[发明专利]用于星球深层采样的钻具钻进性能测试装置

摘要

用于星球深层采样的钻具钻进性能测试装置，它涉及一种钻具钻进性能测试装置。解决目前用于星球深层采样的钻具钻进性能测试装置无法实现模拟星球深层采样功能，完成不了对模拟星球土壤环境下深层土壤钻进参数和机械动力结构研究及钻进规程的制定范围受其功能全面性的限制的问题。模拟星壤桶设在角度可调移动框架的下方，角度可调移动框架通过钻进角度调整机构与测试台架连接，角度可调移动框架上平行设置两条直线导轨，移动平台通过两条直线导轨与角度可调移动框架滑动连接。本发明用于星球深层采样的钻具钻进性能测试。

主权项

一种用于星球深层采样的钻具钻进性能测试装置，其特征在于所述装置包括模拟星壤桶(1)、钻杆(2)、角度可调移动框架(4)、移动平台(5)、冲击驱动机构、进尺驱动机构、回转驱动机构、钻杆支承座(9)、钻进角度调整机构(10)、测试台架(11)和两条直线导轨(4‑1)，冲击驱动机构包括第三码盘(6‑1)、冲击电机(6‑2)、冲击减速器(6‑3)、冲击小齿轮(6‑4)、冲击大齿轮(6‑5)、冲击凸轮(6‑6)、冲击驱动壳体(6‑7)、凸轮滚子(6‑8)、弹簧(6‑9)、弹簧连接块(6‑10)和重锤(6‑11)，进尺驱动机构包括第一码盘(7‑8)、进尺电机(7‑9)、进尺减速器(7‑10)、联动轴(7‑11)、两个下链轮(7‑1)、两条链条(7‑3)、两个下拉力传感器(7‑4)、两个上拉力传感器(7‑5)和两个上链轮(7‑6)，回转驱动机构包括钻杆接口管(8‑1)、回转大齿轮(8‑2)、回转驱动壳体(8‑3)、第二码盘(8‑4)、回转电机(8‑5)、回转减速器(8‑6)、上联轴器(8‑7)、扭矩传感器(8‑8)、下联轴器(8‑9)和回转小齿轮(8‑10)，模拟星壤桶(1)设在角度可调移动框架(4)的下方，角度可调移动框架(4)通过钻进角度调整机构(10)与测试台架(11)连接，角度可调移动框架(4)上平行设置两条直线导轨(4‑1)，移动平台(5)通过两条直线导轨(4‑1)与角度可调移动框架(4)滑动连接；进尺电机(7‑9)的末端连接第一码盘(7‑8)，进尺电机(7‑9)的输出端与进尺减速器(7‑10)的输入端传动连接，进尺减速器(7‑10)固装在角度可调移动框架(4)上，进尺减速器(7‑10)的输出端与联动轴(7‑11)的一端传动连接，联动轴(7‑11)固装在角度可调移动框架(4)上，联动轴(7‑11)上装有两个上链轮(7‑6)，两个下链轮(7‑1)固装在角度可调移动框架(4)上，每个上链轮(7‑6)通过链条(7‑3)与相对应的下链轮(7‑1)连接，每个链条(7‑3)上串联上拉力传感器(7‑5)和下拉力传感器(7‑4)，两个上拉力传感器(7‑5)与两个下拉力传感器(7‑4)均与移动平台(5)固接；回转电机(8‑5)的后端上装有第二码盘(8‑4)，回转电机(8‑5)的输出端与回转减速器(8‑6)的输入端传动连接，回转减速器(8‑6)固装在回转驱动壳体(8‑3)上，回转减速器(8‑6)的输出轴与上联轴器(8‑7)的一端传动连接，上联轴器(8‑7)的另一端与扭矩传感器(8‑8)的输入轴传动连接；扭矩传感器(8‑8)的壳体固装在回转驱动壳体(8‑3)上，扭矩传感器(8‑8)的输出端与下联轴器(8‑9)的一端传动连接，下联轴器(8‑9)的另一端与回转小齿轮(8‑10)固接，回转小齿轮(8‑10)支承在回转驱动壳体(8‑3)上，回转小齿轮(8‑10)与固装在钻杆接口管(8‑1)上的回转大齿轮(8‑2)啮合，钻杆接口管(8‑1)固装在移动平台(5)上，钻杆(2)的一端穿过回转大齿轮(8‑2)设在钻杆接口管(8‑1)内且二者螺纹连接，钻杆(2)的另一端穿过钻杆支承座(9)设在模拟星壤桶 (1)的上方，钻杆支承座(9)固装在角度可调移动框架(4)上；冲击电机(6‑2)的后端连接第三码盘(6‑1)，冲击电机(6‑2)的输出端与冲击减速器(6‑3)输入端传动连接，冲击减速器(6‑3)固装在冲击驱动壳体(6‑7)上，冲击驱动壳体(6‑7)固装在移动平台(5)上，冲击减速器(6‑3)的输出端上装有冲击小齿轮(6‑4)，冲击小齿轮(6‑4)与冲击大齿轮(6‑5)啮合；冲击大齿轮(6‑5)与冲击凸轮(6‑6)固接且装在冲击驱动壳体(6‑7)内，凸轮滚子(6‑8)与冲击凸轮(6‑6)的轮廓面贴合且装在弹簧连接块(6‑10)的顶端，冲击弹簧(6‑9)装在固定件冲击驱动壳体(6‑7)和可动件弹簧连接块(6‑10)之间，冲击驱动壳体(6‑7)固装在移动平台(5)上，弹簧连接块(6‑10)的底端固装重锤(6‑11)，重锤(6‑11)对应设在钻杆接口管(8‑1)的顶端的上方。