CN115823027A - 在线柜用抗环境力学的可更换风机组件及三废处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在线柜用抗环境力学的可更换风机组件及三废处理装置，可更换风机组件包括风机支架、风机、风机滤波器和转接板，风机和风机滤波器分别间隔装配在转接板的同一侧面上，风机与转接板之间设有第一减震橡胶垫；风机和风机滤波器分别装配在风机支架内，风机滤波器与风机支架之间设有第二减震橡胶垫，风机与风机支架之间设有第三减震橡胶垫。本发明的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，通过设置风机支架，为风机以及风机滤波器在空间站用的三废处理装置中提供了稳定的中转支撑。由于风机组件在上行过程中会受到各个方向的振动作用力，通过将风机以及风机滤波器分别通过减震橡胶垫与风机支架进行连接，能够保证上行过程中的减震效果。

Description

在线柜用抗环境力学的可更换风机组件及三废处理装置

技术领域

本发明涉及空间站相关领域，具体涉及一种在线柜用抗环境力学的可更换风机组件及三废处理装置。

背景技术

随着载人航天技术的发展，在外太空建立长期有人居住和工作的环境成为人类航天事业的重心。国际空间站的后勤补给相对任何以往人类的自然探索活动来说都是十分昂贵和不易的，未来在月球和火星上建立基地面临的后勤问题更为严峻，尤其是应对突发事件，由地面保障延误带来的损失将无法估量。因此考虑到航天员的主动性，通过给人员提供一系列的工具和技术支持，增强设施的自主维修和保障的能力是解决后勤补给问题的重要措施。

在线维修装调操作柜(以下简称“在线柜”)是一种空间站应用系统规划的科学和技术实验平台，主要为空间站有效载荷提供一个进行在轨故障诊断、中继级维修和手工或机械操作的工作场所。在线柜可利用载人空间站提供的舱内空间环境条件，以及航天员在轨操作、维护、更换能力，基于外部机、电、热、信息、测控等资源约束，开展在轨的维修装调操作与实验研究。

在线维修操作支持单元(以下简称“操作箱”)是在线柜系统的主要功能部件，提供一个大容积、多类型接口、环境可控的密闭工作空间，保证航天员可直接参与一些需要人工的在线操作和科学实验。为保障操作和实验的顺利和安全进行，需要研究将操作箱设计成操作和实验过程可观、可测、可换、可控的系统。

三废处理单元是在线柜吸收、处理操作和实验过程中产生的三废产物的循环系统，通过分析在线柜在实验和操作过程中可能产生的废气、废液、废弃颗粒物的组成成分，以及针对不同的废弃物吸收净化处理的不同方式来确定三废处理单元的工作原理和基本组成。为了保证操作箱内的气体能够得到及时的处理，使操作箱内的环境符合实验和操作的需求，因此需要环控组件使操作箱内的气体循环起来，同时需要对气体进行散热，避免环境温度过高。

风机组件是三废处理单元的核心部组件，可带动操作箱中的气体循环流动以辅助箱体内的气体置换，同时对气体进行散热，避免环境温度过高。风机组件属于可动部组件，长时间工作后，有更换需求。同时，可动部件(轴承)的存在，在空间站上行过程中的力学环境下，可动部件(轴承)很容易损坏，而造成风机组件的损坏，影响三废处理单元的正常工作。因此，亟需一种可更换风机组件的安装防护方式，即满足空间上行过程中的力学环境要求，还要满足可更换的需求。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种在线柜用抗环境力学的可更换风机组件及三废处理装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，包括风机支架、风机、风机滤波器和转接板，所述风机和风机滤波器分别间隔装配在所述转接板的同一侧面上，所述风机与所述转接板之间设有第一减震橡胶垫；所述风机和风机滤波器分别装配在所述风机支架内，所述风机滤波器与所述风机支架之间设有第二减震橡胶垫，所述风机与所述风机支架之间设有第三减震橡胶垫。

本发明的有益效果是：本发明的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，通过设置风机支架，为风机以及风机滤波器在空间站用的三废处理装置中提供了稳定的中转支撑。由于风机组件在上行过程中会受到各个方向的振动作用力，通过将风机以及风机滤波器分别通过减震橡胶垫与风机支架进行连接，能够保证上行过程中的减震效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述风机支架包括风机装配壳和滤波器限位板，所述风机装配壳的一侧设有用于风机插入装配的第一装配口，所述风机装配壳的另一侧设有风机限位底板；所述滤波器限位板固定在所述风机装配壳的外侧壁上且邻近所述风机限位底板布置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置风机装配壳和滤波器限位板，可以将装配在转接板上的风机从第一装配口插拔式装配在风机装配壳内，同时可将风机滤波器对应的抵接在滤波器限位板上，可通过转接板将风机和风机滤波器整体插入到风机支架中或从风机支架中抽出，方便风机组件的更换。

进一步，所述滤波器限位板上粘贴有第二减震橡胶垫，所述第二减震橡胶垫还通过绑扎线绑扎在所述滤波器限位板上；所述风机滤波器与所述第二减震橡胶垫接触的端面上设有聚酰亚胺胶带。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第二减震橡胶垫通过绑扎线绑扎固定在滤波器限位板上，避免在抽拉更换或风机组件的时候，将第二减震橡胶垫从滤波器限位板上脱落，而产生空间垃圾等。而且通过在风机滤波器底部设置聚酰亚胺胶带，也进一步保证压缩减震的同时，减小抽拉过程可能产生的粘连而造成的抽拉阻力。

进一步，所述风机的底部设有第三减震橡胶垫，所述风机的底部通过第三减震橡胶垫与所述风机限位底板接触配合。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置第三减震橡胶垫，进一步使风机与风机限位底板减震配合，减小上行过程中产生的振动。

进一步，所述风机的底部设有底部压板，所述底部压板通过支耳与所述风机的两端端面固定连接，所述底部压板上设有第三减震橡胶垫。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在风机底部设置风机压板，为第三减震橡胶垫的设置提供结构支撑。

进一步，所述风机支架的第一装配口的外周侧设有一圈法兰边，所述法兰边上设有环形密封槽，所述环形密封槽内设有密封圈，所述转接板通过连接件与所述法兰边进行固定，并通过密封圈与所述法兰边密封连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置法兰边，便于与转接板进行固定配合。而且通过在法兰边上设置密封圈，不仅可以起到密封减震作用，还能够避免风机内的噪音穿出，起到降噪作用。

进一步，所述转接板上固定有两个转接块，两个所述转接块相对的一侧面分别为与所述风机的圆周侧壁适配的圆弧面，所述圆弧面上设有所述第一减震橡胶垫，所述风机的圆周侧壁通过第一减震橡胶垫分别与两个所述转接块抵接，所述风机的两端端面分别通过连接件与所述转接块固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置两个转接块，并在转接块上设置第一减震橡胶垫，使风机的装配更加稳定可靠，可以为风机的圆周侧壁起到支撑减震作用。

进一步，所述风机装配壳相对的两端端面上分别设有第二装配口和第三装配口，所述第二装配口和第三装配口处分别设有换热器端法兰和管路端法兰。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置第二装配口和第三装配口，可以为换热器和管路的装配提供结构支持。

进一步，所述转接板背离所述风机的一侧面上设有方便插拔的把手盖板；所述风机支架的侧壁上设有减重槽。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置把手盖板，方便航天员操作。通过设置减重槽，减少风机底部的第三减震橡胶垫与风机支架的接触面积，防止插拔风机时产生粘连。

三废处理装置，包括上述的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，还包括气液换热器和进风过滤装置，所述风机支架的两端端面分别与所述气液换热器和所述进风过滤装置固定连接，所述风机支架内的风机分别与所述气液换热器和所述进风过滤装置连通。

本发明的有益效果是：本发明的三废处理装置，通过将内部的风机组件设置多个减震橡胶垫，能够满足力学减震要求的同时，还能够实现快速插拔更换。

附图说明

图1为本发明在线柜用抗环境力学的可更换风机组件的立体结构示意图一；

图2为本发明在线柜用抗环境力学的可更换风机组件的立体结构示意图二；

图3为本发明可更换风机组件内部的结构示意图；

图4为本发明风机和风机滤波器的装配结构示意图；

图5为本发明转接板装配结构示意图；

图6为本发明在线柜用抗环境力学的可更换风机组件的分体结构示意图；

图7为本发明三废处理装置的立体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

300、可更换风机组件；301、风机支架；302、风机；303、风机滤波器；304、转接板；305、第一减震橡胶垫；306、第二减震橡胶垫；307、第三减震橡胶垫；308、风机装配壳；309、滤波器限位板；310、第一装配口；311、风机限位底板；312、底部压板；313、支耳；314、法兰边；315、环形密封槽；316、换热器端法兰；317、管路端法兰；318、减重槽；319、把手盖板；320、气液换热器；321、进风过滤装置；322、转接块；323、绑扎孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1～图6所示，本实施例的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件300，包括风机支架301、风机302、风机滤波器303和转接板304，所述风机302和风机滤波器303分别间隔装配在所述转接板304的同一侧面上，所述风机302与所述转接板304之间设有第一减震橡胶垫305；所述风机302和风机滤波器303分别装配在所述风机支架301内，所述风机滤波器303与所述风机支架301之间设有第二减震橡胶垫306，所述风机302与所述风机支架301之间设有第三减震橡胶垫307。

如图1～图6所示，本实施例的一个具体方案为，所述风机支架301包括风机装配壳308和滤波器限位板309，所述风机装配壳308的一侧设有用于风机302插入装配的第一装配口310，所述风机装配壳308的另一侧设有风机限位底板311；所述滤波器限位板309固定在所述风机装配壳308的外侧壁上且邻近所述风机限位底板311布置。通过设置风机装配壳和滤波器限位板，可以将装配在转接板上的风机从第一装配口插拔式装配在风机装配壳内，同时可将风机滤波器对应的抵接在滤波器限位板上，可通过转接板将风机和风机滤波器整体插入到风机支架中或从风机支架中抽出，方便风机组件的更换。

如图1和图6所示，本实施例的一个具体方案为，所述滤波器限位板309上粘贴有第二减震橡胶垫306，所述第二减震橡胶垫306还通过绑扎线绑扎在所述滤波器限位板309上；所述风机滤波器303与所述第二减震橡胶垫306接触的端面上设有聚酰亚胺胶带。通过将第二减震橡胶垫通过绑扎线绑扎固定在滤波器限位板上，避免在抽拉更换或风机组件的时候，将第二减震橡胶垫从滤波器限位板上脱落，而产生空间站多余物等。而且通过在风机滤波器底部设置聚酰亚胺胶带，也进一步保证压缩减震的同时，减小抽拉过程可能产生的粘连而造成的抽拉阻力。

如图1和图6所示，本实施例的一个具体方案为，可在滤波器限位板309的内侧面上设置装配槽，可将第二减震橡胶垫306通过硅橡胶粘贴在装配槽内，可在滤波器限位板309以及第二减震橡胶垫306上分别设置多个绑扎孔323，通过绑扎线穿出绑扎孔323将第二减震橡胶垫306进一步绑扎固定在装配槽内。

如图3～图6所示，本实施例的所述风机302的底部设有第三减震橡胶垫307，所述风机302的底部通过第三减震橡胶垫307与所述风机限位底板311接触配合。通过设置第三减震橡胶垫，进一步使风机与风机限位底板减震配合，减小上行过程中产生的振动。具体还可在风机限位底板311上设置聚酰亚胺胶带，用于与第三减震橡胶垫307进行接触配合，避免第三减震橡胶垫307与风机限位底板311长时间接触发生粘连。

如图3～图6所示，本实施例的所述风机302的底部设有底部压板312，所述底部压板312通过支耳313与所述风机302的两端端面固定连接，所述底部压板312上设有第三减震橡胶垫307。通过在风机底部设置风机压板，为第三减震橡胶垫的设置提供结构支撑。

如图1、图2、图5和图6所示，本实施例的所述风机支架301的第一装配口310的外周侧设有一圈法兰边314，所述法兰边314上设有环形密封槽315，所述环形密封槽315内设有密封圈，所述转接板304与所述法兰边314通过连接件直接固定连接，并通过密封圈与所述法兰边314密封连接。所述风机302通过转接块322与转接板304进行连接。连接件可以采用松不脱螺钉，方便空间环境操作装配。通过设置法兰边，便于与转接板进行固定配合。而且通过在法兰边上设置密封圈，不仅可以起到密封减震作用，还能够避免风机内的噪音穿出，起到降噪作用。

如图5和图6所示，本实施例的一个进一步方案为，所述法兰边314可以通过多个松不脱螺钉与转接板304进行固定，可将环形密封槽315设置在第一装配口310的外周侧。

如图3和图4所示，本实施例的所述转接板304上固定有两个转接块322，两个所述转接块322相对的一侧面分别为与所述风机302的圆周侧壁适配的圆弧面，所述圆弧面上设有所述第一减震橡胶垫305，所述风机302的圆周侧壁通过第一减震橡胶垫305分别与两个所述转接块322抵接，所述风机302的两端端面分别通过连接件与所述转接块322固定连接。通过设置两个转接块，并在转接块上设置第一减震橡胶垫，使风机的装配更加稳定可靠，可以为风机的圆周侧壁起到支撑减震作用。

如图1、图2、图5和图6所示，本实施例的所述风机装配壳308相对的两端端面上分别设有第二装配口和第三装配口，所述第二装配口和第三装配口处分别设有换热器端法兰316和管路端法兰317。通过设置第二装配口和第三装配口，可以为换热器和管路的装配提供结构支持。

具体的，本实施例的第二装配口正对风机的出风端面，所述第三装配口正对风机的进风端面。

如图1、图2、图4、图6所示，本实施例的所述转接板304背离所述风机302的一侧面上设有方便插拔的把手盖板319；所述风机支架301的风机限位底板311上设有减重槽318。通过设置把手盖板，方便航天员操作。通过设置减重槽，减少风机底部的第三减震橡胶垫与风机支架的接触面积，防止插拔风机时产生粘连。

如图1～图6所示，本实施例的风机装配壳308可采用方形结构。

本实施例的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件的组装顺序是，先将风机顶部左右两侧分别通过第一减震橡胶垫与两个转接块连接，然后再将风机底部与底部压板连接，形成风机组合体。再将风机组合体顶部与转接板连接，同时使风机的线缆穿过转接板上的走线孔，然后再将风机滤波器装配在转接板上，使风机滤波器的线缆也穿过转接板上的走线孔。连接风机输入电缆和风机滤波器输出电缆。将把手盖板通过把手框架装配在转接板上，将线缆等隐藏在把手框架内，拧紧把手盖板与转接板之间的螺钉即可。

本实施例的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，通过设置风机支架，为风机以及风机滤波器在空间站用的三废处理装置中提供了稳定的中转支撑。由于风机组件在上行过程中会受到各个方向的振动作用力，通过将风机以及风机滤波器分别通过减震橡胶垫与风机支架进行连接，能够保证上行过程中的减震效果。

实施例2

如图1～图7所示，本实施例的三废处理装置，包括上述的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件300，还包括气液换热器320和进风过滤装置321，所述风机支架301的两端端面分别与所述气液换热器320和所述进风过滤装置321固定连接，所述风机支架301内的风机302分别与所述气液换热器320和所述进风过滤装置321连通。

其中，本实施例的三废处理装置在使用时，使进风过滤装置与风机支架的第三装配口连通，气液换热器与风机支架的第二装配口连通，空间废气在风机的作用下通过进风过滤装置过滤后进入到气液换热器中进行热交换后排出。

本实施例的三废处理装置，通过将内部的风机组件设置多个减震橡胶垫，能够满足力学减震要求的同时，还能够实现快速插拔更换。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，包括风机支架、风机、风机滤波器和转接板，所述风机和风机滤波器分别间隔装配在所述转接板的同一侧面上，所述风机与所述转接板之间设有第一减震橡胶垫；所述风机和风机滤波器分别装配在所述风机支架内，所述风机滤波器与所述风机支架之间设有第二减震橡胶垫，所述风机与所述风机支架之间设有第三减震橡胶垫。

2.根据权利要求1所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述风机支架包括风机装配壳和滤波器限位板，所述风机装配壳的一侧设有用于风机插入装配的第一装配口，所述风机装配壳的另一侧设有风机限位底板；所述滤波器限位板固定在所述风机装配壳的外侧壁上且邻近所述风机限位底板布置。

3.根据权利要求2所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述滤波器限位板上粘贴有第二减震橡胶垫，所述第二减震橡胶垫还通过绑扎线绑扎在所述滤波器限位板上；所述风机滤波器与所述第二减震橡胶垫接触的端面上设有聚酰亚胺胶带。

4.根据权利要求2所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述风机的底部设有第三减震橡胶垫，所述风机的底部通过第三减震橡胶垫与所述风机限位底板接触配合。

5.根据权利要求4所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述风机的底部设有底部压板，所述底部压板通过支耳与所述风机的两端端面固定连接，所述底部压板上设有第三减震橡胶垫。

6.根据权利要求2所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述风机支架的第一装配口的外周侧设有一圈法兰边，所述法兰边上设有环形密封槽，所述环形密封槽内设有密封圈，所述转接板通过连接件与所述法兰边进行固定，并通过密封圈与所述法兰边密封连接。

7.根据权利要求1所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述转接板上固定有两个转接块，两个所述转接块相对的一侧面分别为与所述风机的圆周侧壁适配的圆弧面，所述圆弧面上设有所述第一减震橡胶垫，所述风机的圆周侧壁通过第一减震橡胶垫分别与两个所述转接块抵接，所述风机的两端端面分别通过连接件与所述转接块固定连接。

8.根据权利要求1所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述风机装配壳相对的两端端面上分别设有第二装配口和第三装配口，所述第二装配口和第三装配口处分别设有换热器端法兰和管路端法兰。

9.根据权利要求1所述在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，其特征在于，所述转接板背离所述风机的一侧面上设有方便插拔的把手盖板；所述风机支架的侧壁上设有减重槽。

10.三废处理装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的在线柜用抗环境力学的可更换风机组件，还包括气液换热器和进风过滤装置，所述风机支架的两端端面分别与所述气液换热器和所述进风过滤装置固定连接，所述风机支架内的风机分别与所述气液换热器和所述进风过滤装置连通。

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