專利名稱：雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航天空間探索領(lǐng)域，涉及一種在月球表面鉆探采樣收集的裝置，特別是一種雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，實現(xiàn)利用雙層復(fù)合內(nèi)層軟袋對月壤采樣收集。
背景技術(shù)：
航天航空是人類探索自然界的前沿工程，走向太空已成為科技強國必不可少的標志，在航天系統(tǒng)工程中每個環(huán)節(jié)都非常重要，面對航空航天這樣復(fù)雜環(huán)境的條件下，如何實現(xiàn)利用鉆具采取月球表面月壤，更是人類的一種挑戰(zhàn)，在探測器系統(tǒng)著陸后，要將著陸點鉆取目標區(qū)域內(nèi)深度約2米的月壤樣品鉆取至空心取芯鉆桿內(nèi)部，然后要完整的取出來包裹、封裝，該月壤樣品需能夠反映月壤的剖面原貌，如何才能使保持樣品的層面不變且轉(zhuǎn)移、封裝過程不會出現(xiàn)散落現(xiàn)象，仍需一種專用工具來解決這一問題，這種工具要必須能夠經(jīng)受住復(fù)雜的空間及力學(xué)環(huán)境的考驗，確保其穩(wěn)定可靠，并要保持其輕便性以適應(yīng)航天運載需要，仍需技術(shù)創(chuàng)新填補空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了將空心取芯鉆桿內(nèi)部月壤樣品完整的取出封裝，本發(fā)明提供了一種雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，可以鉆采和收集同步進行，實現(xiàn)包裹和封裝。上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，其特征在于包括取芯鉆桿，取芯鉆桿為中空結(jié)構(gòu)，前段設(shè)有取芯鉆頭，中空位置設(shè)有保持芯管，保持芯管內(nèi)同軸設(shè)有內(nèi)層軟袋，內(nèi)層軟袋下端口內(nèi)翻連接有提拉連接體，提拉連接體通過牽引繩與整形卷筒連接；內(nèi)層軟袋外部設(shè)有牽拉層，牽拉層由沿內(nèi)層軟袋軸向延展以內(nèi)層軟袋軸線為中心圓周陣列分布的牽拉帶構(gòu)成，牽拉帶與內(nèi)層軟袋間通過可撕裂連接體連接，牽拉帶一端在保持芯管下沿處外翻到保持芯管與取芯鉆桿之間的空間，再與撕裂拉繩連接，撕裂拉繩與牽拉吊點連接，牽拉帶另一端連接有牽拉保持繩，牽拉保持繩另一端與取芯鉆桿可拉斷連接或與牽拉帶在保持芯管外的端頭連接；內(nèi)層軟袋上設(shè)有柔性繩鎖緊拉扣，鎖緊拉扣連接有破斷拉索，連接方式為可拉斷式連接。所述可撕裂連接體為可施力撕斷開的線或粘膠或粘扣。所述鎖緊拉扣為兩級軸向分布的雙套結(jié)。本發(fā)明在取芯鉆桿內(nèi)部預(yù)先設(shè)置雙層軟袋和保持芯管，在航空航天復(fù)雜的力學(xué)以及空間環(huán)境實施鉆取采樣，能保持月壤的層理信息不被破壞的前提下實現(xiàn)采集封裝，重量輕結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，易于實施，可靠性高。


圖I為本發(fā)明實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明實施例的封口階段結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明實施例的鎖緊拉扣雙套結(jié)示意圖。
圖中標示名稱I取芯鉆桿；2取芯鉆頭；3保持芯管，4內(nèi)層軟袋；5提拉連接體；6牽引繩；7整形卷筒；8牽拉帶；9可撕裂連接體；10撕裂拉繩；11牽拉保持繩；12 —級鎖緊拉扣；13 —級破斷拉索；14 二級鎖緊拉扣；15 二級破斷拉索；16牽拉吊點。
具體實施例方式本發(fā)明實施例如圖I至圖3所示，該雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，設(shè)有取芯鉆桿I，取芯鉆桿I為中空結(jié)構(gòu)，前段設(shè)有取芯鉆頭2，中空位置設(shè)有保持芯管3，保持芯管3和取芯鉆桿I浮動連接，保持芯管3下端和外表面與取芯鉆桿I、取芯鉆頭2間留有空隙，保持芯管3內(nèi)同軸設(shè)有內(nèi)層軟袋4，內(nèi)層軟袋4下端口內(nèi)翻連接有提拉連接體5，提拉連接體5通過牽引繩6與整形卷筒7連接；內(nèi)層軟袋4外部設(shè)有牽拉層，牽拉層與軟袋構(gòu)成復(fù)合雙層軟袋，牽拉層由沿內(nèi)層軟袋4軸向延展以內(nèi)層軟袋4軸線為中心圓周陣列分布的牽拉帶8構(gòu)成，牽拉帶8與內(nèi)層軟袋4間通過可撕裂連接體9連接，可撕裂連接體9為可拉斷的纖維絲，將牽拉帶8與內(nèi)層軟袋4連接在一起,在一定力的作用下可拉斷撕裂,牽拉帶8 一端在保持芯管3下沿處外翻到保持芯管3與取芯鉆桿I之間的空間，再與撕裂拉繩10連接，撕 裂拉繩10與牽拉吊點16連接,牽拉帶8另一端連接有牽拉保持繩11，牽拉保持繩11另一端通過保持芯管3上的孔與取芯鉆桿I連接，牽拉保持繩11為可拉斷的繩，該繩有纖維絲構(gòu)成，在撕裂拉繩10和牽拉保持繩11的牽拉下軟袋保持直立狀態(tài)貼附在保持芯管3內(nèi)壁上，避免由于震動造成的堆疊現(xiàn)象；在內(nèi)層軟袋4上設(shè)有垂直分布的兩組柔性繩鎖緊拉扣，為一級鎖緊拉扣12、二級鎖緊拉扣14，一級鎖緊拉扣12、二級鎖緊拉扣14分別與一級破斷拉索13、二級破斷拉索15連接,一級破斷拉索13、二級破斷拉索15為可恒力拉斷的繩,分別與牽拉帶8連接，一級鎖緊拉扣12、二級鎖緊拉扣14，為雙套結(jié)，可收緊封閉袋口 ；其鉆取步驟如下
下鉆前，將雙層軟袋內(nèi)置于保持芯管3內(nèi)部，牽拉保持繩11穿過保持芯管3上的孔將牽拉帶8上端固定連接在鉆桿I上，牽拉帶8下端在保持芯管3下沿處外翻，連接撕裂拉繩10，撕裂拉繩10通過保持芯管3與鉆桿I間的空間掛在外部牽拉吊點16上，調(diào)節(jié)撕裂拉繩10張緊度，使雙層軟袋貼附在保持芯管3內(nèi)壁，內(nèi)層軟袋4下端用于封口連接的提拉連接體5位于保持芯管3底部，通過牽引繩6與整形卷筒7連接，使牽引繩6和撕裂拉繩10同時處于張緊狀態(tài)；
下鉆中，撕裂拉繩10和牽引繩6長度不變，提拉連接體5不動，鉆桿I轉(zhuǎn)動牽拉保持繩11斷開，鉆桿I和保持芯管3下行，在內(nèi)層軟袋4和牽拉帶8分別在牽引繩6和撕裂拉繩10的牽拉下，使可撕裂連接體9在保持芯管3下沿處斷開，內(nèi)層軟袋4和牽拉帶8分別內(nèi)翻和外翻延展，提拉連接體5下部內(nèi)層軟袋4的容納空間隨鉆采深度的增加而增加；
下鉆后，內(nèi)層軟袋4全部內(nèi)翻結(jié)束,在撕裂拉繩I、牽拉帶8、一級破斷拉索13的牽拉下，一級鎖緊拉扣12雙套結(jié)先行束緊，一級破斷拉索13斷裂破斷解鎖，而后整形卷筒7帶動牽引繩6提拉連接體5上行，內(nèi)層軟袋4上行，一級鎖緊拉扣12與二級鎖緊拉扣14雙套結(jié)間內(nèi)層軟袋4內(nèi)的月壤下放，月壤下放的過程中在撕裂拉繩I、牽拉帶8、二級破斷拉索15的牽拉下，二級鎖緊拉扣14雙套結(jié)逐步束緊，實現(xiàn)完全封閉，二級破斷拉索15斷裂破斷解鎖，內(nèi)層軟袋4包裹攜帶取出月壤。本實施例為避免探測器飛行過程中受迫振動雙層軟袋在保持芯管3內(nèi)出現(xiàn)堆積現(xiàn)象，用牽拉保持繩11和撕裂拉繩I將雙層軟袋定位在保持芯管3內(nèi) ，實施時，還可以將牽拉帶8通過保持芯管3上部側(cè)壁上的開孔首尾連接形成環(huán)狀，用于保持雙層軟袋在保持芯管3內(nèi)的狀態(tài)；可撕裂連接體9還可以采用粘膠或粘扣模式。
權(quán)利要求
1.一種雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，其特征在于包括取芯鉆桿(I)，取芯鉆桿(I)為中空結(jié)構(gòu)，前段設(shè)有取芯鉆頭(2)，中空位置設(shè)有保持芯管(3)，保持芯管(3)內(nèi)同軸設(shè)有內(nèi)層軟袋(4)，內(nèi)層軟袋(4)下端口內(nèi)翻連接有提拉連接體(5)，提拉連接體(5)通過牽引繩(6)與整形卷筒(7)連接；內(nèi)層軟袋(4)外部設(shè)有牽拉層，牽拉層由沿內(nèi)層軟袋(4)軸向延展以內(nèi)層軟袋(4)軸線為中心圓周陣列分布的牽拉帶(8)構(gòu)成，牽拉帶(8)與內(nèi)層軟袋(4)間通過可撕裂連接體(9 )連接，牽拉帶(8 ) 一端在保持芯管(3 )下沿處外翻到保持芯管(3 )與取芯鉆桿(I)之間的空間，再與撕裂拉繩(10 )連接，撕裂拉繩(10 )與牽拉吊點(16 )連接，牽拉帶(8 )另一端連接有牽拉保持繩(11)，牽拉保持繩(11)另一端或與取芯鉆桿(I)可拉斷連接或與牽拉帶(8)在保持芯管(3)外的端頭連接；內(nèi)層軟袋(4)上設(shè)有柔性繩鎖緊拉扣，鎖緊拉扣連接有破斷拉索，連接方式為可拉斷式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，其特征在于所述可撕裂連接體(9)為可施力撕斷開的線或粘膠或粘扣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，其特征在于所述鎖緊拉扣為兩級軸向分布的雙套結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種雙層軟袋鉆探取心采樣機構(gòu)，其特征在于包括取芯鉆桿，取芯鉆桿為中空結(jié)構(gòu)，中空位置設(shè)有保持芯管，保持芯管內(nèi)同軸設(shè)有內(nèi)層軟袋，內(nèi)層軟袋下端口內(nèi)翻連接有提拉連接體，提拉連接體通過牽引繩與整形卷筒連接；內(nèi)層軟袋外部設(shè)有牽拉層，牽拉層由牽拉帶構(gòu)成，牽拉帶與內(nèi)層軟袋間通過可撕裂連接體連接，牽拉帶一端在保持芯管下沿處外翻到保持芯管與取芯鉆桿之間的空間，再與撕裂拉繩連接，撕裂拉繩與牽拉吊點連接，牽拉帶另一端連接有牽拉保持繩，牽拉保持繩另一端與取芯鉆桿可拉斷連接或與牽拉帶在保持芯管外的端頭連接；內(nèi)層軟袋上設(shè)有柔性繩鎖緊拉扣，鎖緊拉扣連接有破斷拉索，連接方式為可拉斷式連接，可以實現(xiàn)月壤的封裝采集。
文檔編號G01N1/08GK102721572SQ20121020021
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者喬飛, 姜生元, 張吉, 王印超, 鄧宗全, 陳明, 高興文 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)