CN113716068B - 一种飞机地面气候环境实验室 - Google Patents

Abstract

本申请属于飞机地面气候环境实验领域，与飞机相关联的地面装置，特别涉及一种飞机地面气候环境实验室。本申请的飞机地面气候环境实验室，将实验室分为大环境室和小环境室，大环境室与小环境室之间设有隔离门。大、小环境室既可单独运行，也可联合运行。在单独使用大环境室或者小环境室时，大、小环境室之间的轨道断开，隔离门关闭，接轨装置收起至大环境室或小环境室内。在大环境室与小环境室联合使用时，隔离门开启，接轨装置连通大、小环境室的轨道，接轨装置的轨道作为悬挂运输梁的一部分，用于悬挂或转运淋雨、降雾、结冰等试验模块。本申请能够实现飞机地面气候环境实验，具有很高的环境适应性、安全性和可维修性。

Description

一种飞机地面气候环境实验室

技术领域

本申请属于飞机地面气候环境实验领域，与飞机相关联的地面装置，特别涉及一种飞机地面气候环境实验室。

背景技术

飞机气候环境实验室为各类飞机的试验提供模拟环境，飞机气候环境实验室可模拟出低温、高温、湿热、降雪、冻雨、太阳辐照等多种自然环境工况。气候环境实验室的环境温度为最高温+74℃，最低温-55℃，实验室的送风温度范围为-60℃～+80℃，实验室内的装置需要能够耐受-60℃～+80℃的环境温度和10%RH～100%RH的环境湿度。

一般来说用于飞机环境模拟的飞机气候环境实验室尺寸都非常大，便于实现对大型飞机部件的环境模拟试验，但是当需要对小型的飞机部件进行环境模拟试验时就会产生资源浪费，在对温度、湿度等各个环境参数的控制上也不灵活。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种飞机地面气候环境实验室，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

本申请提供了一种飞机地面气候环境实验室，包括：

大环境室，所述大环境室内设置有第一网架以及第一轨道，所述第一轨道通过第一连接杆与所述第一网架连接；

小环境室，所述小环境室内设置有第二网架以及第二轨道，所述第二轨道通过第二连接杆与所述第二网架连接；

第三网架，所述第三网架设置在所述大环境室以及所述小环境室的上方，所述第三网架上设置有网架安装板；

保温板，所述保温板安装在所述第三网架上，所述保温板上开设有通孔；

隔离门，所述隔离门设置在所述大环境室与所述小环境室之间，通过驱动机构实现所述隔离门的开启以及关闭；

接轨装置，通过第三连接杆穿过所述保温板上的通孔将所述接轨装置与所述网架安装板连接，所述接轨装置具有打开状态和收起状态，在打开状态，所述接轨装置能够连接第一轨道与第二轨道，在收起状态，所述接轨装置收起到所述大环境室或所述小环境室内；

挂架，包括多个，所述挂架通过驱动车滑动安装在所述第一轨道和\或所述第二轨道上，所述挂架上安装有试验模块。

在本申请的至少一个实施例中，还包括第一连接件以及第二连接件，所述第一连接件能够穿过所述保温板上的通孔将所述第一网架与所述第三网架连接，所述第二连接件能够穿过所述保温板上的通孔将所述第二网架与所述第三网架连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述第三网架为球形网架，包括多个球节点，所述球节点上安装有耳板以及支杆，通过所述支杆与所述支杆的连接实现两个球节点之间的连接；

所述网架安装板与所述耳板和\或所述支杆连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述保温板的通孔上涂覆有密封胶，所述保温板通过保温板连接件安装在所述第三网架的所述耳板上，所述保温板连接件包括两个垂直设置的连接板，其中一个连接板与所述保温板连接，另一个连接板上安装有第四连接杆，所述第四连接杆的端部安装在所述第三网架的所述耳板上。

在本申请的至少一个实施例中，还包括门框隔板，所述门框隔板垂直安装在所述网架安装板上，所述保温板呈与所述门框隔板相适配的形状，所述隔离门设置在与所述门框隔板相对应的位置。

在本申请的至少一个实施例中，所述网架安装板上安装有地脚螺栓，所述地脚螺栓穿过所述保温板上的通孔与所述驱动机构连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述接轨装置包括：

支撑架，所述支撑架的一端与所述第三连接杆连接；

接轨轨道，所述接轨轨道通过回转支撑轴承安装在所述支撑架的另一端，所述回转支撑轴承能够在转轨电机的驱动下带动所述接轨轨道旋转；

定位销，所述定位销包括两个，分别安装在所述接轨轨道的两端，所述定位销能够在定位销电机的驱动下插接到对应的所述第一轨道以及所述第二轨道的套筒中；

安全止挡，所述安全止挡包括两个，分别通过推杆与对应的定位销连接，用于实现所述接轨轨道与对应的所述第一轨道以及所述第二轨道的止挡；

电控箱，所述电控箱用于实现对所述转轨电机以及所述定位销电机的控制。

在本申请的至少一个实施例中，所述接轨装置还包括承重轮，所述承重轮固定安装在所述接轨轨道的一端，其中，

若所述接轨装置设置在所述大环境室中，则承重轮位于所述接轨轨道靠近所述大环境室的一端；

若所述接轨装置设置在所述小环境室中，则承重轮位于所述接轨轨道靠近所述小环境室的一端。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一网架、所述第二网架、所述第三网架、所述支撑架、所述第一轨道、所述第二轨道以及所述接轨轨道的材质均采用低合金高强度钢Q345E，所述定位销以及所述安全止挡均为不锈钢制件。

在本申请的至少一个实施例中，所述电控箱外侧设置有保温结构，能够控制所述电控箱内部的环境温度不低于-30℃。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的飞机地面气候环境实验室，能够实现飞机地面气候环境实验，将实验室分为大环境室和小环境室，并解决了极端环境下大、小环境室之间的连通问题，大、小环境室能够独立使用，还可以联合使用，通过接轨装置实现试验设备的转运，具有很高的环境适应性、安全性和可维修性。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的飞机地面气候环境实验室示意图；

图2是本申请一个实施方式的飞机地面气候环境实验室的第三网架示意图；

图3是本申请一个实施方式的飞机地面气候环境实验室的接轨装置示意图；

图4是本申请一个实施方式的飞机地面气候环境实验室操作流程图。

其中：

1-大环境室；11-第一网架；12-第一轨道；13-第一连接杆；2-小环境室；21-第二网架；22-第二轨道；23-第二连接杆；3-第三网架；31-网架安装板；32-球节点；33-耳板；34-支杆；4-保温板；5-接轨装置；51-第三连接杆；52-支撑架；53-接轨轨道；54-回转支撑轴承；55-转轨电机；56-安全止挡；57-承重轮；6-挂架；61-驱动车；7-门框隔板。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图4对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种飞机地面气候环境实验室，包括：大环境室1、小环境室2、第三网架3、保温板4、隔离门、接轨装置5以及挂架6。

具体的，如图1所示，大环境室1内设置有第一网架11以及第一轨道12，第一轨道12通过第一连接杆13与第一网架11连接，实现对第一轨道12的支撑；小环境室2内设置有第二网架21以及第二轨道22，第二轨道22通过第二连接杆23与第二网架21连接，实现对第二轨道22的支撑。第三网架3设置在大环境室1以及小环境室2的上方，第三网架3上设置有网架安装板31。第一网架11、第二网架21以及第三网架3均为钢筋骨架结构，第三网架3与第一网架11以及第二网架21构成了双层网架结构。保温板4安装在第三网架3上，且位于双层网架之间，保温板4上开设有多个通孔，通孔能够用于各个连接结构穿过；大环境室1与小环境室2之间设置有隔离门，通过驱动机构实现隔离门的开启以及关闭。

接轨装置5安装在网架安装板31上，其通过第三连接杆51穿过保温板4上的通孔将接轨装置5与网架安装板31连接，第三连接杆51也可以是地脚螺栓，接轨装置5具有打开状态和收起状态，在打开状态，接轨装置5能够连接第一轨道12与第二轨道22，在收起状态，接轨装置5收起到大环境室1或小环境室2内。

挂架6包括多个，挂架6通过驱动车61滑动安装在第一轨道12和\或第二轨道22上，本实施例中可以采用三角形挂架，挂架6上安装有淋雨试验模块、降雾试验模块和\或结冰试验模块等。

本申请的飞机地面气候环境实验室，将实验室分为大环境室1和小环境室2，大环境室1与小环境室2之间设有隔离门。大、小环境室既可单独运行，也可联合运行。在单独使用大环境室1或者小环境室2时，大、小环境室之间的轨道断开，隔离门关闭，接轨装置5收起至大环境室1或小环境室2内。在大环境室1与小环境室2联合使用时，隔离门开启，接轨装置5连通大、小环境室的轨道，接轨装置5的轨道作为悬挂运输梁的一部分，用于悬挂或转运淋雨、降雾、结冰等试验模块。

在本申请的一个优选实施例中，还包括第一连接件以及第二连接件，第一连接件能够穿过保温板4上的通孔将第一网架11与第三网架3连接，第二连接件能够穿过保温板4上的通孔将第二网架21与第三网架3连接，连接方式可以是可拆卸连接或者焊接，通过连接件实现下层网架与上层网架的连接。

在本申请的一个优选实施例中，如图2所示，第三网架3为球形网架，包括多个球节点32，球节点32上安装有耳板33以及支杆34，通过支杆34与支杆34的连接实现两个球节点32之间的连接；网架安装板31与耳板33和\或支杆34连接。在本申请的一个实施例中，耳板33上开设有安装孔，耳板33的底部还可以设置有耳片，安装孔以及耳片均能够用于其他结构的装配。本实施例中，每个球节点32上均安装有多个支杆34以及一个耳板33，球节点32、耳板33以及支杆34为一体成型结构。优选的，网架安装板31与多个支杆34以及耳板33连接，增加稳固性。

在本申请的优选实施方案中，保温板4的通孔上涂覆有密封胶，保温板4通过保温板连接件安装在第三网架3的耳板33上。本实施例中，保温板连接件包括两个垂直设置的连接板，其中一个连接板与保温板4连接，另一个连接板上安装有第四连接杆，第四连接杆的端部安装在第三网架3的耳板33上。

在本申请的优选实施方案中，还包括门框隔板7，门框隔板7垂直安装在网架安装板31上，保温板4呈与门框隔板7相适配的形状，隔离门设置在与门框隔板7相对应的位置，包覆保温板4的门框隔板7构成了隔离门的门框。有利的是，本实施例中，网架安装板31上安装有多个地脚螺栓，地脚螺栓穿过保温板4上的通孔与驱动机构连接，隔离门的驱动机构设置在靠近门框的位置。

本申请的飞机地面气候环境实验室，接轨装置5包括：支撑架52、接轨轨道53、定位销、安全止挡56以及电控箱。具体的，如图3所示，支撑架52的一端通过固定框与第三连接杆51连接，实现接轨装置5与第三网架3的安装，固定框具有上连接板和下连接板，其下连接板与支撑架52连接，上连接板与第三连接杆51连接；接轨轨道53通过回转支撑轴承54安装在支撑架52的另一端，回转支撑轴承54能够在转轨电机55的驱动下带动接轨轨道53旋转；定位销包括两个，分别安装在接轨轨道53的两端，定位销能够在定位销电机的驱动下插接到对应的第一轨道12以及第二轨道22的套筒中；安全止挡56包括两个，分别通过推杆与对应的定位销连接，用于实现接轨轨道53与对应的第一轨道12以及第二轨道22的止挡；电控箱安装在支撑架52上，用于实现对转轨电机55以及定位销电机的控制。

有利的是，本实施例中，接轨装置5还包括承重轮57，承重轮57固定安装在接轨轨道53的一端。由于接轨装置5的旋转中心到第一轨道12和到第二轨道22的距离不同，承重轮57能够实现接轨轨道53的重量平衡。其中，若接轨装置5设置在大环境室1中，则承重轮57位于接轨轨道53靠近大环境室1的一端；若接轨装置5设置在小环境室2中，则承重轮57位于接轨轨道53靠近小环境室2的一端。其中，承重轮57的重量根据接轨装置5的重量以及转动中心分别到第一轨道12、第二轨道21的距离来确定。

本申请的飞机地面气候环境实验室，所有主承力结构部分设计时均采用低温材料进行加工制作，以减少承力部件在低温度条件下的形变量，同时最大程度保证起升结构承力件在低温下的承载强度以及承载结构的配合精度。其他非承力结构件采用不锈钢结构，最大程度减少因温度引起的变形。具体的，在本申请的一个实施例中，在设计时充分考虑环境因素，第一网架11、第二网架21、第三网架3、支撑架52、第一轨道12、第二轨道22以及接轨轨道53的材质均采用低合金高强度钢Q345E，低合金高强度钢Q345E为耐低温材料，具有较好的低温冲击性能。定位销以及安全止挡56均为不锈钢制件，不锈钢结构无需进行油漆，防止因温度变化引起的油漆脱落等，最大程度保证轨道在高温度环境下的抗腐蚀能力。考虑到环境相对较为恶劣，因此在设备选型及材料选取时，均按照设计分析以及起重机设计手册等相关规范进行设计选型。

在本申请的优选实施例中，回转支撑轴承54采用低温轴承，保证在低温度环境下不出现卡死、粘连以及配合面失效等情况，电气元器件选用符合在该环境下安全可靠产品，对主要设备电机以及电控箱采取保温处理同时增加伴热系统，保证主要元器件正常工作，在该环境下寿命不折减。本实施例中，电控箱外侧附有保温结构，内置加热与温度控制系统，以控制电控箱内部的环境温度不低于-30℃。

在本申请的优选实施方案中，接轨轨道53的两端分别安装有行程开关，两个定位销上均设置有开关挡板，电控箱还用于根据行程开关的开关信号实现对转轨电机55以及定位销电机的控制。

本申请的飞机地面气候环境实验室，当大环境1与小环境室2需要联合运行时：

通过驱动机构驱动隔离门开启到位，手动操作电控箱控制旋钮拨向接轨一端，转轨电机55启动，驱动回转支承轴承54带动接轨轨道53旋转90度，旋转到位后，接轨轨道53一端的行程开关被触发，使转轨电机55停转；

接轨轨道53另一端的行程开关被触发，定位销电机启动，驱动定位销插接到对应的第一轨道12以及第二轨道22上的套筒中，定位销通过推杆推动对应的安全止挡56实现接轨轨道53与对应的第一轨道12以及第二轨道22的止挡，允许驱动车61入接轨轨道53，同时，定位销上的开关挡板触发对应的行程开关，使定位销电机停转。

本申请的飞机地面气候环境实验室，当大环境1与小环境室2需要单独运行时：

手动操作电控箱控制旋钮拨向脱轨一端，定位销电机启动，将定位销从对应的第一轨道12以及第二轨道22上的套筒中拔出，定位销通过推杆拉动对应的安全止挡56，使安全止挡56落下；

同时，定位销上的开关挡板触发对应的行程开关，使定位销电机停转，并使转轨电机55启动，驱动回转支承轴承54带动接轨轨道53回转90度，回转到位后，接轨轨道53一端的行程开关被触发，使转轨电机55停转，最后通过驱动机构驱动隔离门关闭。

本申请的飞机地面气候环境实验室，能够实现飞机地面气候环境实验，操作方便，安全可靠；能够耐受实验室的环境温度和环境湿度；能够满足实验室大、小环境室的单独使用和联合使用要求，在单独使用时，能够在大环境室与小环境室单独使用时，避免隔离门关闭与轨道之间的干涉问题，以及能够在大环境室与小环境室联合使用时，保证大环境室与小环境室之间轨道连接；接轨装置上的安全止挡，能够保证轨道连接的安全性；接轨装置能够作为悬挂运输梁承载试验模块。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞机地面气候环境实验室，其特征在于，包括：

大环境室（1），所述大环境室（1）内设置有第一网架（11）以及第一轨道（12），所述第一轨道（12）通过第一连接杆（13）与所述第一网架（11）连接；

小环境室（2），所述小环境室（2）内设置有第二网架（21）以及第二轨道（22），所述第二轨道（22）通过第二连接杆（23）与所述第二网架（21）连接；

第三网架（3），所述第三网架（3）设置在所述大环境室（1）以及所述小环境室（2）的上方，所述第三网架（3）上设置有网架安装板（31）；

保温板（4），所述保温板（4）安装在所述第三网架（3）上，所述保温板（4）上开设有通孔；

隔离门，所述隔离门设置在所述大环境室（1）与所述小环境室（2）之间，通过驱动机构实现所述隔离门的开启以及关闭；

接轨装置（5），通过第三连接杆（51）穿过所述保温板（4）上的通孔将所述接轨装置（5）与所述网架安装板（31）连接，所述接轨装置（5）具有打开状态和收起状态，在打开状态，所述接轨装置（5）能够连接第一轨道（12）与第二轨道（22），在收起状态，所述接轨装置（5）收起到所述大环境室（1）或所述小环境室（2）内；

挂架（6），包括多个，所述挂架（6）通过驱动车（61）滑动安装在所述第一轨道（12）和\或所述第二轨道（22）上，所述挂架（6）上安装有试验模块。

2.根据权利要求1所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，还包括第一连接件以及第二连接件，所述第一连接件能够穿过所述保温板（4）上的通孔将所述第一网架（11）与所述第三网架（3）连接，所述第二连接件能够穿过所述保温板（4）上的通孔将所述第二网架（21）与所述第三网架（3）连接。

3.根据权利要求2所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，所述第三网架（3）为球形网架，包括多个球节点（32），所述球节点（32）上安装有耳板（33）以及支杆（34），通过所述支杆（34）与所述支杆（34）的连接实现两个球节点（32）之间的连接；

所述网架安装板（31）与所述耳板（33）和\或所述支杆（34）连接。

4.根据权利要求3所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，所述保温板（4）的通孔上涂覆有密封胶，所述保温板（4）通过保温板连接件安装在所述第三网架（3）的所述耳板（33）上，所述保温板连接件包括两个垂直设置的连接板，其中一个连接板与所述保温板（4）连接，另一个连接板上安装有第四连接杆，所述第四连接杆的端部安装在所述第三网架（3）的所述耳板（33）上。

5.根据权利要求4所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，还包括门框隔板（7），所述门框隔板（7）垂直安装在所述网架安装板（31）上，所述保温板（4）呈与所述门框隔板（7）相适配的形状，所述隔离门设置在与所述门框隔板（7）相对应的位置。

6.根据权利要求5所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，所述网架安装板（31）上安装有地脚螺栓，所述地脚螺栓穿过所述保温板（4）上的通孔与所述驱动机构连接。

7.根据权利要求6所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，所述接轨装置（5）包括：

支撑架（52），所述支撑架（52）的一端与所述第三连接杆（51）连接；

接轨轨道（53），所述接轨轨道（53）通过回转支撑轴承（54）安装在所述支撑架（52）的另一端，所述回转支撑轴承（54）能够在转轨电机（55）的驱动下带动所述接轨轨道（53）旋转；

定位销，所述定位销包括两个，分别安装在所述接轨轨道（53）的两端，所述定位销能够在定位销电机的驱动下插接到对应的所述第一轨道（12）以及所述第二轨道（22）的套筒中；

安全止挡（56），所述安全止挡（56）包括两个，分别通过推杆与对应的定位销连接，用于实现所述接轨轨道（53）与对应的所述第一轨道（12）以及所述第二轨道（22）的止挡；

电控箱，所述电控箱用于实现对所述转轨电机（55）以及所述定位销电机的控制。

8.根据权利要求7所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，所述接轨装置（5）还包括承重轮（57），所述承重轮（57）固定安装在所述接轨轨道（53）的一端，其中，

若所述接轨装置（5）设置在所述大环境室（1）中，则承重轮（57）位于所述接轨轨道（53）靠近所述大环境室（1）的一端；

若所述接轨装置（5）设置在所述小环境室（2）中，则承重轮（57）位于所述接轨轨道（53）靠近所述小环境室（2）的一端。

9.根据权利要求8所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，所述第一网架（11）、所述第二网架（21）、所述第三网架（3）、所述支撑架（52）、所述第一轨道（12）、所述第二轨道（22）以及所述接轨轨道（53）的材质均采用低合金高强度钢Q345E，所述定位销以及所述安全止挡（56）均为不锈钢制件。

10.根据权利要求9所述的飞机地面气候环境实验室，其特征在于，所述电控箱外侧设置有保温结构，能够控制所述电控箱内部的环境温度不低于-30℃。