[发明专利]高温和液氮浸泡交变试验中试验件升降和液氮箱开闭装置

说明书

本发明公开了一种高温和液氮浸泡交变试验中试验件升降和液氮箱开闭自动装置，包括电机驱动部分、试验件升降机构、液氮箱开闭机构三部分；电机驱动部分包括电机、联轴器、穿舱轴、减速器、输出轴；试验件升降机构包括上盖卷收轮、上盖换向轮、上盖拉绳、上盖、导向杆、悬挂绳、试验件；液氮箱开闭机构包括滑盖卷收轮、滑盖拉绳、液氮箱、滑道、滑盖、滑盖换向轮、重物拉绳、重物；本发明仅用一台电机同时驱动和完成试验件升降动作和液氮箱开闭动作并从硬件层面避免因软件或传感器等问题发生碰撞；在试验箱体内没有设计电子零部件，电机作为温度敏感部件被设计在试验箱外，方便观察和调试并可提高整个装置的可靠性。

技术领域

本发明属于环境试验和航天航空交叉技术领域，具体来说，本发明主要涉及在高温和液氮浸泡交变试验中实现试验件升降和液氮箱开闭的自动装置。

背景技术

在环境试验和航天航空领域，热循环试验提供温度交变环境，是考核产品环境适应性的重要手段。热循环试验一般用温湿度循环试验箱实现，其中低温的获得常常通过机械制冷以及辅助液氮制冷，但是一般只能到-100℃，对于低于-150℃的温度，工程上可行的较为经济的方法几乎只有液氮浸泡，需要在温湿度循环试验箱中放置液氮箱。而随着航天航空产品的应用环境日趋极端和恶劣，低于-150℃的低温在热循环试验中需求越来越多，需要用液氮浸泡模拟低温环境的场合也越来越多。

但是，利用液氮浸泡模拟低温的热循环试验中，试验件需要在高温环境和液氮浸泡环境不断切换，靠人力实现这一过程不仅耗时耗力，而且由于需要打开温湿度循环试验箱以及液氮箱，可能造成控温失败、液氮快速挥发、试验件磕碰、操作人员烫伤冻伤乃至液氮窒息等重大风险。因此设计一套可以实现试验件升降和液氮箱开闭的自动装置非常必要，其中试验件升降动作实现在温湿度循环试验箱提供的高温环境和液氮箱提供的提供环境中快速切换，液氮箱开闭动作则为了确保在试验件升降到位后及时关闭液氮箱，避免液氮过量挥发。

设计高温和液氮浸泡交变试验中试验件升降和液氮箱开闭自动装置的主要难点在于如何协调试验件升降动作和液氮箱开闭动作并避免发生碰撞，此外，另外，温湿度循环试验箱中环境恶劣，应尽量避免电机、精密传感器等电子零部件在箱内工作，以提高整个装置的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温和液氮浸泡交变试验中试验件升降和液氮箱开闭自动装置，其中，试验件升降动作实现在温湿度循环试验箱提供的高温环境和液氮箱提供的浸泡环境中切换，液氮箱开闭动作则为了确保在试验件升降到位后及时关闭液氮箱，避免液氮过量挥发，本发明从硬件设计上协调试验件升降动作和液氮箱开闭动作并避免发生碰撞，且本发明中电机作为温度敏感部件被设计在试验箱外，方便观察和调试并可提高整个装置的可靠性。本发明的核心是实现试验件升降动作、液氮箱开闭动作以及上述两类动作相协调的硬件选用、空间位置和连接关系等设计，而试验箱及其温度控制、以及电机配套的控制、液氮箱的液位监测和补液装置、轮系的固定安装等不是本发明的核心，可沿用常规技术，因此发明对这些部分不再详细阐述。

本发明采用了如下的技术方案：