CN105035366A - 应用于真空低温环境下的部件分离机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于真空低温环境下的部件分离机构，包括真空罐、电机、运动控制器；其中，电机设置在真空罐内侧；运动控制器设置在真空罐外侧；运动控制器电气连接电机，用于控制电机的转动；电机用于驱动待测试试验部件运动。还包括电机热控装置；电机设置在电机热控装置内侧。电机热控装置包括保护罩、加热片、测温元件和加热控制器；加热片设置在保护罩内；测温元件设置在电机上，用于测试电机的表面温度；加热片和测温元件均电气连接加热控制器；加热控制器用于根据测温元件获取的温度控制加热片进行加热或停止工作。本发明设置有电机热控装置，能够使电机的保持在工作温度范围内。

Description

应用于真空低温环境下的部件分离机构

技术领域

本发明涉及空间环境模拟验，具体地，涉及一种应用于真空低温环境下的部件分离机构。

背景技术

航天器在发射升空之前，必须在专门的空间环境模拟试验设备内进行模拟空间冷黑环境的真空热试验，以检验其热设计的合理性和考核其单机的高低温性能。一般大型航天器的真空热试验周期长，花费高，因此必须准备充分后才开始试验，并且要保证试验一次成功。

对于某些特殊的航天器(如轨道器)，根据其在轨的飞行状态，在试验过程中，热控系统需要考察航天器(如轨道器)的多种在轨状态：模拟整器飞行状态和模拟部件分离后的飞行状态等等。每种飞行状态均对应一种真空热试验状态，如果没有真空罐内的部件分离机构，真空热试验时必须做完一种状态试验开一次真空罐，这样导致真空热试验成本高昂，且真空罐开罐再关罐的周期特别长，可能会延误型号研制的进度。

为减少航天器真空热试验过程中空间环境模拟试验设备的开罐次数，节省试验经费及时间，可以应用真空低温环境下的部件分离机构，通过部件分离机构实现航天器(如轨道器)上试验部件的分离。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种应用于真空低温环境下的部件分离机构，该机构具有航天器试验部件的固定、分离和行程确认功能，能将试验部件固定在真空罐内某一位置，确保试验部件不脱落和移动；能将试验部件竖直升高距离不小于3000mm；能确定部件的位移。

根据本发明提供的应用于真空低温环境下的部件分离机构，包括真空罐、电机、运动控制器；

其中，所述电机设置在所述真空罐内侧；所述运动控制器设置在所述真空罐外侧；所述运动控制器电气连接所述电机，用于控制所述电机的转动；

所述电机用于驱动待测试试验部件运动。

优选地，还包括电机热控装置；所述电机设置在所述电机热控装置内侧。

优选地，所述电机热控装置包括保护罩、加热片、测温元件和加热控制器；

所述加热片设置在所述保护罩内；所述测温元件设置在所述电机上，用于测试电机的表面温度；

所述加热片和所述测温元件均电气连接所述加热控制器；所述加热控制器用于根据所述测温元件获取的温度控制所述加热片进行加热或停止工作。

优选地，还包括顶部吊装组件、定滑轮、轴承座、轴承和涡轮减速器；

其中，所述顶部吊装组件设置在真空罐的上端部的吊点上；所述电机、所述轴承座设置在所述顶部吊装组件上；

所述轴承设置在所述轴承座上；所述定滑轮的一端连接所述轴承；所述电机通过所述涡轮减速器连接所述定滑轮的另一端，驱动所述定滑轮转动；

所述定滑轮用于带动待测试试验部件运动。

优选地，所述电机采用真空无油电机，能够在真空度为10-5Pa的真空环境下运行，具备正转和反转两种运动形式；

所述保护罩采用铝合金制成。

优选地，还包括钢丝绳索和试验部件；

所述钢丝绳索缠绕在定滑轮上；所述钢丝绳索的一端连接所述试验部件；用于实现试验部件的分离。

优选地，所述加热控制器和所述运动控制器为上位机。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明设置有电机热控装置，能够使电机的保持在工作温度范围内；

2、本发明设置有涡轮减速器，使真空无油电机只能向一个方向运转，增加试验的安全性；

3、本发明可减少航天器真空热试验过程中空间环境模拟试验设备开罐次数，大大地节省了航天器真空热试验的经费，同时也缩短了试验的时间，加快了型号研制的进度，且能够有效地应用于后续型号航天器的真空热试验中。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图。

图中：

1为顶部吊装组件；

2为真空无油电机；

3为电机热控装置；

4为定滑轮；

5为轴承；

6为轴承座；

7为涡轮减速器；

8为钢丝绳索；

9为试验部件；

10为运动控制器；

11为真空罐。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，如图1所示，本发明提供的应用于真空低温环境下的部件分离机构，包括试验部件9，还包括顶部吊装组件1、真空无油电机2、电机热控装置3、定滑轮4、轴承5、轴承座6、涡轮减速器7、钢丝绳索8和运动控制器10。所述运动控制器10位于所述真空罐11外；所述顶部吊装组件1、所述真空无油电机2、所述电机热控装置3、所述定滑轮4、所述轴承5、所述轴承座6、所述涡轮减速器7、所述钢丝绳索8均位于所述真空罐11内。

所述顶部吊装组件1设置在真空罐11的上端部的吊点上；所述真空无油电机2设置在所述顶部吊装组件1上；所述电机热控装置3位于所述真空无油电机外2表面，用于使真空无油电机2保持在工作温度范围内；所述定滑轮4设置在所述顶部吊装组件1上；所述真空无油电机2用于驱动所述定滑轮4转动；

所述轴承座6设置在所述顶部吊装组件1上，所述轴承5设置在轴承座6上，所述轴承座6用于固定轴承5，使轴承5在轴承座6中安全转动；所述定滑轮4的一端连接所述轴承5。

所述真空无油电机2通过所述涡轮减速器7连接所述定滑轮4的另一端，驱动所述定滑轮4转动。使真空无油电机2只能向一个方向运转，增加试验的安全性；所述钢丝绳索8缠绕在定滑轮4上，实现航天器试验部件9的分离。

所述真空无油电机2为瑞士瑞诺BL-VA系列真空伺服电机，可在真空度为10^-5Pa的真空环境下运行，具备正转和反转两种运动形式。

所述电机热控装置3包括铝合金保护罩、加热片、测温元件和加热控制器，在铝合金保护罩内表面设置加热片，加热控制器根据设置在真空无油电机2上的测温元件的温度，通过PID控温程序，控制所述加热片工作，确保真空无油电机2保持在正常工作温度范围内。所述运动控制器10与所述真空无油电机2电气连接，可直接输入移动距离，通过程序实现移动精确控制，达到设定距离或收到反馈信号，真空无油电机2将立即停止工作，并将试验部件9固定在此位置。所述加热控制器和运动控制器10为上位机。

当使用本发明提供的应用于真空低温环境下的部件分离机构时，先将试验部件9与在真空罐11内就位，并建立真空低温环境(真空度<1.3×10^-3Pa，热沉温度<100K)，之后，进行第一种状态真空热试验，第一种状态真空热试验过程中，始终开启电机热控装置3、运动控制器10和加热控制器，保证真空无油电机2处在正常工作的温度范围内。当第一种状态真空热试验结束后，开启真空无油电机2，并在运动控制器10上输入移动距离，通过程序实现移动精确控制，达到设定距离或收到反馈信号，真空无油电机2停止工作，并将试验部件9固定在此位置。此后可开展第一种状态真空热试验，第二种状态真空热试验过程中，始终开启电机热控装置3、运动控制器10和加热控制器，保证真空无油电机2处在正常工作的温度范围内。

本发明可减少航天器真空热试验过程中空间环境模拟试验设备的开罐次数，大大地节省了航天器真空热试验的经费，同时也缩短了试验的时间，加快了型号研制的进度，且能够有效地应用于后续型号航天器的真空热试验中。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种应用于真空低温环境下的部件分离机构，其特征在于，包括真空罐、电机、运动控制器；

其中，所述电机设置在所述真空罐内侧；所述运动控制器设置在所述真空罐外侧；所述运动控制器电气连接所述电机，用于控制所述电机的转动；

所述电机用于驱动待测试试验部件运动。

2.根据权利要求1所述的应用于真空低温环境下的部件分离机构，其特征在于，还包括电机热控装置；所述电机设置在所述电机热控装置内侧。

3.根据权利要求2所述的应用于真空低温环境下的部件分离机构，其特征在于，所述电机热控装置包括保护罩、加热片、测温元件和加热控制器；

所述加热片设置在所述保护罩内；所述测温元件设置在所述电机上，用于测试电机的表面温度；

所述加热片和所述测温元件均电气连接所述加热控制器；所述加热控制器用于根据所述测温元件获取的温度控制所述加热片进行加热或停止工作。

4.根据权利要求3所述的应用于真空低温环境下的部件分离机构，其特征在于，还包括顶部吊装组件、定滑轮、轴承座、轴承和涡轮减速器；

其中，所述顶部吊装组件设置在真空罐的上端部的吊点上；所述电机、所述轴承座设置在所述顶部吊装组件上；

所述轴承设置在所述轴承座上；所述定滑轮的一端连接所述轴承；所述电机通过所述涡轮减速器连接所述定滑轮的另一端，驱动所述定滑轮转动；

所述定滑轮用于带动待测试试验部件运动。

5.根据权利要求3所述的应用于真空低温环境下的部件分离机构，其特征在于，所述电机采用真空无油电机，能够在真空度为10-5Pa的真空环境下运行，具备正转和反转两种运动形式；

所述保护罩采用铝合金制成。

6.根据权利要求5所述的应用于真空低温环境下的部件分离机构，其特征在于，还包括钢丝绳索和试验部件；

所述钢丝绳索缠绕在定滑轮上；所述钢丝绳索的一端连接所述试验部件；用于实现试验部件的分离。

7.根据权利要求3所述的应用于真空低温环境下的部件分离机构，其特征在于，所述加热控制器和所述运动控制器为上位机。