用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置的制造方法
【專利說明】用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置
[0001]本申請是2013年10月23日申請的、發明創造名稱為“用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置”、申請號為“201310504581.8”的分案申請
技術領域
[0002]本發明屬于一種航天失重狀態下土壤采集的封口技術，尤其涉及一種用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置。
【背景技術】
[0003]月球上有豐富的礦藏，如鈦、硅、鋁、鐵和氦_3，其中氦-3是人類未來最具開發前景的新能源。月球上的某些稀有金屬元素更能在軍事上應用，因此，對月壤的采樣研宄是時代的需要，具有重要意義。我國探月工程第三期工程計劃在2017年左右發射探測器進行月面采樣并返回，其中月壤采樣取心裝置是月球探測工作中不可缺少的重要環節。在復雜的太空環境下如何實現對月壤的獲取、收集、封裝等，并在整個過程中是無人實施的。
[0004]由于月表月壤成分的復雜性及月球鉆探的低功耗要求，對取心結構要求很高，目前常用軟質袋實現月壤的收集和封裝。為了實現保持原態層理信息、獲取連續樣品的鉆取采樣需求以及取心機構的功能組件的物理特性、化學特性、環境適應性等方面具有特殊的技術要求，要求封口動作具有高可靠性，不發生漏樣、掉樣現象。使用軟質袋進行收集采樣時，最難克服的的技術瓶頸就是鉆采后軟質袋的封口問題，這是關系到收集工作可靠完成關鍵一步，仍需就這一問題進一步探索實驗，找出更合適的技術方案。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種能夠隨時封口且封口穩定的封口裝置，
[0006]為實現上述目的，本發明提供一種用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置，包括旋轉鉆桿、取心管和軟質袋，所述取心管設置在所述旋轉鉆桿內且與所述旋轉鉆桿同軸線設置，所述軟質袋懸掛在所述取心管內，所述軟質袋的下端固定在所述取心管的下端，在所述軟質袋靠近開口向的所述取心管內壁周向開有一圈凹槽，在所述凹槽內設置有記憶合金卡圈，在所述旋轉鉆桿頂端設置有恒溫加熱器，所述恒溫加熱器通過導線與所述記憶合金卡圈的外側通電連接。
[0007]優選地，還包括設置在所述取心管內腔下部的記憶合金固定防轉套筒，所述恒溫加熱器通過導線與所述記憶合金固定防轉套筒外側通電連接，所述記憶合金固定防轉套筒為一 C型套，在所述C型套下端外緣設置有齒，所述軟袋的開口通過所述齒插入到所述取心管內壁固定。
[0008]優選地，在所述取心管外壁上套有一記憶合金夾緊圈，所述軟袋的開口通過記憶合金夾緊圈咬住固定，所述恒溫加熱器與所述記憶合金夾緊圈通過導線通電連接。
[0009]優選地，還包括隔離套，所述隔離套設置在所述取心管和所述旋轉鉆桿之間的環形腔內。
[0010]優選地，所述記憶合金卡圈為一由記憶合金金屬絲交織成具有網面的C型圈。
[0011]優選地，所述記憶合金卡圈在通電變形后的形狀為一錐型套。
[0012]優選地，所述旋轉鉆桿的下端內底面為一由邊緣向軸心向下傾斜的環形曲面。
[0013]優選地，所述記憶合金固定防轉套筒的齒為邊緣均做倒角處理的齒，所述齒的齒端向上方傾斜。
[0014]本發明提供的用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置，用于在無重力環境下進行月壤采集完成后的封口過程中，直接利用高溫記憶合金的力學效應直接進行軟質帶的收口，具有高可靠性，重量輕、結構簡單、操作方便等特點。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置一種實施方式的結構示意圖；
[0016]圖2為本發明用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置另一種實施方式的結構示意圖；
[0017]圖3為本發明用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置的記憶合金卡圈變形前的結構示意圖；
[0018]圖4為本發明用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置的記憶合金卡圈變形后的結構示意圖；
[0019]圖5為本發明用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置的記憶合金固定防轉套筒的結構示意圖；
[0020]圖6為本發明用于鉆探取心的軟質袋自動封口裝置的記憶合金固定防轉套筒與取心管的配合結構示意圖。
[0021]圖中:1-旋轉鉆桿，2-取心管，3-軟質袋，4-記憶合金卡圈，5-恒溫加熱器，6-記憶合金固定防轉套筒，7-記憶合金夾緊圈，8-隔離套。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明做進一步的說明:
[0023]實施例1
[0024]請參考圖1，圖1為本發明用于鉆探取心的軟質袋3自動封口裝置一種實施方式的結構示意圖。
[0025]一種用于鉆探取心的軟質袋3自動封口裝置，包括旋轉鉆桿1、取心管2和軟質袋3，所述取心管2設置在所述旋轉鉆桿I內且與所述旋轉鉆桿I同軸線設置，所述軟質袋3懸掛在所述取心管2內(取心過程中，取心管2不旋轉)，所述軟質袋3的下端固定在所述取心管2的下端，在所述軟質袋3靠近開口向的所述取心管2內壁周向開有一圈凹槽，在所述凹槽內設置有記憶合金卡圈4，在所述旋轉鉆桿I頂端設置有恒溫加熱器5，所述恒溫加熱器5通過導線與所述記憶合金卡圈4的外側通電連接。
[0026]請參考圖5和圖6，圖5為本發明用于鉆探取心的軟質袋3自動封口裝置的記憶合金固定防轉套筒6的結構示意圖；圖6為本發明用于鉆探取心的軟質袋3自動封口裝置的記憶合金固定防轉套筒6與取心管2的配合結構示意圖。
[0027]還包括設置在所述取心管2內腔下部的記憶合金固定防轉套筒6，所述恒溫加熱器5通過導線與所述記憶合金固定防轉套筒6外側通電連接，所述記憶合金固定防轉套筒6為一 C型套，在所述C型套下端外緣設置有齒，所述軟袋的開口通過所述齒插入到所述取心管2內壁固定。
[0028]所述記憶合金固定防轉套筒6的齒為邊緣均做倒角處理的齒，所述齒的齒端向上方傾斜。
[0029]請參考圖3，圖3為本發明用于鉆探取心的軟質袋3自動封口裝置的記憶合金卡圈4變形前的結構示意圖。
[0030]所述記憶合金卡圈4為一由記憶合金金屬絲交織成具有網面的C型圈。
[0031]請參考圖4，圖4為本發明用于鉆探取心的軟質袋3自動封口裝置的記憶合金卡圈4變形后的結構示意圖。
[0032]所述記憶合金卡圈4在通電變形后的形狀為一錐型套。
[0033]記憶合金卡圈4的變形過程:預先利用記憶合金線圈能夠任意形變的特性，用記憶合金線圈編織排布好記憶合金卡圈4，通電加熱后C型圈向內輕微收縮，然后一邊保持不動，另一邊底角向上運動，使C型圈的底緣與C型圈保持不動的側邊對接，從而形成一個錐形套。
[0034]記憶合金卡圈4的變形過程并不唯一，還可以底邊兩角同時向上移動然后帶動網面相