[发明专利]一种高低温箱横置三自由度低速穿箱轴气体密封装置

说明书

本发明涉及航天地面模拟试验技术领域，更具体的说是一种高低温箱横置三自由度低速穿箱轴气体密封装置,包括气封装置、横向传动轴、连接装置、纵向两自由度运动气浮、底座气浮、高低温箱和纵向平面三角吊钩装置，通过外界供气设备提供干燥纯净的气体进入气封装置，在气封装置内形成气膜Ⅰ能够减少横向传动轴转动过程中的摩擦，有利于动力的传输，在横向三角平衡吊钩的作用下，平衡整个装置的重力，消除横向传动轴因为重力而对试验造成影响，同时纵向两自由度运动气浮与固定气浮之间的形成气膜Ⅱ，纵向三角平衡吊钩与纵向两自由度运动气浮之间的形成气膜Ⅲ，使气封装置能够稳定地悬浮在高低温箱侧方平面内。

技术领域

本发明涉及航天地面模拟试验技术领域，更具体的说是一种高低温箱横置三自由度低速穿箱轴气体密封装置。

背景技术

低速横置穿箱轴在航天地面模拟设备太空环境模拟箱中经常会被使用到。高低温箱中采用干燥无尘气体作为保护气体，在设备使用过程中会出现气体外露，高低温箱内的温度、湿度、洁净度受到外界条件影响，同时横置穿箱轴在运行的过程中，因为传动轴的重力未被平衡，不仅会严重地影响整个实验结果，而且还存在损坏高低温箱内贵重设备的隐患。而传统的密封装置在试验过程中存在污染大、密封装置会与传动轴发生摩擦等缺点。因此，提供一种低速横置穿箱轴密封装置重要之处便是其具有气密性好、能平衡气体密封装置与横置传动轴的重力、自由度多的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高低温箱横置三自由度低速穿箱轴气体密封装置，可以减少横向传动轴转动过程中的摩擦，有利于动力的传输，达到气密性强、无污染的密封要求，在纵向三角平衡吊钩的作用下，平衡整个装置的重力，消除横向传动轴因为重力而对试验造成影响，在气体压力的作用下，使气封装置能够稳定地悬浮在高低温箱侧方平面内，并沿高低温箱侧方平面进行两自由度的平面移动，对高低温箱内的试验设备起到一定的保护作用并更好地适应在航天地面模拟试验过程中横向传动轴的难以预料的复杂的工作状况。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种高低温箱横置三自由度低速穿箱轴气体密封装置，包括气封装置、横向传动轴、连接装置、纵向两自由度运动气浮、底座气浮、高低温箱和纵向平面三角吊钩装置，所述气封装置包括壳体、轴套、气封凸台Ⅰ、气封凸台Ⅱ和调节环，壳体的上端固定连接有气封凸台Ⅱ，轴套的下端固定连接有气封凸台Ⅰ，壳体、轴套、气封凸台Ⅰ和气封凸台Ⅱ形成环状空间，环状空间内设置有调节环，调节环与壳体、轴套和气封凸台Ⅰ之间存在间隙Ⅰ，间隙Ⅰ在供气装置的供气下形成气膜Ⅰ，气膜Ⅰ内的气压高于高低温箱内的气压，横向传动轴过盈配合在轴套内，连接装置的内侧固定连接在气封装置上，连接装置的外侧固定连接在纵向两自由度运动气浮，底座气浮固定连接在高低温箱上，纵向两自由度运动气浮和底座气浮之间存在间隙Ⅱ，间隙Ⅱ在供气装置的供气下形成气膜Ⅱ，高低温箱上固定连接有纵向平面三角吊钩装置，纵向平面三角吊钩装置的内侧和纵向两自由度运动气浮之间形成间隙Ⅲ，间隙Ⅲ在供气装置的供气下形成气膜Ⅲ，气膜Ⅱ和气膜Ⅲ内的气压相互平衡推动纵向两自由度运动气浮浮在底座气浮侧端的竖直面上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种高低温箱横置三自由度低速穿箱轴气体密封装置，所述气封装置还包括导气管、通孔、气塞、环形槽Ⅰ、蜂窝形密封圈Ⅰ、通气孔、蜂窝形密封圈Ⅱ、环形槽Ⅱ、蜂窝形密封圈Ⅲ、挡环、分隔环和压缩弹簧，壳体上设置有通孔，导气管穿过壳体和通孔连通，导气管上连接有供气装置，通孔内设置有气塞，调节环上设置有环形槽Ⅰ，环形槽Ⅰ和通孔连通，调节环的外侧设置有两个蜂窝形密封圈Ⅰ，两个蜂窝形密封圈Ⅰ分别位于环形槽Ⅰ的左右两侧，调节环的左侧设置有多个通气孔，多个通气孔的右端均和环形槽Ⅰ连通，多个通气孔的左端均和气封凸台Ⅰ和调节环之间的间隙Ⅰ连通，调节环左端的外侧设置有蜂窝形密封圈Ⅱ和环形槽Ⅱ，调节环右端的内侧设置有蜂窝形密封圈Ⅲ，蜂窝形密封圈Ⅲ上放置有挡环，挡环上连接有分隔环，分隔环和气封凸台Ⅱ之间设置有压缩弹簧。