[發明專利]一種不用旋轉關節的兩軸帶溫箱轉臺結構

有效

• 申請號: 201110266691.6
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102435207A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 毛榮輝;陳彥恒;劉啟平
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第六一八研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明屬于測量技術領域，涉及一種將溫度環境和角運動復合為一體測試的不用旋轉關節的兩軸帶溫箱轉臺結構。

背景技術

目前，在進行溫度和角運動試驗中所使用的帶溫箱兩軸轉臺，其溫箱置于轉臺傾斜軸上，當轉臺旋轉時，溫箱隨傾斜軸一起轉動，由于，壓縮機組與溫箱之間是用軟管連接，因此，當傾斜軸轉至接近180度時，軟管會與轉臺支架發生機械干涉，因而限制了轉臺傾斜軸的角運動范圍，無法提供轉臺傾斜軸的連續旋轉功能。雖然，有些帶溫箱兩軸轉臺的壓縮機組與溫箱之間是通過制冷劑管道的雙路旋轉接頭連接的，但是，旋轉接頭在制冷劑的高壓和低溫下難以做到零泄漏，制冷劑的慢泄漏將會影響到溫箱性能的穩定性。并且，溫箱中風機的振動會傳遞到轉臺上，從而影響轉臺的精密角運動性能。又由于溫箱本身結構剛性較差，諧振頻率低，會影響轉臺的控制回路品質。

發明內容

本發明的目的是：提出一種轉臺傾斜軸的角運動范圍不受限制，溫箱中風機的振動不會傳遞到轉臺上的不用旋轉關節的兩軸帶溫箱轉臺結構。

本發明的技術解決方案是：轉臺結構包括溫箱和轉臺兩部分，(一)轉臺包括方位軸系、傾斜軸系和轉臺底座，轉臺為“UT”結構，傾斜軸為轉臺的外軸，水平安裝在轉臺底座上，方位軸為轉臺的內軸，安裝在傾斜軸之上；傾斜軸水平穿過溫箱，傾斜軸的兩端置于溫箱之外，傾斜軸系的軸承、驅動力矩電機及角度傳感器安裝在傾斜軸的兩端；方位軸系置于高低溫箱中，方位轉動用的步進電機固定在方位軸系的外殼上，步進電機軸上安裝的減速齒輪組，帶動方位軸轉動；轉臺臺面的下表面上均勻設置有錐銷孔，定位用的步進電機與小齒輪相接，小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪與絲杠相連接，絲杠與錐銷螺紋連接，錐銷與方位軸旋轉角度相對應位置上的錐銷孔的相配合；(二)溫箱包括壓縮機組和溫度試驗箱，壓縮機組和溫度試驗箱之間用軟管連接，溫度試驗箱安裝在轉臺的方位軸和傾斜軸之間，溫度試驗箱安裝在溫箱底座上，溫箱底座安裝于轉臺所處的地基之外，溫箱底座與轉臺所處的地基之間設有隔離溝，溫箱與傾斜軸之間用毛氈或橡膠旋轉密封。

所述的轉臺臺面的下表面上均勻設置的錐銷孔為4或8個。

本發明具有的優點和有益效果：本發明結構簡單，可靠性高，適合于生產線使用。例如，慣性測量產品進行性能參數的溫度靈敏度標定使用。本發明能夠給被測件提供所需求的溫度環境和角運動環境的綜合條件；傾斜軸能提供任意角度定位。方位軸提供8個位置(0°、45°、90°、135°、180°、225°、270、°315°)電動定位，也可增加銷孔的數量得到更多的定位數量。本發明采用溫箱與轉臺分離的結構形式，使轉臺的角運動不受限制，避免了溫箱中的電機振動對轉臺性能的影響，由于溫箱不隨轉臺面轉動，因此，避免了溫箱本身結構剛性差以及諧振頻率低帶來的對轉臺控制回路品質的影響。溫箱與壓縮機組間不需旋轉關節，避免了制冷劑的泄漏對溫箱性能長期穩定性的影響。壓縮機組可以安裝于室外，避免了大功率發熱對室內空調的影響。本發明在方位軸系上采用步進電機通過齒輪組驅動方位軸轉動，定位采用步進電機配合錐銷錐孔定位的方式，定位重復性好，并且到位后電機斷電，靠齒輪組的自鎖特性保持定位能力。適應了在頻繁的高低溫試驗環境下長期可靠的工作，避免了傳統的測角元件和力矩電機在嚴酷且頻繁的高低溫循環試驗中(-55℃～100℃)存在的壽命和可靠性問題。

附圖說明

圖1是本發明整體結構示意圖；

圖2是本發明方位軸系結構示意圖；

圖3是本發明方位軸驅動結構示意圖；

圖4是本發明電動錐銷結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細說明。

轉臺結構包括溫箱和轉臺兩部分，(如圖1)

(一)轉臺1包括方位軸系3、傾斜軸系2和轉臺底座9，轉臺1為“UT”結構，傾斜軸2為轉臺的外軸，水平安裝在轉臺底座上，傾斜軸2水平穿過溫箱4，傾斜軸2的兩端置于溫箱4之外，不受溫箱內高低溫的影響，其結構與以往轉臺相同，角運動范圍不受限制。傾斜軸系2的軸承、驅動力矩電機及角度傳感器安裝在傾斜軸2的兩端；方位軸系3為轉臺的內軸，安裝在傾斜軸2上，被測產品6安裝在方位軸系3的轉臺臺面5上。方位軸系3置于高低溫箱4中，如圖1所示。

考慮到方位軸系3在高低溫箱4中，為避免高低溫給測角元件和力矩電機帶來的壽命和可靠性問題，本發明采用步進電機7連接齒輪組15，通過齒輪組15中的小齒輪14帶動安裝于方位軸上的大齒輪13驅動方位軸及安裝于其上的轉臺臺面5轉動，方位轉動用的步進電機7固定在方位軸系3的外殼10上，如圖2、圖3所示。