[发明专利]一种真空温变环境下的二维转台系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空温变环境下的二维转台系统。 

背景技术

随着在太空环境下使用的大口径光学、红外探测设备等太空探测设备技术的不断发展与系统精度的不断提高，导致对在模拟真空环境中进行功能和精度测试的需求越来越迫切。常规高精度测试转台只能在常温、常压的环境中工作，无法在模拟的真空温变环境中对被测件进行测试。因此，需要研制一种可在模拟真空温变环境下正常工作的高精度测试转台，该转台要求机械台体整体安装在真空温变试验罐太空探测设备中，并且能够提供二维运动和高精度的位置定位，满足太空探测设备进行真空温变环境下的模拟试验条件和在最接近实际使用环境下所进行的测试条件。 

将大载荷、高精度二维转台机械台体整体安装在温度为-60℃～+40℃和真空度优于1×10^-3Pa的真空温变试验罐内使用，如此大的温差环境将导致机械台体各零件由于热胀冷缩发生变形。另外，转台两个轴系均由精密机械轴承、减速器、步进电机、齿轮等组成，在常温常压下运动时这些零部件通常都有润滑油进行润滑，以保证运动的良好，但是在真空温变环境中，这些润滑油不仅会大量挥发造成真空容器的污染，而且在低温环境下还可能发生因润滑油冻结而导致转动部件无法转动的失效情况。另外，二维转台在20℃左右的环境下才能够完成高精度的位置定位，温度过低过高会使其机械台体损坏而 无法完成精确定位。 

发明内容

本发明其目的就在于提供一种真空温变环境下的二维转台系统，使转台内部腔体在真空温变环境下能够维持一个常温、常压的工作环境，维持转台精密轴系正常润滑并保证轴系的正常功能和精度，具有密封可靠、转台对特殊环境适应能力强的特点。 

实现上述目的而采取的技术方案，包括转台，转台安装在真空温变试验罐内，真空温变试验罐内设置温度为-60℃～+40℃和真空度优于1×10^-3Pa的环境，所述转台包括俯仰轴系及方位轴系，方位轴系包括转动轴、轴承，转动轴两侧设有基座，基座连接俯仰轴系，基座上设有静密封圈，基座与转动轴之间设有动密封基座，动密封基座上设有动密封圈，动密封圈经动密封压盖固定，所述动密封圈为双密封圈结构，动密封圈包括外动密封圈、内动密封圈，外动密封圈、内动密封圈为○型密封圈，两道○型密封圈之间用动密封隔圈间隔，动密封基座上设有抽气通孔，抽气通孔一端连接在外动密封圈、内动密封圈之间；所述俯仰轴系的俯仰左轴、俯仰右轴及方位轴系的密封腔体经管路连接抽气管道，抽气管道经真空温变试验罐外壳的法兰接口连接设置在真空温变试验罐外的温控气体装置，所述温控气体装置包括热偶真空规、真空阀、真空机组和真空控制系统。 

与现有技术相比本发明具有以下优点。 

1)采用了整体真空密封技术，使转台台体内腔与真空温变试验罐真空环境隔离，同时使用多层隔热材料进行隔热、保温处理，满足 了真空环境的使用要求； 

2)能够为被测件提供高精度的位置定位能力，定位精度优于4″(峰－峰值)； 

3)对机械台体采用内腔微环境控制技术，使得转台内部常温常压； 

4)能够为太空测试设备和军事装备提供特殊环境下的高精度测试平台。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。 

图1为本装置结构示意图； 

图2为本装置中转台俯仰轴系及方位轴系的轴系动密封结构示意图。 

具体实施方式

包括转台，转台安装在真空温变试验罐1内，真空温变试验罐1内设置温度为-60℃～+40℃和真空度优于1×10^-3Pa的环境，所述转台包括俯仰轴系2及方位轴系3，如图1所示，方位轴系3包括转动轴17、轴承18，转动轴17两侧设有基座9，基座9连接俯仰轴系2，基座9上设有静密封圈10，基座9与转动轴17之间设有动密封基座12，动密封基座12上设有动密封圈，动密封圈经动密封压盖13固定，如图2所示，所述动密封圈为双密封圈结构，动密封圈包括外动密封圈14、内动密封圈16，外动密封圈14、内动密封圈16为○型密封圈，两道○型密封圈之间用动密封隔圈15间隔，动密封基座12上设 有抽气通孔11，抽气通孔11一端连接在外动密封圈14、内动密封圈16之间；所述俯仰轴系2的俯仰左轴、俯仰右轴及方位轴系3的密封腔体经管路连接抽气管道4，抽气管道4经真空温变试验罐1外壳的法兰接口连接设置在真空温变试验罐1外的温控气体装置，所述温控气体装置包括热偶真空规6、真空阀7、真空机组5和真空控制系统8。