一种空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备制造技术

本发明专利技术公开了一种旋转操作简便、不易受干扰，且能满足不同旋转需求的空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备，包括Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体、制冷机构和控制装置，控制装置则控制Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体、制冷机构运行，本发明专利技术在Z轴旋转机构上设置X轴旋转机构驱动试验箱体旋转，实现三轴旋转要求，旋转不受干扰；简化了试验箱体的机械结构，从而减少试验箱体的机械结构对管路布置阻碍，在保证旋转试验箱的试验区域大小不变的前提下，提高运行可靠性和试验过程中各项指标检测的准确性，满足试验技术条件，同时还提升维护操作便捷性，适用性广，可单独作为一轴或两轴旋转试验设备系统使用，利于使用者的不同实验需求。

A Rotating Environment Test Equipment for Air Vortex Tube Cold Axis

【技术实现步骤摘要】
一种空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备
本专利技术属于旋转模拟环境试验设备
，尤其涉及一种旋转操作简便、不易受干扰，且能满足不同旋转需求的空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备。
技术介绍
目前，在旋转环境试验设备，为实现多轴旋转一般都是不设定温度条件下进行，如增加高低温升降温控制，则是以二轴旋转，化工复合物冷媒循环制冷，化工复合物冷媒如泄露到空气中对环境有污染。三轴旋转条件下，环境试验设备则在温度控制，以及在升降温变化速率控制、系统可靠性方面，还有待提高。试验箱在旋转状态下，目前常规制冷装置的可靠性还满足不了技术要求。主要是制冷过程，制冷剂不能有泄露现象，设备在旋转过程，制冷系统转动衔接转接口承压不足，转接口密封处容易产生泄露，环境试验设备在旋转过程制冷效率、试验区域温度场温度偏差，温度波动度、温度均匀度的技术指标达不到实际要求。现在普通机械冷媒制冷系统，都是采用循环式，直接增加了转接口管路数量，特别是制冷剂泄露后，会导致维修保养的成本非常高，影响制冷压缩机的使用寿命。另一方面，现有的三轴转台由于验箱体的机械结构较为复杂，对管路布置有阻碍，支撑旋转轴由于有通导线及制冷管路功能，从环境试验设备旋转箱体的重量考虑，箱内必须配置冷却蒸发器，无形中增加旋转轴支撑的重量，这又要加大支撑架的强度才能保证安全可靠，会造成额外的浪费；试验箱在旋转状态下易受干扰，导致了三轴转台在温度控制、以及在升降温变化速率控制方面，还无法达到精准温度控制，从环境试验设备旋转箱体的重量考虑，受旋转支撑机构和试验箱内部空间尺寸的限制，很难有足够的试验区域来满足大型样品在旋转状态下的温度试验。因此，研制一种旋转操作简便、不易受干扰，且能满足不同旋转需求的转台模拟环境试验设备是解决问题的关键。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种旋转操作简便、不易受干扰，且能满足不同旋转需求的空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备。本专利技术通过以下技术方案实现：包括Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体、制冷机构和控制装置，控制装置则控制Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体、制冷机构运行，所述X轴旋转机构设置于Z轴旋转机构上，Z轴旋转机构驱动X轴旋转机构旋转，所述试验箱体通过两旋转支轴悬空设置于X轴旋转机构上，且试验箱体与X轴旋转机构动配合，使试验箱体随X轴旋转机构旋转，或在X轴旋转机构上旋转，所述试验箱体内部的任一侧设置制冷机构，制冷机构通过气管连接气源，在制冷机构上方设置有搅拌通道，搅拌通道中设置有加热器和搅拌风机，搅拌风机控制试验箱体内部的气体循环，所述试验箱体的外底部设有试验台旋转电机，所述试验台旋转电机向上延伸入试验箱体连接试验台，试验台旋转电机控制试验台在试验箱体内旋转。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术在底座上设置Z轴旋转电机驱动旋转台架旋转，实现三轴旋转要求，且能进三轴行同步旋转，和三轴分别进行旋转的旋转操作要求，旋转不受干扰；简化试验箱体的机械结构，配置空气涡流管制冷取代机械冷媒制冷，取消试验设备冷却蒸发器，降低试验设备重量和试验区域负载，从而减少试验箱体的机械结构对管路布置阻碍，解决机械冷媒制冷系统因旋转转接口泄露的风险；2、本专利技术采用空气涡流管为制冷机构，结构轻巧，使用方便，且性能稳定可靠，极大降低制冷系统和支撑轴的设计加工难度，降低制冷系统制冷剂的泄露，提升了制冷的可靠性，并实现旋转环境设备的升降温精准控制，在保证旋转试验箱的试验区域大小不变的前提下，满足实验样品在宽温域超低温模拟环境试验需求，提高了运行可靠性和试验过程中各项指标检测的准确性；3、本专利技术能大幅降低整台设备的制造加工难度，降低成本，提高运行可靠性、稳定性，延长使用寿命，同时还提升维护操作便捷性，适用性广，可单独作为一轴或两轴旋转试验设备系统使用，利于使用者的不同实验需求。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图中标号：1～旋转底座，2～Z轴旋转电机，3～旋转台架，4～X轴旋转电机，5～试验箱体，6～搅拌通道，7～加热器，8～搅拌风机，9～气压平衡阀，10～试验台，11～试验台旋转电机，12～中空轴，13～密封滑环，14～制冷机构，15～气源，16～进气管，17～排气管，18～旋转连接关节，19～气管支架，20～回流管，21～热能交换器，22～物品夹具，23～箱体护架，24～控制装置。具体实施方式为了使本
的技术人员能更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。如图1所示的空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备，空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备，包括Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体5、制冷机构14和控制装置24，控制装置24则控制Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体5、制冷机构14运行，所述X轴旋转机构设置于Z轴旋转机构上，Z轴旋转机构驱动X轴旋转机构旋转，所述试验箱体5通过两旋转支轴悬空设置于X轴旋转机构上，且试验箱体5与X轴旋转机构动配合，使试验箱体5随X轴旋转机构旋转，或在X轴旋转机构上旋转，所述试验箱体5内部的任一侧设置制冷机构14，制冷机构14通过气管连接气源15，在制冷机构14上方设置有搅拌通道6，搅拌通道6中设置有加热器7和搅拌风机8，搅拌风机8控制试验箱体5内部的气体循环，所述试验箱体5的外底部设有试验台旋转电机11，所述试验台旋转电机11向上延伸入试验箱体5连接试验台10，试验台旋转电机11控制试验台10在试验箱体5内旋转。所述的Z轴旋转机构包括旋转底座1、Z轴旋转电机2，所述旋转底座1上设置Z轴旋转电机2和X轴旋转机构，所述Z轴旋转电机2传动连接X轴旋转机构，驱动X轴旋转机构在旋转底座1上旋转。所述的X轴旋转机构包括旋转台架3、X轴旋转电机4，所述旋转台架3的底部设置于Z轴旋转电机2上，在旋转台架3的上部设置与之动配合的试验箱体5，所述X轴旋转电机4设置于试验箱体5任一侧的旋转台架3上，且X轴旋转电机4与该侧的旋转支轴传动连接。设置有制冷机构14的试验箱体5一侧的旋转支轴为中空轴12，中空轴12连通试验箱体5内部，在中空轴12中设置连接制冷机构14的气管，且气管与中空轴12之间设置有密封滑环13，使气管与中空轴12密封，防止试验箱体5中的气体泄漏。所述的气管包括进气管16和排气管17，进气管16一端连接气源15，另一端连接制冷机构14的进气口，进气管16自中空轴12引出向上弯折设置呈“几”形结构，在进气管16的上端设置旋转连接关节18，旋转连接关节18则通过供气管连接气源15，使进气管16能随试验箱体5旋转，避免进气管16干扰试验箱体5旋转，所述排气管17则连接制冷机构14的出气口，排出制冷机构14中的气体。所述的制冷机构14为空气涡流管，空气涡流管可拆卸地设置于试验箱体5的内侧壁上，空气涡流管利用涡流效应，只需输入通用压力的压缩空气，通过空气涡流管转换，使空气涡流管一端产生低温冷气体，一端产生热气体，再调节空气涡流管热气端的阀来调节气体的流量和冷气端温度的高低，控制空气涡流管产出的冷气比，以得到冷气对试验箱体5内部进行制冷，以及温度高低调控。所述的旋转台架3设置呈“U”字形结构。所述的试验箱体5的顶部还设置有气压平衡阀9，所述气压平衡阀9通过回流管20连接热能交换器21，所述热能交换器21还连接进气管16，所述回流管20上设置有旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备，包括Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体(5)、制冷机构(14)和控制装置(24)，控制装置(24)则控制Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体(5)、制冷机构(14)运行，其特征在于：所述X轴旋转机构设置于Z轴旋转机构上，Z轴旋转机构驱动X轴旋转机构旋转，所述试验箱体(5)通过两旋转支轴悬空设置于X轴旋转机构上，且试验箱体(5)与X轴旋转机构动配合，使试验箱体(5)随X轴旋转机构旋转，或在X轴旋转机构上旋转，所述试验箱体(5)内部的沿X轴方向任一侧设置制冷机构(14)，制冷机构(14)通过气管连接气源(15)，在制冷机构(14)上方设置有搅拌通道(6)，搅拌通道(6)中设置有加热器(7)和搅拌风机(8)，搅拌风机(8)控制试验箱体(5)内部的气体循环，所述试验箱体(5)的外底部设有试验台旋转电机(11)，所述试验台旋转电机(11)向上延伸入试验箱体(5)连接试验台(10)，试验台旋转电机(11)控制试验台(10)在试验箱体(5)内旋转。

【技术特征摘要】
1.一种空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备，包括Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体(5)、制冷机构(14)和控制装置(24)，控制装置(24)则控制Z轴旋转机构、X轴旋转机构、试验箱体(5)、制冷机构(14)运行，其特征在于：所述X轴旋转机构设置于Z轴旋转机构上，Z轴旋转机构驱动X轴旋转机构旋转，所述试验箱体(5)通过两旋转支轴悬空设置于X轴旋转机构上，且试验箱体(5)与X轴旋转机构动配合，使试验箱体(5)随X轴旋转机构旋转，或在X轴旋转机构上旋转，所述试验箱体(5)内部的沿X轴方向任一侧设置制冷机构(14)，制冷机构(14)通过气管连接气源(15)，在制冷机构(14)上方设置有搅拌通道(6)，搅拌通道(6)中设置有加热器(7)和搅拌风机(8)，搅拌风机(8)控制试验箱体(5)内部的气体循环，所述试验箱体(5)的外底部设有试验台旋转电机(11)，所述试验台旋转电机(11)向上延伸入试验箱体(5)连接试验台(10)，试验台旋转电机(11)控制试验台(10)在试验箱体(5)内旋转。2.根据权利要求1所述的空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备，其特征在于：所述的Z轴旋转机构包括旋转底座(1)、Z轴旋转电机(2)，所述旋转底座(1)上设置Z轴旋转电机(2)和X轴旋转机构，所述Z轴旋转电机(2)传动连接X轴旋转机构，驱动X轴旋转机构在旋转底座(1)上旋转。3.根据权利要求1所述的空气涡流管制冷轴旋转环境试验设备，其特征在于：所述的X轴旋转机构包括旋转台架(3)、X轴旋转电机(4)，所述旋转台架(3)的底部设置于Z轴旋转电机(2)上，在旋转台架(3)的上部设置与之动配合的试验箱体(5)，所述X轴旋转电机(4)设置于试验箱体(5)任一侧的旋转台架(3)上，且X轴旋转电机(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢勇期，周启杜，傅钊，
申请(专利权)人：广州五所环境仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44