一种六维可动空间模拟温场系统教学试验平台技术方案

本发明专利技术公开了一种六维可动空间模拟温场系统教学试验平台，包括六维可动空间温场和调温系统；六维可动空间温场包括软罩、固定套、上隔热板和下隔热板，固定套设于上隔热板上；软罩与下隔热板可拆装地连接；上隔热板和下隔热板的结构均为上下玻璃钢板中间填充绝热材料层的结构；调温系统包括液氮供给单元、真空绝热管道、第一加热单元、混合器、第二加热单元、离心式风机、泄压阀和排气阀。本发明专利技术结构简单，易于控制，模拟效果良好，工作稳定。

A teaching experiment platform of six dimensional movable space simulation temperature field system

The invention discloses a movable six dimensional space simulation teaching experiment platform system including six dimensional temperature field, temperature field and temperature control system of movable space; six dimensional movable space temperature field including soft cover, a fixing sleeve, heat insulation plate and the lower fixing sleeve is arranged on the insulation board, insulation board; soft cover can be detachably connected and the lower insulation board; structure heat insulation plate and a lower insulation board are on the glass plate filled with insulation material layer structure; temperature control system including liquid nitrogen supply unit, vacuum insulated pipe, a first heating unit, a heating unit, second mixer, centrifugal pressure relief valve and exhaust valve, fan. The invention has the advantages of simple structure, easy control, good simulation effect and stable operation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对接机构模拟试验
，尤其涉及一种六维可动空间模拟温场系统教学试验平台。
技术介绍
在对接机构模拟综合试验中，需要建立六维可动空间模拟温场，用于模拟对接机构在工作时的环境温度，以测试并验证对接机构在空间高、低温环境中的性能。对接机构工作时，温场围壁需能实现六自由度的运动，温度调整范围大，且具有良好的隔热性。现有的模拟温场结构复杂，不易控制，模拟效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种六维可动空间模拟温场系统教学试验平台，结构简单，易于控制，模拟效果良好，工作稳定。为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术措施：包括六维可动空间温场和调温系统；所述六维可动空间温场包括软罩、固定套、上隔热板和下隔热板，所述下隔热板与六维驱动机构、对接机构标准件分别固定连接；所述固定套设于所述上隔热板上；所述上隔热板与六维传感器、对接结构试验件、所述软罩分别固定连接；所述软罩与所述下隔热板可拆装地连接；所述上隔热板和下隔热板的结构均为上下玻璃钢板中间填充绝热材料层的结构；所述调温系统包括液氮供给单元、真空绝热管道、第一加热单元、混合器、第二加热单元、离心式风机、泄压阀和排气阀，所述第一加热单元和真空绝热管道并联，该并联管路的一端与所述液氮供给单元连接，另一端与所述混合器连接；所述混合器内设有液氮喷淋装置；所述第二加热单元设置在所述混合器与所述六维可动空间温场之间；所述离心式风机连通所述六维可动空间温场和所述混合器，用于氮气循环；所述泄压阀和排气阀分别与所述六维可动空间温场连接。本专利技术还可以通过以下技术措施进一步完善：作为进一步改进，所述第一加热单元和所述真空绝热管道上还分别串联有流量调节阀，用于调节供给的液氮流量。作为进一步改进，所述第一加热单元包括空气加热器和第一电加热器，所述空气加热器用于加热液氮使其气化，所述第一电加热器用于将气化后的氮加热；所述第二加热单元包括第二电加热器和第三电加热器。作为进一步改进，所述上隔热板上设有3个排气口，所述排气口上对应固定连接有排气阀。作为进一步改进，所述排气阀的阀体结构为玻璃钢中间填充绝热材料层，其通过螺纹与所述上隔热板固定连接，直径为350mm。作为进一步改进，所述上隔热板、下隔热板和排气阀体上玻璃钢中间填充的绝热材料为聚氨脂硬泡沫塑料。作为进一步改进，所述上隔热板直径为2000mm，所述下隔热板直径为1000mm；所述上隔热板和下隔热板中玻璃钢板厚度为5mm，绝热材料层厚度为70mm。作为进一步改进，所述软罩结构为内外为耐高低温薄膜、中间为绝热夹层；所述软罩外层为聚四氟乙烯薄膜，其厚度为0.2mm；绝热夹层为超细玻璃棉，其厚度为28mm。作为进一步改进，所述下隔热板的外表面上设有两条凹槽，通过绳子沿所述凹槽将所述软罩固定在所述下隔热板上，所述绳子接口处连接有弧形橡胶和螺栓，锁紧螺母时，可带动弧形橡胶将软罩密封。作为进一步改进，所述软罩上端通过螺栓与所述上隔热板固定连接，两者外部连接位置处使用弹性环固定。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：使用液氮喷射式制冷，液氮的利用率较高，节约能源，在热场建立时，液氮用量较小，可实现温度大范围调整，且调温系统设备简单；上隔热板和下隔热板的结构均为上下玻璃钢板中间填充绝热材料层的结构，软罩结构为内外为耐高低温薄膜、中间为绝热夹层，隔热效果良好，模拟环境温度稳定；设置排气阀和泄压阀，可保证温场内的压力，确保试验过程的安全可靠。附图说明图1是本专利技术中整体系统示意图。图2是本专利技术中六维可动空间温场的结构示意图。图3是图2中所示的下隔热板的结构示意图。图4是图2中所示的上隔热板的结构示意图。图5是排气阀与上隔热板的连接示意图。图6是软罩吊起时的状态示意图。图7是软罩与下隔热板的连接示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如图1至图2所示，本专利技术的六维可动空间模拟温场系统教学试验平台，包括六维可动空间温场100和调温系统200。六维可动空间温场100包括软罩110、固定套120、上隔热板130和下隔热板140。六维可动空间温场100的外形为圆台型，上圆直径2000mm，下圆直径1000mm，高设置为1000mm。下隔热板140的结构为上下两层玻璃钢141中填充有绝热材料层142，绝热材料可为聚氨脂硬泡沫塑料。下隔热板140玻璃钢的直径为1000mm，上下层玻璃钢板141的厚度为5mm，绝热材料层142的厚度为70mm。下隔热板140的上表面通过螺钉144与对接机构标准件320固定连接，在连接位置预留钢套。下隔热板140的下表面通过六角螺钉143与六维驱动机构310固定连接。为了保证下隔热板140的强度，可在其中间增设玻璃钢加强环145，螺钉144和六角螺钉143均锁固在玻璃钢加强环145上。上隔热板130的材料结构与下隔热板140相同，均为上下层玻璃钢内填充聚氨脂硬泡沫塑料绝热层。上隔热板130玻璃钢的直径为2000mm，上下层玻璃钢板的厚度为5mm，绝热材料层的厚度为70mm。上隔热板130上设置有固定套120。为了尽量减少温场对六维传感器340的温度影响，将六维传感器340放置在六维可动空间温场100之外。对接结构试验件330安装在六维可动空间温场100内，通过上隔热板130把作用力传递给六维传感器340。上隔热板130通过螺钉131与对接结构试验件330固定连接，在连接位置预留钢套。上隔热板130通过六角螺钉132与六维传感器340固定连接。为了保证试验过程的安全可靠，上隔热板130上设有3个排气口137，排气口137上对应通过螺钉固定连接有排气阀250，排气阀250的阀体结构为玻璃钢中间填充绝热材料层，排气阀250的直径为350mm。六维可动空间模拟温场100内设置有压力传感器，可实时输出压力信号。压力传感器采用日本横河电机株式会社产品，型号EJA430A。当检测到压力过大时，泄压阀开启泄压。软罩110结构为内外为耐高低温薄膜、中间为绝热夹层。软罩110的外层材料为聚四氟乙烯薄膜，其厚度为0.2mm；绝热夹层为超细玻璃棉，其厚度为28mm；内层为适应适应-120℃至+90℃工作的薄膜材料，其厚度为0.5mm。经过试验证明，软罩110在温度范围-100℃至+75℃内柔软、可折叠，满足六维可动空间模拟温场的工作要求。由于软罩110与上隔热板130之间不经常拆卸，采用两组螺钉133将软罩110的上端与上隔热板130密封连接，在连接位置处增设弹性环134，以进一步提高密封性。上隔热板130上设有吊绳135，在进行常温对接模拟试验时，吊绳135将软罩110吊起，同时托绳136将软罩110整体托起，托绳136的数量约为12根。软罩110与下隔热板140的安装不仅要求密封性好，而且要便于快速地安装、拆卸。在本实施例中，在下隔热板140的外表面上设置两条凹槽146，通过绳子沿凹槽146将软罩110固定在下隔热板140上。绳子接口处连接有弧形橡胶112和螺栓111，锁紧螺母时，可带动弧形橡胶112将软罩110进一步密封。调温系统200包括液氮供给单元210、真空绝热管道220、第一加热单元、混合器230、第二加热单元、离心式风机240、泄压阀和排气阀250。液氨供给单元210为液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六维可动空间模拟温场系统教学试验平台，其特征在于：包括六维可动空间温场和调温系统；所述六维可动空间温场包括软罩、固定套、上隔热板和下隔热板，所述下隔热板与六维驱动机构、对接机构标准件分别固定连接；所述固定套设于所述上隔热板上；所述上隔热板与六维传感器、对接结构试验件、所述软罩分别固定连接；所述软罩与所述下隔热板可拆装地连接；所述上隔热板和下隔热板的结构均为上下玻璃钢板中间填充绝热材料层的结构；所述调温系统包括液氮供给单元、真空绝热管道、第一加热单元、混合器、第二加热单元、离心式风机、泄压阀和排气阀，所述第一加热单元和真空绝热管道并联，该并联管路的一端与所述液氮供给单元连接，另一端与所述混合器连接；所述混合器内设有液氮喷淋装置；所述第二加热单元设置在所述混合器与所述六维可动空间温场之间；所述离心式风机连通所述六维可动空间温场和所述混合器，用于氮气循环；所述泄压阀和排气阀分别与所述六维可动空间温场连接。

【技术特征摘要】
1.一种六维可动空间模拟温场系统教学试验平台，其特征在于：包括六维可动空间温场和调温系统；所述六维可动空间温场包括软罩、固定套、上隔热板和下隔热板，所述下隔热板与六维驱动机构、对接机构标准件分别固定连接；所述固定套设于所述上隔热板上；所述上隔热板与六维传感器、对接结构试验件、所述软罩分别固定连接；所述软罩与所述下隔热板可拆装地连接；所述上隔热板和下隔热板的结构均为上下玻璃钢板中间填充绝热材料层的结构；所述调温系统包括液氮供给单元、真空绝热管道、第一加热单元、混合器、第二加热单元、离心式风机、泄压阀和排气阀，所述第一加热单元和真空绝热管道并联，该并联管路的一端与所述液氮供给单元连接，另一端与所述混合器连接；所述混合器内设有液氮喷淋装置；所述第二加热单元设置在所述混合器与所述六维可动空间温场之间；所述离心式风机连通所述六维可动空间温场和所述混合器，用于氮气循环；所述泄压阀和排气阀分别与所述六维可动空间温场连接。2.根据权利要求1所述的六维可动空间模拟温场系统教学试验平台，其特征在于：所述第一加热单元和所述真空绝热管道上还分别串联有流量调节阀，用于调节供给的液氮流量。3.根据权利要求2所述的六维可动空间模拟温场系统教学试验平台，其特征在于：所述第一加热单元包括空气加热器和第一电加热器，所述空气加热器用于加热液氮使其气化，所述第一电加热器用于将气化后的氮加热；所述第二加热单元包括第二电加热器和第三电加热器。4.根据权利要求3所述的六维...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈良，范鹏，李密，李立新，许超，
申请(专利权)人：六禾厦门智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35