空间姿态模拟台高精度轴系稳定系统技术方案

本发明专利技术涉及空间姿态模拟台高精度轴系稳定系统，包含安装台面、主控制器、高精密轴系、干燥气体保温保压系统、气压监测系统、温度监测系统、保温保压气体通路；所述高精密轴系包括模拟台框架、静密封机构、动密封机构、转动轴、轴承；干燥气体保温保压系统包含气体发生及干燥装置、真空机组及加热装置、气体阀等；气压监测系统包含压力监测传感器和压力监测报警器等；温度监测系统包含温度传感器和温度监测报警器等；保温保压气体通路包含气体软管、密封接头、框架内气路通道及多层隔热材料。为姿态模拟台的高精度轴系提供了常温、常压的工作环境，解决了姿态模拟台在高真空、高低温下驱动元件、测角元件无法正常工作的问题。

High Precision Shafting Stabilization System for Space Attitude Simulator

The invention relates to a high-precision shafting stabilization system of a space attitude simulator, which comprises an installation table, a main controller, a high-precision shafting, a drying gas insulation and pressure-keeping system, a pressure monitoring system, a temperature monitoring system and a gas path for holding and pressure; the high-precision shafting comprises a frame of the simulator, a static sealing mechanism, a dynamic sealing mechanism, a rotating shaft and a bearing; and the drying gas insulation and pressure-keeping system. The system includes gas generating and drying device, vacuum unit and heating device, gas valve, etc. The pressure monitoring system includes pressure monitoring sensor and pressure monitoring alarm, temperature monitoring system includes temperature sensor and temperature monitoring alarm, etc. The insulation and pressure holding gas path includes gas hose, sealing joint, gas path in frame and multi-layer insulation material. It provides a normal temperature and pressure working environment for the high precision shafting of the attitude simulator, and solves the problem that the driving elements and angle measuring elements of the attitude simulator can not work normally under high vacuum and high and low temperature.

【技术实现步骤摘要】
空间姿态模拟台高精度轴系稳定系统
本专利技术涉及一种能实现地面高真空、高低温环境下姿态模拟台高精度轴系稳定系统。
技术介绍
随着我国航天技术的发展，空间载荷的功能越来越多、可靠性越来越高、使用寿命越来越长，这从侧面推动空间试验验证技术逐步向高真空、高低温环境下的全功能、全指标模拟仿真试验方向发展，全时空间姿态模拟台是解决该问题的首选措施，是近几年逐步开始研究的一种空间试验验证设备，具有工作时间长、系统稳定性高、实现方法简单等优点，已逐渐应用到空间载荷的实物仿真试验中。由于在高真空、高低温等复杂工况下存在非金属材料气孔挥发、结构件热胀冷缩、高精密测角器件无法正常工作等固有现象的存在，现有的高精度地面姿态模拟设备还不具备直接在高真空、高低温等复杂工况下工作的能力，需要通过地面实验室仿真性能试验和真空功能性试验两种方式对空间载荷进行真空环境摸底试验，由于空间载荷的功能、可靠性和使用寿命逐渐提升，现有试验验证方法已不能满足要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出姿态模拟台高精度轴系稳定系统，该系统为姿态模拟台的精密轴系提供了温度、压强及湿度恒定的环境，为姿态模拟台的轴系精度、仿真精度保持稳定性提供了应对方法和相应设备，可简单、低成本的实现空间载荷姿态模拟台的长时间、高精度稳定工作。本专利技术是通过如下技术方案实现的，稳定系统是由安装台面、主控制器、高精密轴系、干燥气体保温保压系统、气压监测系统、温度监测系统、保温保压气体通路共同实现；高精密轴系包括模拟台框架、静密封机构、动密封机构、转动轴、轴承；干燥气体保温保压系统包含气体发生及干燥装置、真空机组及加热装置、气体阀等；气压监测系统包含压力监测传感器、连接线缆和压力监测报警器；温度监测系统包含温度传感器、连接线缆和温度监测报警器；保温保压气体通路包含气体软管、密封接头、框架内气路通道及多层隔热材料。上述轴承可采用固体润滑或真空润滑脂润滑的方式；上述干燥保温保压气体管路由外置空气保温管路和姿态仿真台内部气体管路共同构成；上述温度控制装置能保证轴系温度控制在20±5℃范围内，实时温度由温度传感器反馈；上述气体经过除尘、除湿、恒温后进入气体管路；上述轴系可位于真空、高低温等复杂综合工况下保持高精度；上述各组成部件同时接入主控制器，实现系统的协同联动控制；本专利技术的优点是：空间姿态模拟台高精度轴系稳定系统构成简单、能保持转动轴系在真空度及温度交变工况下结构件变量小、测角器件精度及重复性高，根据不同的结构形式可应用到单轴、双轴、三轴姿态模拟台中。图1是本专利技术系统组成示意图图2是本专利技术高精密轴系组成示意图图3是本专利技术干燥气体保温保压系统组成示意图图4是本专利技术温度、压力监测系统组成示意图图5是本专利技术保温保压气体通路组成图图1中：1、安装台面2、高精密轴系3、干燥气体保温保压系统4、温度监测系统5、气压监测系统6、保温保压气体通路7、主控制器图2中：101、模拟台框架102、静密封机构103、动密封机构104、高精密轴承105、转动轴图3中：201、真空机组及气体加热装置202、气体阀203、温控气体导出管204、气体发生装置及气体干燥装置图4中：301、温度传感器302、压力传感器303、连接线缆304、温度监测报警器305、压力监测报警器图5中：401、气路软管402、密封接头403、密封腔体404、隔热材料405、气体流动导向机构406、框架内气路通道具体实施方法将模拟台框架101固定在安装台面1上；将转动轴105通过一对高精密轴承104安装到模拟台框架101，实现轴系的回转精度达到10″以内；先安装动密封机构103，再安装静密封机构102，形成第一组高精密轴系2，依次安装其他组高精密轴系；气体阀202通过温控气体导出管203与真空机组及气体加热装置201实现互连；真空机组及气体加热装置201通过温控气体导出管203与气体发生及干燥装置204实现互连；依靠连接线缆303将温度传感器301、主控制器7和温度监测报警器304互连，构成温度监测系统4；依靠连接线缆303将压力传感器302、主控制器7和压力监测报警器305互连，构成压力监测系统5；温控气体导入管401与温控气体导出管203相互连接，通过密封接头402与模拟台框架101连接不泄漏气体；隔热材料404固定在模拟台框架101上，形成密封腔体403；干燥气体通过密封腔体403进入气体流动导向机构405，进入其他组高精密轴系2内，形成框架内气路通道406；当安装台面1固定到特性工作场景后，依次开启主控制器7、气体阀202、气体发生及干燥装置204、真空机组及气体加热装置201，工作20min后达到稳定状态；开启温度真空装置，按照设定工作路线开始工作，达到设定工况后，温度传感器301、压力传感器302的监测状态正常后开启空间姿态模拟台进行试验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.空间姿态模拟台高精度轴系稳定系统，该系统包含安装台面、主控制器、高精密轴系、干燥气体保温保压系统、气压监测系统、温度监测系统、保温保压气体通路；所述高精密轴系包括模拟台框架、静密封机构、动密封机构、转动轴、轴承；干燥气体保温保压系统包含气体发生及干燥装置、真空机组及加热装置、气体阀等；气压监测系统包含压力监测传感器、连接线缆和压力监测报警器；温度监测系统包含温度传感器、连接线缆和温度监测报警器；保温保压气体通路包含气体软管、密封接头、框架内气路通道及多层隔热材料。

【技术特征摘要】
1.空间姿态模拟台高精度轴系稳定系统，该系统包含安装台面、主控制器、高精密轴系、干燥气体保温保压系统、气压监测系统、温度监测系统、保温保压气体通路；所述高精密轴系包括模拟台框架、静密封机构、动密封机构、转动轴、轴承；干燥气体保温保压系统包含气体发生及干燥装置、真空机组及加热装置、气体阀等；气压监测系统包含压力监测传感器、连接线缆和压力监测报警器；温度监测系统包含温度传感器、连接线缆和温度监测报警器；保温保压气体通路包含气体软管、密封接头、框架内气路通道及多层隔热材料。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄茗，刘晓红，刘晓华，帅洁妮，夏成龙，
申请(专利权)人：九江精密测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：江西,36