[發(fā)明專利]基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711344669.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108168878A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃小凱;劉守文;郭佳誠;陳安然;秦家勇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，用于真空+高溫+反作用力矩、低溫+溫度變化+反作用力矩的綜合試驗環(huán)境，包括：真空系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)和工裝系統(tǒng)；

其中，真空系統(tǒng)主要包括真空容器、低真空系統(tǒng)、高真空系統(tǒng)，真空容器用于形成密閉空間，低真空系統(tǒng)用于將真空容器內(nèi)的氣壓降至3Pa水平；高真空系統(tǒng)用于將真空容器內(nèi)的氣壓由3Pa水平降至優(yōu)于1.33×10^-3Pa水平；

低溫系統(tǒng)主要包括液氮杜瓦、熱沉、附屬管路和閥門，液氮杜瓦主要用于液氮的存儲，附屬管路將液氮杜瓦和熱沉連接起來，通過閥門控制管路的開、閉，將液氮從液氮杜瓦引入到熱沉；熱沉靠近真空容器內(nèi)側(cè)表面布置，形成近似封閉的“內(nèi)膽”，為管路+腹板結(jié)構(gòu)，當(dāng)有液氮在熱沉內(nèi)流動時，為受試產(chǎn)品提供模擬太空低溫環(huán)境；

轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)為單軸轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)或三軸轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)；

其中，工裝系統(tǒng)由對接小車、加熱器件固定工裝、產(chǎn)品固定工裝組成；對接小車設(shè)置在真空容器內(nèi)的導(dǎo)軌上，用作真空容器內(nèi)其余設(shè)備的固定基礎(chǔ)，便于在真空容器內(nèi)、外的移動；轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)通過螺栓固定在對接小車上，產(chǎn)品固定工裝設(shè)置在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺臺面上，并與受試產(chǎn)品連接，保證受試產(chǎn)品以特定的姿態(tài)固定在轉(zhuǎn)臺上；加熱器件固定工裝固定在對接小車上，并與加熱器件連接，用于將加熱器件固定在受試產(chǎn)品周圍的指定位置。

2.如權(quán)利要求1所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，真空容器上裝有法蘭，用于容器內(nèi)、外的電信號傳輸；真空容器內(nèi)部下側(cè)裝有導(dǎo)軌，用于受試產(chǎn)品的承載和移動。

3.如權(quán)利要求1所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，產(chǎn)品固定工裝通過螺接設(shè)置在轉(zhuǎn)臺臺面上。

4.如權(quán)利要求1所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，溫控系統(tǒng)主要由加熱器件、測溫傳感器、測量線纜、穿艙插頭組、控制信號線纜、控溫儀、加熱電源、加熱線纜組成；加熱器件通過加熱器件固定工裝固定在受試產(chǎn)品周圍，測溫傳感器通過粘接方式設(shè)置在產(chǎn)品表面，用以測量產(chǎn)品溫度，測溫傳感器與真空容器內(nèi)測量線纜連接，并通過設(shè)置在真空容器法蘭處的穿艙插頭組與容器外測量線纜對應(yīng)連接，容器外測量線纜接入控溫儀，從而將測溫傳感器的測量信號傳入控溫儀。

5.如權(quán)利要求4所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，控溫儀依據(jù)測溫傳感器的測量信號產(chǎn)生控制信號，并經(jīng)控制信號線纜傳入加熱電源，使加熱電源產(chǎn)生一定的直流電流和電壓輸出，并先后通過容器外加熱線纜、穿艙插頭組和容器內(nèi)加熱線纜傳至加熱器件，使加熱器件通電，從而在真空容器內(nèi)的低溫環(huán)境下對產(chǎn)品表面輸出輻射熱流，改變產(chǎn)品表面溫度，從而改變測溫傳感器的測量信號；控溫儀的控制信號隨測溫傳感器的測量信號實時調(diào)整，從而實現(xiàn)閉環(huán)控溫。

6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，熱沉內(nèi)側(cè)表面噴涂黑漆，表面吸收率優(yōu)于0.9，在低溫環(huán)境的基礎(chǔ)上形成冷黑環(huán)境。

7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，低真空系統(tǒng)采用干泵或機(jī)械泵；高真空系統(tǒng)可采用低溫泵或分子泵。

8.如權(quán)利要求1-5任一項所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，真空容器采用不銹鋼制作，為臥式圓柱體。

9.如權(quán)利要求1-5任一項所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，熱沉采用黃銅材料制成。

10.如權(quán)利要求1-5任一項所述的基于反作用力矩的空間轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)地面綜合驗證試驗系統(tǒng)，其中，液氮管路外敷設(shè)保溫材料，以減少液氮在管路內(nèi)流動時的熱量散失。