[实用新型]一种螺杆伸缩推杆及其移位伸缩结构

说明书

本实用新型涉及岩体原位力学研究技术领域，更具体地，涉及一种螺杆伸缩推杆，包括三级伸缩立轴、一级丝杆、一级套筒及基础套筒；三级伸缩立轴内螺纹连接有二级丝杆；三级伸缩立轴转动套接于一级套筒内，一级套筒滑动套接于基础套筒内；一级丝杆包括套筒部和固定设于套筒部内的螺纹杆部；螺纹杆部螺纹连接于二级丝杆的内部；套筒部滑动套接于三级伸缩立轴和一级套筒之间，套筒部与一级套筒之间设有用于防止套筒部转动的第一转动限制结构；螺纹杆部的端部设有用于限制螺纹杆部从二级丝杆内移动脱出的第一限位部。本实用新型的伸缩方式不同于常规的伸缩推杆结构的伸缩方式，传动效率高，可实现在较短舱体尺寸内大距离传动，适用范围非常广泛。

技术领域

本实用新型涉及岩体原位力学研究技术领域，更具体地，涉及一种螺杆伸缩推杆及其移位伸缩结构。

背景技术

随着浅部资源的逐渐枯竭，深部资源的开采逐渐受到重视，探索和发展深部原位岩石力学理论和测试技术是实现向深部开采的重要基础和关键支撑，而岩石的原位力学行为与其所处的原位压力环境密切相关，目前国际上使用深钻获取的“普通岩芯”与所处深部原位环境无关，故无法反映岩石所处的环境的原位力学性质。在实际岩石工程中，随着深度增加，岩石物理力学参数并非常数，而是随着深度增加呈线性变化，甚至是非线性关系。

移位取芯过程的原位环境损失将导致岩芯的理化性质和力学性质失真且不可逆转，其攻关的核心与关键是如何获取深部环境条件下的原位岩芯，并在原位保真状态下进行加载测试与分析。由于地底压力高达140MPa，温度150℃，需要重构地底压力环境，这就对舱体、阀门、法兰接头、螺钉等零部件的强度、耐高温性提出了非常高的要求，也对整个模拟舱的温度、压力等参数的控制也提出了高标准，整个模拟舱的安全性的要求也非常高。而采集的岩芯需要保持深部真实状态移送到后续舱体，需要在狭小的管道内将岩芯移位到固定位置。

目前现有伸缩推杆技术主要有这几种：一种为电磁驱动的液压伸缩推杆，这种主要通过电磁效应实现推杆的伸缩，即非导磁材料的电磁内杆和电磁外杆之间使用弓形导轨嵌套形成长度可调空间，将多个电磁单元放在其中实现伸缩，主要特点是节能环保、没有易损部件，实用效果不错；另一种为通过电机驱动齿轮和螺杆实现的伸缩推杆，利用机械能转化成往复运动的设备，行程有限，需要限位开关来控制伸止点和缩止点，以防过载；另一种气动推杆本身不带动力机构，需要使用气泵和油泵，通过阀门和管道连接，使之做往复运行。

对于高温(150℃)高压(140MPa)工况下，以上的常规伸缩推杆难以保证其工作强度及其需求，且在超高压高温容器内，由于高温高压的工况、严格的密封要求以及成本因素的限制，高温高压容器内部空间一般设计得比较短小，难以在较短的舱体尺寸内实现大距离的传输。

现有技术如一种多级管形直线电动推杆，包括中空套筒，中空套筒内安装有电机和减速器，与减速器输出轴转动连接的第一螺杆、第一螺母及套设于第一螺杆且与第一螺母固定连接的第一中空套管，第一中空套管内还设有连接套、与连接套固定连接的第二螺杆、与第二螺杆螺纹连接的第二螺母及套设于第二螺杆且与第二螺母固定连接的第二空套管，连接套套设于第一螺杆并通过轴承与第一中空套管活动连接，第二螺杆套设于第一螺杆并通过底螺杆输出的末端的花键套与第一螺杆传动连接，该多级管形直线电动推杆虽然可实现多级传动功能，但是整体结构设置复杂，故障率高，且传送效率低，使用不便。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中存在的现有伸缩推杆整体结构设置复杂，传动效率低，无法满足深部岩石移位取芯需求的技术问题，提供一种结构设置简单，传送效率高，可在较短的空间内实现大距离传动的螺杆伸缩推杆及其移位伸缩结构。