[发明专利]用于真空低温环境下的红外灯具

说明书

技术领域

本发明属于航天器地面试验技术领域，具体涉及一种应用于真空热环境试验中的红外灯具,为红外灯提供真空低温环境下可靠、便捷的固定及电连接方法。

背景技术

在空间环境模拟试验中，常用红外灯阵来模拟航天器外热流，其优点是：安装灵活，对复杂外形有一定的适应能力；响应速度快；能适应航天器瞬变热流和瞬变温度的模拟；对航天器的阻挡系数小；可以适应航天器进入地球阴影区的热流模拟，并可以多次使用。

通常，一个红外灯阵由数十个或上百个红外灯组成，每一只红外灯需通过灯具固定在灯架上，并与供电线路进行连接。每只红外灯在使用约500小时后需要进行更换。在真空低温环境下，灯具需保证与红外灯可靠的电接触，并适应红外灯通电与断电两种状态下热胀冷缩变形量(高达1000℃以上的温差)，防止红外灯因应力出现损坏或破裂；同时，红外灯及灯具的安装应简单、便捷，以满足频繁更换的需求。

目前所使用的红外灯架为整体焊接结构，灯杆与横担采用焊接方式，在真空低温环境下存在开焊的风险；目前红外灯的固定采用卡箍固定方式，即用螺钉螺母将卡箍扣住红外灯管，并固定在横担上，这种硬连接方式在真空低温环境下易使得红外灯管受到应力而爆裂；目前所使用的红外灯与导线的电连接方式采用冷压端子压接方式，每次更换红外灯都需减掉一部分导线重新压接，对导线造成不可逆的损伤，并且，这种压接的电连接方式可靠性差，在真空低温环境下易出现压接处断裂导致红外灯断路的情况。本发明有效地避免了目前红外灯具架的缺点与不足，提高红外灯的固定及电连接的可靠性，简化了红外灯的更换工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种空间环境模拟试验的红外灯具，该灯具不仅确保红外灯与灯具可靠固定，还要防止在真空低温环境下因红外灯热胀冷缩变形而产生的应力对红外灯的影响，并提供便捷的安装方式。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

用于真空低温环境下的红外灯具,包括红外灯架和红外灯，红外灯架包括灯座、反射罩、横担、灯杆和卡块，两个灯座机械固定在纵长横担的两端，纵长横担的中部上端机械固定反射座并通过反射座支撑反射罩，纵长横担底部中央支撑在灯杆顶部，灯杆插设在U形卡块的内部空腔中并通过横向穿过U形卡块内部空腔的灯阵支架将灯阵支架侧面插设的灯杆紧固。

其中，U形卡块、灯阵支架、灯杆依次通过元宝螺钉紧固连接。

其中，灯座为一整体铜块，与横担之间用上下陶瓷垫片进行绝缘，灯座内开设一条弧形的红外灯安装口，可将红外灯电极插入红外灯安装口内。

其中，红外灯安装口呈向下弧形，防止红外灯左右移动，红外灯安装口的开口长度比电极长4mm，给红外灯在真空低温环境下的热胀冷缩留有余量，防止电极的膨胀对灯管产生挤压。

其中，灯座内靠近红外灯安装口外侧开设小孔一，小孔一内放置弹簧，弹簧上顶不锈钢球，使得不锈钢球的水平中心线位于红外灯安装口处。

其中，小孔一附近沿着灯座固定螺钉轴线还设置有灯座固定螺钉孔，该孔内同样顶有一弹簧和一不锈钢球，不锈钢球的顶端位于弧形红外灯安装口处，在电极完全插入后，不锈钢球依靠弹簧作用力顶住电极前端，对红外灯电极二次固定，形成灯座与电极间的二次稳定接触。

其中，；灯座上开有灯座引线安装孔，用六角螺钉安装引线连接端子，形成红外灯与供电线路的电连接。

其中，红外灯杆与横担之间采用卡扣式连接，用内六角螺钉固定。

其中，“U”型卡块包括卡块、压板和元宝螺钉，红外灯杆穿过“U”型卡块，用内六角螺钉顶紧灯杆，形成灯杆与卡块的稳定固定，保证卡块与灯杆的垂直，元宝螺钉穿过“U”卡块顶部后与压板铆接成一整体，但元宝螺钉可单独转动，转动螺钉使得压板向下移动，完成卡块与红外灯架固定。

本发明通过灯座内部设计了弹簧弹珠卡扣结构，简化红外灯的安装过程，利用辅助安装卡具将红外灯的耳片卡入灯座内，即完成了红外灯的安装。双保险的弹珠在弹力的作用下实现红外灯与灯座的稳定可靠电接触，适应常压及真空低温工作环境；同时，灯座与红外灯的电触片为活动连接，能有效避免高低温环境下由于材料热膨胀不一致对红外灯造成的应力，有效延长红外灯的使用寿命。本发明的红外灯具架有着稳定可靠、红外灯安装便捷、更加适合真空低温环境使用的技术特点。

附图说明

图1为本发明的红外灯具中红外灯架的结构示意图；

其中，1为反射罩；2为灯座；3为横担，4为灯杆；5为“U”型卡块；5为灯阵支架。

图2为本发明的红外灯具中灯座的结构示意图；