一种月基随钻随护装置的制作方法

本实用新型涉及月球探索与钻探技术领域，具体地讲，涉及一种月基随钻随护装置。

背景技术：

月球钻探对于人类研究月球表面的物质组成、月球起源、地球气候和水域潮汛现象、未来资源等问题具有重大战略意义。但现有月基取芯存在“取不深、取不真”的技术瓶颈；月球岩层岩性松散，钻机在钻进过程中受到松散颗粒影响，存在卡钻、机械扰动等现象，导致获取样品埋深浅，难以获取深层样品；同时钻机在钻进过程中，产生大量热量，导致钻头极具升温，损坏破坏钻头；同时在月球微重力环境下，现有钻井装置难以克服月球微重力环境影响而向月层施加向下的钻压，进而存在无法钻取深层月岩。

由此根据本申请发明人在实施本发明实施例过程中，发现现有的月基取芯存在以下不足：现有月基取芯仅能获取浅层岩样，无法做到大深度保真取芯，这对于探究月球原位物理力学特性、准确评估月球资源潜力、确定水资源是否存在及状态、获取挥发性气体等特殊物质都十分不利。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种月基随钻随护装置，旨在解决现有月基取芯容易出现卡钻及钻头损坏的技术问题，通过在随钻过程中采用随护液渗透进入周围岩层，与岩层发生固化胶结作用，形成坚硬的稳固层，防止卡钻；同时随护液通过在月球真空作用下溶剂快速挥干带走大量热量，使取芯钻头实时降温，有利于取芯钻头的长期使用，并保证月基取芯钻进顺利进行。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种月基随钻随护装置，包括控制器、取芯器外管和位于取芯器外管下方的取芯钻头；

在所述取芯器外管内设有钻进机构，所述钻进机构包括推杆和旋转机构，所述推杆和旋转机构分别与所述控制器连接，所述推杆用于对所述取芯钻头施加轴向的钻压，所述旋转机构用于对所述取芯钻头施加扭矩；

在所述钻进机构与取芯钻头之间设置有随护机构，且所述随护机构下端与取芯钻头固定连接，随护机构的上端与钻进机构连接，以使在取芯过程中，通过随护机构将内置于取芯器外管内的随护液外排到井道中。

本技术方案针对现有月基取芯容易出现卡钻及钻头损坏、存在“取不深”的技术问题，研究发现现有月基取芯除了岩性松散而影响钻进取芯，还存在钻进过程中产生大量热量，导致取芯钻头极具升温，进而损坏破坏钻头；本技术方案应用随护液在月基取芯中，在取芯过程中，利用随护机构将内置于取芯器外管内的随护液外排到井道中，使其能够渗透进入周围岩层，并在月球真空作用随护液中的溶剂快速挥干，带走热量；一方面，溶剂挥干带走大量热量，能够使取芯钻头实时降温，有利于取芯钻头的长期使用，保证钻进顺利进行；另一方面，溶剂挥干留下聚合物在岩层孔隙中，与岩层发生固化胶结作用，形成坚硬的稳固层，能够防止卡钻等现象出现，保证月基取芯钻进顺利进行。

作为上述技术方案的优选，所述随护机构包括随护筒和活塞，所述活塞设于所述钻进机构和随护筒之间并与两者固定连接，所述随护筒与所述取芯钻头呈一体连接，以使所述活塞能够在所述钻进机构的推动下向下移动；且所述随护筒内具有随护液流道，在所述随护筒与取芯器外管之间具有用于盛装随护液的储液腔，以使活塞在下移过程中，内置于所述储液腔内的随护液能够进入随护液流道内，并再经设于取芯钻钻头上的泄流口外排。采用上述结构，本技术方案提供的随护机构结构简单但设计巧妙，其通过活塞和随护筒的配合设计以使在利用钻进机构对取芯钻头施加钻压的过程中内置于储液腔内的随护液能够自然进入随护液流道内，并由设于取芯钻头上的泄流口外排到井道中，无需额外动力设备；以简单便捷的方式将随护液排至靠近取芯钻头位置。

作为上述技术方案的优选，在所述随护筒靠近活塞的一端具有单向阀，以使在活塞在下移过程中，内置于所述储液腔内的随护液能够通过所述单向阀进入随护液流道内。如此，随护液流道内的液体不会出现回流至储液腔内，以利于保护储液腔内随护液。

作为上述技术方案的优选，在所述取芯钻头表面设有螺旋线，以使外排到井道中的随护液由设于取芯钻头表面的螺旋线均匀涂抹在井壁上。采用上述结构，能够使得随护液更加均匀的涂抹在井壁上，以达到快速冷却取芯钻头的目的，同时使松散的岩石间隙中留下聚合物相发生胶结并快速固化，由此在提高井壁强度的同时实时降低钻头温度，提高钻头寿命。

作为上述技术方案的优选，所述随护液包括有溶剂、聚合物和填料；其中，优选地，所述溶剂包括甲胺、二甲胺、乙醚、戊烷、二氯甲烷、二硫化碳、丙酮、氯仿、甲醇、四氢呋喃、己烷、环己烷中的一种或多种；优选地，所述聚合物包括二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝酸纤维素、再生纤维素、芳香聚酰胺、尼龙-66、芳香聚酰胺酰肼、聚苯砜对苯二甲酰、聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、聚砜酰胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯中的一种或多种；进一步优选地，所述填料包括片层纳米填料、纤维状纳米填料或颗粒状填料中的一种或多种。作为本技术方案的进一步优选，片层纳米填料可以是氮化硼、蒙拓土石墨烯、mxene、层状双金属氢氧化物等；纤维状纳米填料可以是纤维素纳米晶、碳纳米管等；颗粒状填料可以是纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米三氧化二铁、金颗粒、银颗粒。

作为上述技术方案的优选，在所述取芯器外管上部内置有与取芯器外管固定连接的充气机构，所述充气机构与所述控制器连接，以使在取芯过程中，控制器能够控制充气机构沿取芯器外管径向膨胀而挤压井壁，并通过充气机构与井壁间摩擦力使得取芯器外管径向居中且轴向固定。本技术方案通过取芯器外管上部配置的充气机构沿取芯器外管径向膨胀而挤压井壁，通过充气机构与井壁间摩擦力使得取芯器外管径向居中且轴向固定，进而实现取芯器外管与井壁牢靠固定；再通过取芯器内部钻进机构向下推动取芯钻头以对取芯钻头施加扭矩和轴向的钻压，能够向取芯钻头施加足以吃入月岩层的钻压，进而克服月球的低重力环境使现有钻井装置难以向月层施加向下的钻压的技术问题，达到钻取深层月岩，进而做到大深度保真取芯，大大提高钻井装置的钻井效率及稳定性。

所述充气机构包括储气缸和充气膨胀环，所述储气缸内充填有氮气或惰性气体并通过控制器与所述充气膨胀环连通，以使能够通过控制器控制所述储气缸内的氮气或惰性气体排至所述充气膨胀环内。采用上述结构在钻井装置放下至井底后，通过控制器可以控制储气缸与充气膨胀环之间的阀门打开，以使储气缸内的氮气或惰性气体排至充气膨胀环内，充气膨胀环沿取芯器外管径向胀大后挤压已固化层的井壁，通过充气膨胀环与井壁间摩擦力使得取芯器外管径向居中且轴向固定，该结构设计简单但巧妙合理；作为优选，充气膨胀环可以选用硅橡胶或氟橡胶等，其具有较好的延展性且为耐高低温、防辐射宇宙射线的材质。

作为上述技术方案的优选，所述取芯钻头内设置有取芯内筒，所述取芯内筒顶部连接有轴承，以使所述取芯内筒通过轴承与所述取芯钻头连接；在取芯内筒底部设置有岩芯密封器，且在所述取芯内筒中设有自愈合粘弹体，以使在取芯过程中，自愈合粘弹体能够沿着所述取芯内筒与岩芯之间的环形间隙运动，以覆盖包裹钻取岩芯的表面。采用上述结构，可有效避免岩芯随取芯钻头旋转，利于保护钻取岩芯；本技术方案提出在月基取芯中采用自愈合粘弹体进行保质取芯，当岩芯进入取芯套筒时，岩芯与自愈合粘弹体接触，自愈合粘弹体在岩芯向上的力的作用下发生形变，沿着取芯内筒与岩芯之间的环形间隙运动，逐渐将岩芯包覆，在取芯套筒底部岩芯密封器的束缚下，自愈合粘弹体在岩芯底部通过分子动态键可逆键合发生自愈合作用，以利用化学密封在钻取岩芯周围形成保质密封膜，实现对岩芯的完全包覆和保真取芯。

作为上述技术方案的优选，在所述取芯器外管的顶部设置有悬挂器和电缆，用于将钻井装置放置在已钻出井道的月球位置。

如上所述，本实用新型相对于现有技术至少具有如下有益效果：

1.本实用新型月基随钻随护装置在钻进机构与取芯钻头之间设置有随护机构，采用随护液应用在月基取芯中，随护液能够迅速渗透进入周围岩层，通过真空作用随护液中的溶剂快速挥干，并带走热量；一方面，溶剂挥干带走大量热量，使取芯钻头实时降温，有利于取芯钻头的长期使用，保证钻进顺利进行；另一方面，溶剂挥干留下聚合物在岩层孔隙中，与岩层发生固化胶结作用，形成坚硬的稳固层，防止卡钻等现象出现，保证月基取芯顺利进行，进而解决现有月基取芯存在“取不深”的技术问题。

2.本实用新型随护机构结构简单但设计巧妙，其通过活塞和随护筒的配合设计以使在利用钻进机构对取芯钻头施加钻压的过程中内置于储液腔内的随护液能够自然进入随护液流道内，并由设于取芯钻头上的泄流口外排到井道中，无需额外动力设备；以简单便捷的方式将随护液排至靠近取芯钻头位置，保证月基取芯顺利进行。

3.本实用新型随护液包括溶剂、聚合物和填料，首次提出以随护液应用于现有月基取芯中，随护液中溶剂选用低沸点溶剂，可以在低温真空下快速挥干，带走大量热量；其中的聚合物组分留下，并在岩芯孔隙中胶结固化，形成稳固层，稳固孔壁；填料可以改善聚合物与岩层之间的固化胶结作用和固化层强度；本实用新型中的溶剂、聚合物、填料均发挥各自作用，均为有益组分。

4.本实用新型在配置随护机构的同时，在取芯器外管上部配置的充气机构，通过充气机构沿取芯器外管径向膨胀而挤压井壁，并通过两者间的摩擦力使得取芯器外管径向居中且轴向固定，进而使得取芯器外管与井壁牢靠固定，再通过取芯器内部钻进机构向下推动取芯钻头以施加钻压，能够向取芯钻头施加足以吃入月岩层的钻压；结合外排入井道中的随护液冷却取芯钻头及使岩层形成坚实稳定的固化层，能大大提高钻进效率及钻进深度，进而克服月球的低重力环境使现有钻井装置难以向月层施加向下的钻压的技术问题，达到钻取深层月岩，为实地保质取芯提供有力的技术支撑。

5.本实用新型在配置随护机构的同时，采用自愈合粘弹体进行保质取芯，以解决现有月基取芯存在“取不真”的技术问题，当岩芯进入取芯套筒时，岩芯与自愈合粘弹体接触，自愈合粘弹体在岩芯向上的力的作用下发生形变，沿着取芯内筒与岩芯之间的环形间隙流动，逐渐将岩芯包覆，在取芯套筒底部岩芯密封器的束缚下，自愈合粘弹体与岩芯底部接触，在岩芯底部通过分子动态键可逆键合发生自愈合作用，以利用化学密封在钻取岩芯周围形成保质密封膜，保证岩芯原位品质状态，实现对岩芯的完全包覆和保真取芯，进而为月球原位深部岩石科学探索研究奠定了更好的基础，具有很好的应用前景。

附图说明

本实用新型将通过具体实施例并参照附图的方式说明，其中

图1是本实用新型实施例提供的月基随钻随护装置在取芯前的示意图；

图2是本实用新型实施例图1中a-a方向的断面结构示意图；

图3是本实用新型实施例图1中b-b方向的断面结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的月基随钻随护装置在取芯时的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的月基随钻随护装置在取芯后的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的各溶剂沸点与真空度的关系图；

图7是本实用新型实施例提供的1kg溶剂直接挥干相当于1kg水降温量图。

附图标记说明：1-取芯钻头；2-岩芯密封器；3-螺旋线；4-泄流口；5-取芯内筒；6-轴承；7-取芯器外管；8-随护液流道；9-单向阀；10-活塞；11-旋转机构；12-联轴器；13-充气膨胀环；14-储气缸；15-控制器；16悬挂器；17-电缆；18-岩芯；19-推杆；20-储液腔；21-随护筒；a-自愈合粘弹体；b-随护液。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例基本如图1至图5所示：本实施例提供了一种月基随钻随护装置，以解决现有月基取芯存在“取不深”的技术问题，该随钻随护装置包括控制器15、取芯器外管7和位于取芯器外管7下方的取芯钻头；在取芯器外管7内设有钻进机构，钻进机构包括推杆19和旋转机构11，推杆19和旋转机构11分别与控制器15连接，推杆19用于对取芯钻头1施加轴向的钻压，旋转机构11用于对取芯钻头1施加扭矩，以保证取芯钻头1快速钻进，具体地，推杆19可以是电动推杆19，也可以是气动推杆19，旋转机构11具体可以采用现有钻探领域用旋转机构11，本实施例提供的钻进机构的工作原理为现有技术，并不为本公开的发明点，故在此不做赘述；作为优选，控制器15可以内置于取芯器外管7上部内侧，便于靠近钻进机构，以通过电缆17使控制器15与钻进机构相连接。

本实施例的关键在于在钻进机构与取芯钻头1之间设置有随护机构，且随护机构下端与取芯钻头1固定连接，随护机构的上端与钻进机构连接，以使在取芯过程中，通过随护机构将内置于取芯器外管7内的随护液b外排到井道中。

由此本实施例基础方案的实现原理为：应用随护液b在月基取芯中，取芯在月球环境中，利用随护机构将内置于取芯器外管7内的随护液b外排到井道中，使其能够迅速渗透进入周围岩层，并在月球真空作用随护液b中的溶剂快速挥干，带走热量；一方面，溶剂挥干带走大量热量，能够使取芯钻头1实时降温，有利于取芯钻头1的长期使用，保证钻进顺利进行；另一方面，溶剂挥干留下聚合物在岩层孔隙中，与岩层发生固化胶结作用，形成坚硬的稳固层，能够防止卡钻等现象出现，保证月基取芯钻进顺利进行。

上述随护液b可以是指现有技术中应用于钻探技术领域的随护液b，其主要在于具有挥干带走取芯钻头1热量的溶剂及能够与岩层发生固化胶结作用的聚合物。

本实施例提供的随护机构包括随护筒21和活塞10，活塞10设于钻进机构和随护筒21之间并与两者固定连接，具体地，活塞10的上端与钻进机构中的旋转机构11固定连接，活塞10的下端与随护筒21固定连接，随护筒21与取芯钻头1呈一体连接，以使活塞10能够在钻进机构的推动下向下移动；且随护筒21内具有随护液流道8，在随护筒21与取芯器外管7之间具有用于盛装随护液b的储液腔20，以使活塞10在下移过程中，内置于储液腔20内的随护液b能够进入随护液流道8内，并再经设于取芯钻钻头上的泄流口4外排；采用上述结构，本实施例提供的随护机构结构简单但设计巧妙，其通过活塞10和随护筒21的配合设计以使在利用钻进机构对取芯钻头1施加钻压的过程中内置于储液腔20内的随护液b能够自然进入随护液流道8内，并由设于取芯钻头1上的泄流口4外排到井道中，无需额外动力设备；以简单便捷的方式将随护液b排至靠近取芯钻头1位置。

作为本实施例的优选，在随护筒21靠近活塞10的一端具有单向阀9，以使在活塞10在下移过程中，内置于储液腔20内的随护液b能够通过所述单向阀9进入随护液流道8内；如此随护液流道8内的液体不会出现回流至储液腔20内，以利于保护储液腔20内随护液b；结合取芯钻头1上泄流口4的设计，作为本实施例的进一步优选，在取芯钻头1表面设有螺旋线3，以使自泄流口4排出到井道中的随护液b直接由设于取芯钻头1表面的螺旋线3均匀涂抹在井壁上，该结构设计巧妙合理，能够使得随护液b更加均匀的涂抹在井壁上，以达到快速冷却取芯钻头1的目的，同时使松散的岩石颗间隙中留下聚合物相发生胶结并快速固化，由此在提高井壁强度的同时实时降低钻头温度，提高钻头寿命。

本实施例提供的随护液b包括有溶剂、聚合物和填料；其中，优选地，溶剂可以是甲胺、二甲胺、乙醚、戊烷、二氯甲烷、二硫化碳、丙酮、氯仿、甲醇、四氢呋喃、己烷、环己烷中的一种或多种；优选地，聚合物包括二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝酸纤维素、再生纤维素、芳香聚酰胺、尼龙-66、芳香聚酰胺酰肼、聚苯砜对苯二甲酰、聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、聚砜酰胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯中的一种或多种；进一步地，溶剂和聚合物的质量比例优选为100：1-100：50；优选地，填料可以是片层纳米填料、纤维状纳米填料或颗粒状填料中的一种或多种；进一步地，溶剂与填料比优选为100：0-100：100；

其中，片层纳米填料可以是氮化硼、蒙拓土石墨烯、mxene、层状双金属氢氧化物等；纤维状纳米填料可以是纤维素纳米晶、碳纳米管等；颗粒状填料可以是纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米三氧化二铁、金颗粒、银颗粒。

针对上述随护液b的选取，图6示出了各溶剂在不同真空度下的沸点；图7示出了1kg溶剂直接挥干相当于1kg水降温量图；根据本发明对其蒸发带走热量进行换算，其中1kg二氯甲烷溶剂挥干带走363.7kj热量，相当于1kg水降温85℃；1kg环己烷溶剂挥干带走387.8kj热量，相当于1kg水降温92.8℃；1kg己烷溶剂挥干带走396kj热量，相当于1kg水降温94.7℃；1kg己烷溶剂挥干带走396kj热量，相当于1kg水降温94.7℃；1kg乙醇溶剂挥干带走1.12.6kj热量，相当于1kg水降温242.2℃；1kg甲醇溶剂挥干带走1276.7kj热量，相当于1kg水降温305.4℃；同时，经过实验验证，发现在完全真空环境下，50ml二氯甲烷至少可以降温42.3℃。

当然上述溶剂、聚合物和填料成分及比例范围的选取仅作为随护液b的优选方案，但并不局限于此，能够应用于月基取芯中，且随护液b中包含有散热的溶剂及能够与岩层发生固化胶结作用的聚合物，均包含在本实用新型的保护范围之内。

另一方面，本实施例还提供有一种快速固孔耦合冷却钻头的方法，采用上述月基随钻随护装置，该方法包括以下步骤：

取芯前，在随护筒21与取芯器外管7之间的储液腔20内预置随护液b，同时通过安装在取芯器外管7顶部的悬挂器16和电缆17将月基随钻随护装置放至在月球已钻出井道的位置；

取芯时，通过控制器15控制推杆19和旋转机构11工作，对取芯钻头1施加扭矩和轴向的钻压；并通过随护机构使预置于储液腔20内的随护液b通过位于取芯器外管7内的随护筒21中的随护液流道8流动，具体地，在推杆19推动活塞10下移过程中，使预置于储液腔20内的随护液b通过位于随护筒21顶部的单向阀9流入到随护液流道8中，并沿随护液流道8自上而下流入到取芯钻头位置，再经设于取芯钻钻头上的泄流口4外排到井道中，最后由取芯钻头表面的螺旋线3均匀涂抹在井壁上；由于随护液b中具有溶剂和聚合物，以使随护液b渗透于新钻取月岩层井壁岩石层的孔隙中，在月球真空作用下，随护液b中具有的溶剂快速挥干，使岩石层内松散的岩石颗间隙中留下聚合物相发生胶结固化，进而使岩层形成坚实稳定的固化层，以此提高井壁强度，由此采用月基随钻随护装置钻进时，岩石颗粒不会进入取芯器，避免卡钻等现象；同时，能够为下次取芯作业在此层固定取芯器外管7，以进行更深层的取芯做铺垫；同时，由于液体挥发吸收大量热量，使得随护液b进行固孔时溶剂挥发，带走取芯钻头钻进时产生的热量，实时降低取芯钻头1温度，提高取芯钻头1寿命。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，其不同之处在于：本实施例提供了一种月基随钻随护装置，作为实施例一的优选方案，结合图4和图5所示，结合随护机构的设计，本实施例的关键在于在取芯器外管7上部还设置有与取芯器外管7固定连接的充气机构，充气机构与控制器15连接，以使在取芯过程中，控制器15能够控制充气机构沿取芯器外管7径向膨胀而挤压井壁，并通过充气机构与井壁间摩擦力使得取芯器外管7径向居中且轴向固定。

由此本实施例基础方案的实现原理为：通过取芯器外管7上部配置的充气机构沿取芯器外管7径向膨胀而挤压井壁，通过充气机构与井壁间摩擦力使得取芯器外管7径向居中且轴向固定，进而实现取芯器外管7与井壁牢靠固定；再通过取芯器内部钻进机构向下推动取芯钻头1以对取芯钻头1施加扭矩和轴向的钻压，能够向取芯钻头施加足以吃入月岩层的钻压，结合外排入井道中的随护液b冷却取芯钻头1及使岩层形成坚实稳定的固化层，能大大提高钻进效率及钻进深度，进而克服月球的低重力环境使现有钻井装置难以向月层施加向下的钻压的技术问题，达到钻取深层月岩，进而做到大深度保真取芯，解决现有月基取芯存在“取不深”的技术问题。

具体地，本实施例提供的充气机构包括储气缸14和充气膨胀环13，储气缸14内充填有氮气或惰性气体并通过控制器15与充气膨胀环13连通，以使能够通过控制器15控制储气缸14内的氮气或惰性气体排至充气膨胀环13内，其具体可以通过控制器15控制储气缸14与充气膨胀环13之间的阀门打开，在钻井装置放下至井底后，以使储气缸14内的氮气或惰性气体排至充气膨胀环13内，充气膨胀环13沿取芯器外管7径向胀大后挤压已固化层的井壁，通过充气膨胀环13与井壁间摩擦力使得取芯器外管7径向居中且轴向固定，该结构设计简单但巧妙合理；其中充气膨胀环13可以选用硅橡胶或氟橡胶等，具有较好的延展性且为耐高低温、防辐射宇宙射线的材质，当然也可以选用其他具有延展性且为耐高低温、防辐射宇宙射线的材质，均在本实用新型的保护范围之内。

作为本实施充气机构的优选方案，本实施例储气缸14沿取芯器外管7轴心线上布置，充气膨胀环13绕储气缸14外侧周向上布置，以使充气膨胀环13在充气后能够沿取芯器外管7径向外扩膨胀；采用上述结构，储气缸14采用在取芯器外管7内居中设置，绕储气缸14外侧周向上布置的充气膨胀环13在充入氮气或惰性气体后能够均匀外扩膨胀而与井壁牢靠的贴紧，利于钻进机构对取芯钻头1施加扭矩和轴向上的钻压；进一步地，储气缸14配置有多个充气膨胀环13，本实施例以提供四个充气膨胀环13为例，且四个充气膨胀环13沿储气缸14外侧轴向均匀布置，其中充气膨胀环13靠近储气缸14的一端为充气端，充气膨胀环13远离所述储气缸14的一端为外扩端；外扩端延伸出取芯器外管7并在充气膨胀后与井壁挤压而形成面接触，以利于取芯器外管7能够牢靠的固定于井壁上。

另一方面，本实施例钻进机构提供的推杆19优选为气动推杆19，且储气缸14通过控制器15与推杆19的储气腔连通，以使能够通过控制器15控制储气缸14内的惰性气体排至推杆19的储气腔内，并带动推杆19对取芯钻头1施加轴向钻压。当然具体并不局限于此，推杆19也可以选用电动推杆19，推杆19通过联轴器12固定于取芯器外管7内壁上，电动推杆19通过电缆17与控制器15与电源连接，以使通过控制器15控制推杆19工作，对取芯钻头1施加轴向的钻压即可。

实施例三

实施例三与实施例一基本相同，其不同之处在于：本实施例提供了一种月基随钻随护装置，以解决现有月基取芯存在“取不真”的技术问题，结合图4和图5所示，在取芯钻头内设置有取芯内筒，取芯内筒顶部连接有轴承6，以使取芯内筒通过轴承6与取芯钻头连接，采用上述结构，可有效避免钻取岩芯随取芯钻头旋转，利于保护钻取岩芯18。

本实施例的关键在于在取芯钻头1内设置有取芯内筒5，在取芯内筒5底部设置有岩芯密封器2，且在取芯内筒5中设有自愈合粘弹体a，以使在取芯过程中，自愈合粘弹体a能够沿着取芯内筒5与岩芯18之间的环形间隙运动，以覆盖包裹钻取岩芯18的表面，实现保真取芯。

具体地，本实施例提供的自愈合粘弹体a可以采用现有技术中具有自愈合效果的粘弹体；为使本实施例提供的自愈合粘弹体a具有很好的可塑性，本实施例提供的自愈合粘弹体a选用的材质包括有聚硅氧烷、硼酸系列酸和片层填料；优选地，聚硅氧烷为粘度10-100000mpa.s的任意羟基封端的聚硅氧烷或任意氨基封端的聚硅氧烷；进一步地，聚硅氧烷为具有羟基封端的聚二甲基硅氧烷、氨基封端的聚苯基甲基硅氧烷、羟基封端的聚苯基甲基硅氧烷、氨基封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；进一步地，聚硅氧烷与硼酸系列酸的质量比为100：1—100：100；硼酸系列酸为硼酸、4-羟基苯硼酸、2-氨基苯硼酸、4-羧基苯硼酸和苯硼酸中的一种或多种；所述片层填料为氮化硼、蒙拓土(尤其是指改性蒙拓土)、石墨烯、mxene、层状双金属氢氧化物中的一种或多种，其中氮化硼特别优选经过超声处理的多羟基氮化硼；蒙拓土特别优选经过三甲基十六烷基溴化铵或l-胱氨酸改性的有机蒙拓土；进一步地，聚硅氧烷与填料的质量比优选为100：0-100：20。

当然上述聚硅氧烷、硼酸系列酸和片层填料具体成分及比例范围的选取仅作为本实施例自愈合粘弹体a的优选方案，相对于其他高分子材料在极端低温发生脆性断裂等现象，本实用新型自愈合粘弹体具有在低温下发生形变的能力；同时该种材质的自愈合粘弹体以聚硅氧烷为主体材料，本身具有抗辐射臭氧、适应环境等优势；但具体并举局限于此，凡是能够应用于月基取芯中，且具有自愈合效果的粘弹体，均包含在本实用新型的保护范围之内。

由此本实施例的实现原理为：以提出应用自愈合粘弹体a在上述月基随钻随护装置中，具体在月基取芯的取芯内筒5中预置自愈合粘弹体a，以使岩芯18进入取芯内筒5时与自愈合粘弹体a接触，自愈合粘弹体a在岩芯18向上力的作用下发生形变，逐渐将钻取岩芯18包覆，在底部岩芯密封器2的束缚下，自愈合粘弹体a与提取岩芯18表面完全接触，在岩芯18底部通过分子动态键可逆键合发生自愈合作用于岩芯18以完成化学密封，最终通过结合机械结构密封与化学密封的方式实现取芯内筒5底部完全密封，如此能够将岩芯18完全包覆，同时保持钻取岩芯18层理结构；其中自愈合粘弹体a作为独立部分，将岩芯18包覆后便于从取芯装置中取出，以实现对岩芯18的完全包覆和保真取芯。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。