一種應(yīng)用于空間環(huán)境模擬器的軸向開門機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于空間環(huán)境模擬器的軸向開門機(jī)構(gòu)，包括龍門架、法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)、吊掛結(jié)構(gòu)、法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)、運(yùn)載車、減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)及電氣控制系統(tǒng)，龍門架安裝在運(yùn)載車上，吊掛機(jī)構(gòu)將大門吊掛在龍門架的橫梁上。本發(fā)明通過直流電源驅(qū)動(dòng)，解決了長行程供電控制難題，并且實(shí)現(xiàn)空間環(huán)境模擬器大門沿筒體軸向移動(dòng)開閉以及同軸度平行度高精確控制。
【專利說明】—種應(yīng)用于空間環(huán)境模擬器的軸向開門機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空間環(huán)境模擬領(lǐng)域，具體涉及一種用于空間環(huán)境模擬器大門開啟的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]航天器在發(fā)射之前需要進(jìn)行充分的空間環(huán)境試驗(yàn)來驗(yàn)證航天器的可靠性。空間環(huán)境模擬器主要用于模擬空間的真空、冷黑等環(huán)境，用于航天器放的熱真空和熱平衡試驗(yàn)。空間環(huán)境模擬器為空間環(huán)境試驗(yàn)提供模擬及試驗(yàn)空間，其上連接有真空系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)以及試驗(yàn)平臺(tái)等系統(tǒng)設(shè)備。
[0003]為適應(yīng)試驗(yàn)工藝要求，空間環(huán)境模擬器一般設(shè)計(jì)為筒體形，結(jié)構(gòu)主體由一個(gè)圓形筒體和兩端的封頭組成，其中一個(gè)封頭設(shè)計(jì)為可開關(guān)的大門，用于試件進(jìn)出容器試驗(yàn)。根據(jù)安裝形式的不同，可以將空間環(huán)境模擬器分為立式和臥式兩種類型。對(duì)于臥式空間環(huán)境模擬器，其大門傳統(tǒng)的開關(guān)方式可分為懸掛平移側(cè)開以及旋轉(zhuǎn)側(cè)開兩種。
[0004]然而，目前的開啟及關(guān)閉的機(jī)構(gòu)，均難以保證同軸度平行度的要求，并且存在長行程供電控制的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)臥式空間環(huán)境模擬器大門沿軸向開啟及關(guān)閉的機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了空間環(huán)境模擬器大門沿筒體軸向移動(dòng)開閉以及同軸度平行度精確控制，并解決了長行程供電控制難題。
[0006]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種應(yīng)用于空間環(huán)境模擬器的軸向開門機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括龍門架、法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)、吊掛結(jié)構(gòu)、法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)、運(yùn)載車、減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)及電氣控制系統(tǒng)，龍門架安裝在運(yùn)載車上，吊掛機(jī)構(gòu)將大門吊掛在龍門架的橫梁上。
[0008]進(jìn)一步地，所述龍門架為鋼結(jié)構(gòu)桁架。
[0009]進(jìn)一步地，所述吊掛機(jī)構(gòu)包括軸承、吊桿和螺母，所述吊桿為左右旋螺紋，與所述螺母配合。
[0010]進(jìn)一步地，所述法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)包括支架、壓簧、拉簧、L形支架、大門法蘭、調(diào)整螺母和拉桿，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母使拉桿沿X方向移動(dòng)，拉桿通過拉簧與大門法蘭連接，壓簧通過L形支架與大門法蘭連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向條、軸承、軸承支架及墊塊，所述導(dǎo)向條安裝在筒體法蘭上、墊塊安裝在大門法蘭上，一對(duì)軸承安裝在大門法蘭水平位置兩側(cè)，軸承支架通過螺栓與墊塊連接，軸承沿著導(dǎo)向條的斜面方向運(yùn)行。
[0012]進(jìn)一步地，所述減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)包括連接板、減速器、電機(jī)及手柄，車輪軸直接插入減速器空心軸內(nèi)。
[0013]本發(fā)明具有如下的有益效果:[0014](I)空間環(huán)境模擬器大門沿筒體軸向移動(dòng)開閉以及同軸度平行度高精確控制；
[0015](2)通過直流電源驅(qū)動(dòng)，解決了長行程供電控制難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的開門機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)。
[0017]圖2是本發(fā)明的吊掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的法蘭對(duì)中調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，一種應(yīng)用于空間環(huán)境模擬器的軸向開門機(jī)構(gòu)主要包括運(yùn)載車6、龍門架2、吊掛結(jié)構(gòu)4、減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)7、法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)5、法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)3及電氣控制系統(tǒng)，運(yùn)載車6上安裝的龍門架2為鋼結(jié)構(gòu)桁架，桁架結(jié)構(gòu)具有更高的剛性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。龍門架2用于吊掛大門1，吊掛機(jī)構(gòu)4將大門I吊掛在龍門架2的橫梁上。減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)7可實(shí)現(xiàn)運(yùn)載車6的電動(dòng)及手動(dòng)驅(qū)動(dòng)行走，用以帶動(dòng)大門I沿軸向運(yùn)動(dòng)。法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)
[0022]5、法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)6分別用于實(shí)現(xiàn)大門法蘭與筒體法蘭的對(duì)正調(diào)整以實(shí)現(xiàn)有效密封。
[0023]如圖2所示，所述吊掛機(jī)構(gòu)4采用兩個(gè)球面關(guān)節(jié)軸承41與銷軸組合而成，吊桿42為左右旋螺紋，與左右旋螺母43配合即可調(diào)節(jié)大門上下位置。
[0024]如圖3所示，所述法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)5包括支架51、壓簧52、拉簧53、L形支架54、大門法蘭55、調(diào)整螺母56和拉桿57。通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母56可以使拉桿沿X方向移動(dòng)，拉桿57再通過拉簧53將力施加在大門法蘭55上，從而調(diào)整大門法蘭面在X及Z軸方向的位移。壓簧52通過L形支架向大門法蘭施加平衡力矩，以保證調(diào)整過程的穩(wěn)定性。
[0025]如圖4所示，所述法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)3包括焊接在筒體法蘭61上的導(dǎo)向條62、軸承63、軸承支架64及焊接在大門法蘭55上的墊塊65，一對(duì)軸承62安裝在大門法蘭水平位置兩側(cè)，軸承支架64通過螺栓與墊塊65連接，當(dāng)大門法蘭66接近筒體法蘭61時(shí)，由于Z軸方向存在誤差，軸承62沿著導(dǎo)向條61的斜面方向運(yùn)行，使兩法蘭對(duì)中。
[0026]如圖5所示，所述減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)7包括連接板71、減速器72、電機(jī)73及手柄74，車輪軸直接插入減速器空心軸內(nèi)，同時(shí)用減速器箱體上的懸掛螺釘插入箱體孔中，兩邊用聚氨酯墊夾緊即可，裝配簡單，無調(diào)整同軸度要求。
[0027]大門運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制正常情況下以電驅(qū)動(dòng)為主，手動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式為輔。
[0028]大門運(yùn)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)有電機(jī)、調(diào)速器、PLC、HM1、手操器、位置開關(guān)、聲光報(bào)警器等組成。大門運(yùn)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)部分采用兩套直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，電機(jī)配測(cè)速傳感器及光電編碼器反饋，配備4個(gè)位置傳感器，兩個(gè)大門極限位置傳感器和兩個(gè)大門加減速位置傳感器，根據(jù)位置傳感器的反饋，限制不同段的最高速度。在大門不移動(dòng)時(shí)通過電纜給蓄電池充電。控制系統(tǒng)通過PLC實(shí)現(xiàn)邏輯互鎖保護(hù)，HMI作為顯示和操作的人機(jī)界面，為了方便運(yùn)動(dòng)過程中的操作，除了 HMI外還配置了無線遙控手操器，用于運(yùn)動(dòng)中的啟動(dòng)和停止控制。操作員可以使用HMI或手操器雙重控制方式對(duì)大門運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，斷電情況下可切換到手動(dòng)控制方式，運(yùn)動(dòng)中有聲光報(bào)警提示。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于空間環(huán)境模擬器的軸向開門機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括龍門架(2)、法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)(3)、吊掛結(jié)構(gòu)(4)、法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)(5)、運(yùn)載車(6)、減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)(7)及電氣控制系統(tǒng)，龍門架(2)安裝在運(yùn)載車(6)上，吊掛機(jī)構(gòu)(4)將大門(I)吊掛在龍門架(2)的橫梁上。
2.如權(quán)利要求1所述的軸向開門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述龍門架(2)為鋼結(jié)構(gòu)桁架。
3.如權(quán)利要求1所述的軸向開門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述吊掛機(jī)構(gòu)(4)包括軸承(41)、吊桿(42)和螺母(43)，所述吊桿(42)為左右旋螺紋，與所述螺母(43)配合。
4.如權(quán)利要求1所述的軸向開門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述法蘭面X、Z軸調(diào)整機(jī)構(gòu)(5)包括支架(51)、壓簧(52 )、拉簧(53 )、L形支架(54)、大門法蘭(55 )、調(diào)整螺母(56 )和拉桿(57),通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母(56)使拉桿(57)沿X方向移動(dòng)，拉桿(57)通過拉簧(53)與大門法蘭(55 )連接，壓簧(52 )通過L形支架(54)與大門法蘭(55 )連接。
5.如權(quán)利要求1所述的軸向開門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述法蘭面Z軸對(duì)中機(jī)構(gòu)(3)包括導(dǎo)向條(62)、軸承(63)、軸承支架(64)及墊塊(65)，所述導(dǎo)向條(62)安裝在筒體法蘭(61)上、墊塊(65 )安裝在大門法蘭(55 )上，一對(duì)軸承(62 )安裝在大門法蘭(55 )水平位置兩側(cè)，軸承支架(64 )通過螺栓與墊塊(65 )連接，軸承(62 )沿著導(dǎo)向條(61)的斜面方向運(yùn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的軸向開門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述減速及手動(dòng)行走機(jī)構(gòu)(7)包括連接板(71)、減速器(72 )、電機(jī)(73 )及手柄(74 )，車輪軸直接插入減速器空心軸內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E05F15/00GK103628768SQ201310629348
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】祁妍, 韓瀟, 呂世增, 劉波濤, 詹海洋, 茹曉勤, 顧志飛 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所