和导向套筒后和多级伸缩钻杆连接。
进一步地，所述多级伸缩钻杆为从内向外的P级圆柱形钻杆组成的伸缩结构，P≥2且P正整数，最内侧的钻杆末端和螺旋取芯钻头连接；每个所述钻杆的外侧为槽壁，内侧为槽道，所述槽道的末端设置有限位台阶，所述槽壁的末端设置有限位轴孔，顶端设置有杆端限位台阶，所述限位轴孔里安装有限位轴卡，相邻的两个钻杆上的槽壁和槽道相互配合，构成层级嵌套滑槽。
进一步地，所述柔性探尺钢带的截面为C型，其横截面积随着钻杆级数的变化而变化。
进一步地，所述前导向杆、所述导向套筒和所述空心回转电机的转子上均开有柔性探尺齿槽。
进一步地，所述电动推杆的一端和空心回转电机的外壳铰接，另一端和飞跃器铰接，所述飞跃器下部安装有一组机械足。
进一步地，所述电动推杆为三个，所述机械足为四个。
进一步地，所述导向套筒通过球铰和飞跃器铰接。
进一步地，所述多级伸缩钻杆的各级钻杆侧壁上设置有限位槽，所述限位槽里安装有限位滑块。
本发明具有以下有益技术效果：
本发明采用多级伸缩钻杆及电动推杆共同协同完成飞跃器的摇橹式移动铲掘潜入方式，铲掘功耗低，此种潜入方式相较于传统的潜入方式扰动要更低，能尽量避免对本来含量就较低的水冰物质产生较大的诱导挥发作用。当飞跃器在钻进采样时，柔性探尺驱动器的作用为提供轴向进尺力，使螺旋取芯钻头在一定轴压力下完成采样操作，空心回转电机在钻进过程中为钻杆提供所需的转矩。本发明可以同时实现地下月壤采样以及作为“机械腿”支撑探测器行走的功能，便于降落在月球撞击坑底部勘探月壤。
本发明通过柔性探尺驱动器实现钻杆逐级伸长，而且在多级伸缩钻杆的每个钻杆端部安装限位轴卡，钻杆收回时不会出现拉漏，柔性伸缩钻杆机构的进尺与收尺功能由柔性探尺驱动器驱动，进尺与收尺过程稳定，柔性伸缩钻杆机构的柔性探尺驱动器可有效的收纳柔性探尺钢带，空间利用率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是柔性伸缩钻杆机构的结构示意图；
图3是钻进系统连接方式示意图；
图4是柔性探尺齿槽的截面示意图；
图5是限位滑块的结构示意图；
图6是多级伸缩钻杆的内部结构示意图；
图7是柔性探尺驱动器的内部结构示意图；
图8是柔性探尺钢带的几何结构示意图；
图9是本发明实施例中飞跃器摇橹式移动示意图之一；
图10是本发明实施例中飞跃器摇橹式移动示意图之二；
图11是本发明实施例中飞跃器摇橹式移动示意图之三；
图12是本发明实施例中飞跃器摇橹式移动示意图之四；
图中，1、柔性探尺驱动器；1-1、柔性探尺驱动器外壳；1-2、蜗卷弹簧轴；1-3、柔性探尺钢带；1-4、主动摩擦轮；1-5、从动摩擦轮；2、前导向杆；3、电滑环；4、空心回转电机；5、导向套筒；6、多级伸缩钻杆；6-1、连接轴孔；6-2、限位轴卡；6-3、限位轴孔；6-4、限位台阶；6-5、槽壁；6-6、槽道；6-7、杆端限位台阶；7、螺旋取芯钻头；8、柔性探尺齿槽；9、连接销轴；10、限位槽；11、限位滑块；11-1、滑块；11-2、弹簧；12、机械足；13、电动推杆；14、球铰。
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，其中飞跃器各部件靠近月壤的一端为末端，远离月壤的一端为顶端。
具体实施方式一：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，包括柔性探尺驱动器1、钻进系统和电动推杆13；所述柔性探尺驱动器1安装在钻进系统的上部，所述钻进系统安装在飞跃器上，所述电动推杆13的一端和钻进系统铰接，另一端和飞跃器铰接，所述柔性伸缩钻杆机构通过电动推杆13、柔性探尺驱动器1和钻进系统中的多级伸缩钻杆6共同完成飞跃器的移动和月壤的采样。
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，采用空心回转电机4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，实现同轴式钻进，同时飞跃器通过多级伸缩钻杆6以及电动推杆13共同协作实现摇橹式移动。
具体实施方式二：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述钻进系统还包括前导向杆2、导向套筒5和螺旋取芯钻头7；所述前导向杆2为中空结构，所述前导向杆2的一端和柔性探尺驱动器1连接，另一端和空心回转电机4连接，所述导向套筒5为中空结构，所述导向套筒5的一端通过连接销轴9和空心回转电机4的转子连接，另一端通过和螺钉和多级伸缩钻杆6连接，所述螺旋取芯钻头7和多级伸缩钻杆6连接。
本实施例中空心回转电机4的上部安装有电滑环3，电滑环负责为旋转体连通、输送能源与信号，导向套筒5的一端通过连接销轴9和空心回转电机4的转子连接，另一端通过和螺钉和多级伸缩钻杆6连接，实现空心回转电机4与多级伸缩钻杆6之间扭矩的传递。
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12说明本实施方式，本实施方式所述柔性探尺驱动器1包括安装在柔性探尺驱动器外壳1-1内部的蜗卷弹簧轴1-2、柔性探尺钢带1-3、主动摩擦轮1-4和从动摩擦轮1-5；所述柔性探尺驱动器外壳1-1和前导向杆2连接，所述蜗卷弹簧轴1-2、所述主动摩擦轮1-4和所述从动摩擦轮1-5均转动连接在柔性探尺驱动器外壳1-1的内壁上，所述柔性探尺钢带1-3的一端缠绕连接在蜗卷弹簧轴1-2上，然后经过主动摩擦轮1-4和从动摩擦轮1-5的预紧，另一端依次穿过前导向杆2、空心回转电机4的转子和导向套筒5后和多级伸缩钻杆6连接。
本实施例中所述主动摩擦轮1-4和动力源连接，动力源优选为气缸或者电机，动力源的驱动力矩提供一定的摩擦力，通过摩擦力驱使柔性探尺钢带1-3产生运动，柔性探尺钢带1-3经过主动摩擦轮1-4和从动摩擦轮1-5的预紧，确保动作过程不松动。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述多级伸缩钻杆6为从内向外的P级圆柱形钻杆组成的伸缩结构，P≥2且P正整数，最内侧的钻杆末端加工有连接轴孔6-1，此节钻杆通过销轴和螺旋取芯钻头7连接；每个所述钻杆的外侧为槽壁6-5，内侧为槽道6-6，所述槽道6-6的末端设置有限位台阶6-4，所述槽壁6-5的末端设置有限位轴孔6-3，顶端设置有杆端限位台阶6-7，所述限位轴孔6-3里安装有限位轴卡6-2，相邻的两个钻杆上的槽壁6-5和槽道6-6相互配合，构成层级嵌套滑槽。
本实施例中多级伸缩钻杆靠近月壤的一端为末端，远离月壤的一端为顶端，多级伸缩钻杆由P1至P4四级组成，四级钻杆半径从P1级至P4级逐级增大，在每个钻杆的端部均安装有限位轴卡6-2，钻杆回收时起到限位作用，防止“拉漏”现象的发生，每个钻杆的顶端限位台阶6-7在钻杆伸出时起到限位作用。
其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式五：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述柔性探尺钢带1-3的截面为C型，其横截面积随着钻杆级数的变化而变化。
本实施例中多级伸缩钻杆6的横截面积不同，柔性探尺钢带1-3的截面需要随着多级伸缩钻杆的尺寸进行调整，具体尺寸参数是与多级伸缩钻杆的截面尺寸相关。本实施例中柔性探尺钢带1-3的L、R、t和θ的具体参数根据多级伸缩钻杆的具体截面尺寸确定。
其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式六：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述前导向杆2、所述导向套筒5和所述空心回转电机4的转子上均开有柔性探尺齿槽8。
本实施例中柔性探尺钢带1-3依次穿过前导向杆2、导向套筒5和空心回转电机4的转子上的柔性探尺齿槽8。
其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式七：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述电动推杆13的一端和空心回转电机4的外壳铰接，另一端和飞跃器铰接，所述飞跃器下部安装有一组机械足12，所述导向套筒5通过球铰14和飞跃器铰接。
本实施方式所述电动推杆13为三个，所述机械足12为四个，当进行摇橹式移动的时候多级伸缩钻杆6需要充当机械腿来使用，由飞跃器本体、多级伸缩钻杆6、柔性探尺驱动器1、三个电动推杆13等部分实现移动，移动过程中主要通过柔性探尺驱动器1和三个电动推杆13协调运作，实现撑橹移动的全过程。
其滑移行走运动流程为：选定撑橹点→三个电动推杆13共同协调多级伸缩钻杆6姿态调整→进尺驱动多级伸缩钻杆，使其伸出落于预选撑橹点→多级伸缩钻杆6伸长，飞跃器前两脚抬起形成一定的倾斜，飞跃器由后两脚以及多级伸缩钻杆6共同支撑→调整三电动推杆13位置，协助飞跃器撑橹移动→柔性探尺驱动器1做收尺动作，飞跃器四脚落地→重新调整钻杆的姿态，准备进行下一次移动。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述多级伸缩钻杆6的各级钻杆侧壁上设置有限位槽10，所述限位槽10里安装有限位滑块11，限位滑块11的作用是在上一级钻杆完全伸展开前防止另一级钻杆展开，使展开具有一定顺序性，所述限位滑块11组成包括滑块11-1和弹簧11-2，滑块11-1活动连接在P4级钻杆壁上，弹簧11-2安装在滑块11-1上，滑块11-1的末端加工有台阶，滑块11-1依次穿过内部各级钻杆上的限位槽10，所述台阶顶在P1级钻杆壁上，限位槽10的一端加工有斜面，滑块11-1的末端台阶端面为圆弧形，当上一级钻杆完全伸展开后，下一级钻杆上限位槽10的斜面滑脱滑块11-1后，此级钻杆能够继续伸展，依次类推各级钻杆依顺序展开。
本实施例中柔性伸缩钻杆机构的进尺与收尺动作主要由多级伸缩钻杆6以及柔性探尺驱动器1共同协作实现，多级伸缩钻杆由P1至P4四级组成，钻杆半径从P1级至P4级逐级增大，钻杆之间的滑动通过层级嵌套滑槽完成，P4级滑槽与空心回转电机4的转子通过导向套筒5相连接。层级嵌套滑槽由上一级钻杆外壁的槽壁6-5和下一级的槽道6-6组成，由槽道底部的杆端限位台阶块6-7限制各级钻杆的滑动行程，而且每级钻杆槽壁末端则有相应的限位滑块11，使多级伸缩钻杆6展开有一定的顺序性。柔性探尺驱动器1位于多级伸缩钻杆6机构上部，其大部分元件都内置于柔性探尺驱动器1，主要工作元件有蜗卷弹簧轴1-2、主动摩擦轮1-4、从动摩擦轮1-5以及柔性探尺钢带1-3。在每个钻杆的端部嵌入了限位轴卡6-2，防止钻杆回收时起到一定限位作用，防止“拉漏”现象的发生。柔性探尺钢带1-3一端集中缠绕在蜗卷弹簧轴1-2上，经过主动摩擦轮1-4与从动摩擦轮1-5的预紧作用进入前导向杆2中，另一端最终通过连接销轴9与螺旋取芯钻头7及多级可伸缩钻杆6的P1级钻杆相连接。在该装置中通过螺栓与弹簧结合的方式调节主动摩擦轮1-4与从动摩擦轮1-5之间的预紧力，动力源的驱动部件通过齿轮传动为主动摩擦轮1-4提供了一定的驱动力矩，该驱动力矩提供一定的摩擦力，通过摩擦力驱使柔性探尺钢带1-3产生运动。柔性探尺钢带1-3能透过柔性探尺驱动器1的基座进入钻杆内部，柔性探尺钢带1-3为了有一定的径向可靠性，其截面要做成“C”型，以保证其能承受一定的径向激励，其横截面积随着钻杆级数的变化而变化。
柔性伸缩钻杆机构的回转动作主要由空心回转电机4实现，导向套筒5与空心回转电机4的转子通过销轴连接，导向套筒5与多级伸缩钻杆6之间通过紧定螺钉连接，实现空心电机与多级伸缩钻杆6之间扭矩的传递。当进行铲掘取样时，首先通过电动推杆13调整钻进方位，柔性探尺驱动器1为柔性探尺钢带1-3提供驱动力，带动多级伸缩钻杆6实现进尺操作；在抵达钻探区域前，多级伸缩钻杆6在空心回转电机4的驱动下进行回转，调整进尺速率，此时多级伸缩钻杆6的主要作用为为钻进过程提供一定的轴向压力，使钻进过程更加容易。
其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
工作原理：
机械腿功能：当进行摇橹式移动的时候多级伸缩钻杆6需要充当机械腿来使用，由飞跃器、多级伸缩钻杆6、柔性探尺驱动器1、三个电动推杆13等部分实现移动。导向套筒5与飞跃器底部通过球铰14铰接，移动过程中主要通过柔性探尺驱动器1和三个电动推杆13协调运作，实现撑橹移动的全过程。
其滑移行走运动流程为：选定撑橹点→三个电动推杆13共同协调多级伸缩钻杆6姿态调整→进尺驱动多级伸缩钻杆，使其伸出落于预选撑橹点→多级伸缩钻杆6伸长，飞跃器前两脚抬起形成一定的倾斜，飞跃器由后两脚以及多级伸缩钻杆6共同支撑→调整三电动推杆13位置，协助飞跃器撑橹移动→柔性探尺驱动器1做收尺动作，飞跃器四脚落地→重新调整钻杆的姿态，准备进行下一次移动。
月壤采样功能：当飞跃器在钻进采样时，柔性探尺驱动器1的作用为提供轴向进尺力，使螺旋取芯钻头7在一定轴压力下完成采样操作，空心回转电机4在钻进过程中的主要作用为为钻杆提供所需的转矩。当进行铲掘取样时，先利用三个电动推杆13协助钻杆获得合理的姿态；确定钻进姿态之后，柔性探尺驱动器1驱动柔性探尺钢带1-3，带动多级伸缩钻杆6展开；即将接触月壤区域时，多级伸缩钻杆6在空心回转电机4协助下回转，调整进尺策略，以合适的进尺速率开始钻进，最终实现月壤地下土壤采样功能。
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)

1.一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述柔性伸缩钻杆机构包括柔性探尺驱动器(1)、钻进系统和电动推杆(13)；所述柔性探尺驱动器(1)安装在钻进系统的上部，所述钻进系统安装在飞跃器上，所述电动推杆(13)的一端和钻进系统铰接，另一端和飞跃器铰接，所述柔性伸缩钻杆机构通过电动推杆(13)、柔性探尺驱动器(1)和钻进系统中的多级伸缩钻杆(6)共同完成飞跃器的移动和月壤的采样。
2.根据权利要求1所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述钻进系统还包括前导向杆(2)、导向套筒(5)和螺旋取芯钻头(7)；所述前导向杆(2)为中空结构，所述前导向杆(2)的一端和柔性探尺驱动器(1)连接，另一端和空心回转电机(4)连接，所述导向套筒(5)为中空结构，所述导向套筒(5)的一端和空心回转电机(4)的转子连接，另一端和多级伸缩钻杆(6)连接，所述螺旋取芯钻头(7)和多级伸缩钻杆(6)连接。
3.根据权利要求1所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述柔性探尺驱动器(1)包括安装在柔性探尺驱动器外壳(1-1)内部的蜗卷弹簧轴(1-2)、柔性探尺钢带(1-3)、主动摩擦轮(1-4)和从动摩擦轮(1-5)；所述蜗卷弹簧轴(1-2)、所述主动摩擦轮(1-4)和所述从动摩擦轮(1-5)均转动连接在柔性探尺驱动器外壳(1-1)的内壁上，所述柔性探尺钢带(1-3)的一端缠绕连接在蜗卷弹簧轴(1-2)上，然后经过主动摩擦轮(1-4)和从动摩擦轮(1-5)的预紧，另一端依次穿过前导向杆(2)、空心回转电机(4)的转子和导向套筒(5)后和多级伸缩钻杆(6)连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述多级伸缩钻杆(6)为从内向外的P级圆柱形钻杆组成的伸缩结构，P≥2且P正整数，最内侧的钻杆末端和螺旋取芯钻头(7)连接；每个所述钻杆的外侧为槽壁(6-5)，内侧为槽道(6-6)，所述槽道(6-6)的末端设置有限位台阶(6-4)，所述槽壁(6-5)的末端设置有限位轴孔(6-3)，顶端设置有杆端限位台阶(6-7)，所述限位轴孔(6-3)里安装有限位轴卡(6-2)，相邻的两个钻杆上的槽壁(6-5)和槽道(6-6)相互配合，构成层级嵌套滑槽。
5.根据权利要求3所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述柔性探尺钢带(1-3)的截面为C型，其横截面积随着钻杆级数的变化而变化。
6.根据权利要求2所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述前导向杆(2)、所述导向套筒(5)和所述空心回转电机(4)的转子上均开有柔性探尺齿槽(8)。
7.根据权利要求1所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述电动推杆(13)的一端和空心回转电机(4)的外壳铰接，另一端和飞跃器铰接，所述探测器下部安装有一组机械足(12)。
8.根据权利要求7所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述电动推杆(13)为三个，所述机械足(12)为四个。
9.根据权利要求2所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述导向套筒(5)通过球铰(14)和飞跃器铰接。
10.根据权利要求1或2所述的一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构，其特征在于：所述多级伸缩钻杆(6)的各级钻杆侧壁上设置有限位槽(10)，所述限位槽(10)里安装有限位滑块(11)。
CN202210470011.0A 2022-04-30 2022-04-30 一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构 Pending CN114809936A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210470011.0A CN114809936A (zh) 2022-04-30 2022-04-30 一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210470011.0A CN114809936A (zh) 2022-04-30 2022-04-30 一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114809936A true CN114809936A (zh) 2022-07-29

Family

ID=82508513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210470011.0A Pending CN114809936A (zh) 2022-04-30 2022-04-30 一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114809936A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103696690A (zh) * 2014-01-06 2014-04-02 上海金泰工程机械有限公司 用于灌注桩施工的伸缩式潜孔钻具
CN103899316A (zh) * 2014-03-21 2014-07-02 中铁工程装备集团有限公司 新型钻井法竖井钻机
CN205225089U (zh) * 2015-12-23 2016-05-11 徐玉杰 一种伸缩钻杆和带有伸缩钻杆的搅拌桩机
CN108071394A (zh) * 2017-11-17 2018-05-25 中国矿业大学 一种钻探掘进机探测装置
CN111410101A (zh) * 2020-03-31 2020-07-14 哈尔滨工业大学 一种柔性钢带驱动器
CN111485884A (zh) * 2020-03-31 2020-08-04 哈尔滨工业大学 一种多级伸缩钻取采样装置
CN212508055U (zh) * 2020-05-11 2021-02-09 居佩华 一种钻孔桩用的支撑防护装置
CN112901066A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 扬州仁智信息科技有限公司 一种具有减震功能的便携式取样钻机
CN214532781U (zh) * 2021-03-09 2021-10-29 杭州远能电力设计咨询有限公司 一种电力工程地质勘探装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103696690A (zh) * 2014-01-06 2014-04-02 上海金泰工程机械有限公司 用于灌注桩施工的伸缩式潜孔钻具
CN103899316A (zh) * 2014-03-21 2014-07-02 中铁工程装备集团有限公司 新型钻井法竖井钻机
CN205225089U (zh) * 2015-12-23 2016-05-11 徐玉杰 一种伸缩钻杆和带有伸缩钻杆的搅拌桩机
CN108071394A (zh) * 2017-11-17 2018-05-25 中国矿业大学 一种钻探掘进机探测装置
CN112901066A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 扬州仁智信息科技有限公司 一种具有减震功能的便携式取样钻机
CN111410101A (zh) * 2020-03-31 2020-07-14 哈尔滨工业大学 一种柔性钢带驱动器
CN111485884A (zh) * 2020-03-31 2020-08-04 哈尔滨工业大学 一种多级伸缩钻取采样装置
CN212508055U (zh) * 2020-05-11 2021-02-09 居佩华 一种钻孔桩用的支撑防护装置
CN214532781U (zh) * 2021-03-09 2021-10-29 杭州远能电力设计咨询有限公司 一种电力工程地质勘探装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4955438A (en) Core drilling tool
US3926267A (en) Device for driving holes in the ground
CN102305022B (zh) 一种打捞式套管钻进钻具
CN1354817A (zh) 用于将设备移入一管道并通过该管道的方法和装置
MXPA01009429A (es) Motor mejorado para broca sacamuelas y metodo para obtener una muestra de material por extraccion.
CN216240431U (zh) 一种岩土工程施工用钻探装置
CN111794678A (zh) 一种工程勘察用钻探装置
CN207436912U (zh) 一种履带式塔机一体工程钻机
CN115728088A (zh) 一种地质勘探取样方法及取样设备
CN114809936A (zh) 一种飞跃器专用柔性伸缩钻杆机构
CN207437067U (zh) 一种便携式小型地质取样钻机
CN210948479U (zh) 一种用于矿山勘测施工的钻探装置
CN110067503A (zh) 一种灾害防治用地质检测钻机
CN215811728U (zh) 一种混凝土检测用取样装置
CN208089219U (zh) 一种多功能地质勘探系统
CN112664139A (zh) 一种可调节式多角度煤矿开采用钻探装置
CN216381217U (zh) 一种井下地质钻探扩孔装置
CN112483843A (zh) 一种便于携带使用的城市土地整理用测绘装置
CN211122063U (zh) 一种地质工程用泥土取样装置
CN220955445U (zh) 一种具备定位功能的煤矿资源开矿装置
CN220336856U (zh) 一种煤矿地测防治水用钻探设备
CN220748202U (zh) 一种具有岩芯保护功能的钻探取样设备
CN220353868U (zh) 一种井巷爆破炮孔塌孔处理装置
CN214145427U (zh) 一种石油钻采用多功能井下定位装置
CN220596891U (zh) 一种快速装载岩石钻进一体实验装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination