[發明專利]高溫和液氮浸泡交變試驗中試驗件升降和液氮箱開閉裝置

有效

• 申請號: 201910490629.1
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110215936B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 黃首清;劉守文;劉文根;吳儒亮;宋超;王鵬飛;郭知昊;李丹丹
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: B01L1/00
• 分類號: B01L1/00;B01L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高溫和液氮浸泡交變試驗中試驗件升降和液氮箱開閉自動裝置，包括電機驅動部分、試驗件升降機構、液氮箱開閉機構三部分；電機驅動部分包括電機、聯軸器、穿艙軸、減速器、輸出軸；試驗件升降機構包括上蓋卷收輪、上蓋換向輪、上蓋拉繩、上蓋、導向桿、懸掛繩、試驗件；液氮箱開閉機構包括滑蓋卷收輪、滑蓋拉繩、液氮箱、滑道、滑蓋、滑蓋換向輪、重物拉繩、重物；本發明僅用一臺電機同時驅動和完成試驗件升降動作和液氮箱開閉動作并從硬件層面避免因軟件或傳感器等問題發生碰撞；在試驗箱體內沒有設計電子零部件，電機作為溫度敏感部件被設計在試驗箱外，方便觀察和調試并可提高整個裝置的可靠性。

技術領域

本發明屬于環境試驗和航天航空交叉技術領域，具體來說，本發明主要涉及在高溫和液氮浸泡交變試驗中實現試驗件升降和液氮箱開閉的自動裝置。

背景技術

在環境試驗和航天航空領域，熱循環試驗提供溫度交變環境，是考核產品環境適應性的重要手段。熱循環試驗一般用溫濕度循環試驗箱實現，其中低溫的獲得常常通過機械制冷以及輔助液氮制冷，但是一般只能到-100℃，對于低于-150℃的溫度，工程上可行的較為經濟的方法幾乎只有液氮浸泡，需要在溫濕度循環試驗箱中放置液氮箱。而隨著航天航空產品的應用環境日趨極端和惡劣，低于-150℃的低溫在熱循環試驗中需求越來越多，需要用液氮浸泡模擬低溫環境的場合也越來越多。

但是，利用液氮浸泡模擬低溫的熱循環試驗中，試驗件需要在高溫環境和液氮浸泡環境不斷切換，靠人力實現這一過程不僅耗時耗力，而且由于需要打開溫濕度循環試驗箱以及液氮箱，可能造成控溫失敗、液氮快速揮發、試驗件磕碰、操作人員燙傷凍傷乃至液氮窒息等重大風險。因此設計一套可以實現試驗件升降和液氮箱開閉的自動裝置非常必要，其中試驗件升降動作實現在溫濕度循環試驗箱提供的高溫環境和液氮箱提供的提供環境中快速切換，液氮箱開閉動作則為了確保在試驗件升降到位后及時關閉液氮箱，避免液氮過量揮發。

設計高溫和液氮浸泡交變試驗中試驗件升降和液氮箱開閉自動裝置的主要難點在于如何協調試驗件升降動作和液氮箱開閉動作并避免發生碰撞，此外，另外，溫濕度循環試驗箱中環境惡劣，應盡量避免電機、精密傳感器等電子零部件在箱內工作，以提高整個裝置的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高溫和液氮浸泡交變試驗中試驗件升降和液氮箱開閉自動裝置，其中，試驗件升降動作實現在溫濕度循環試驗箱提供的高溫環境和液氮箱提供的浸泡環境中切換，液氮箱開閉動作則為了確保在試驗件升降到位后及時關閉液氮箱，避免液氮過量揮發，本發明從硬件設計上協調試驗件升降動作和液氮箱開閉動作并避免發生碰撞，且本發明中電機作為溫度敏感部件被設計在試驗箱外，方便觀察和調試并可提高整個裝置的可靠性。本發明的核心是實現試驗件升降動作、液氮箱開閉動作以及上述兩類動作相協調的硬件選用、空間位置和連接關系等設計，而試驗箱及其溫度控制、以及電機配套的控制、液氮箱的液位監測和補液裝置、輪系的固定安裝等不是本發明的核心，可沿用常規技術，因此發明對這些部分不再詳細闡述。

本發明采用了如下的技術方案：