熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置制造方法
【專利摘要】一種熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置,包括撥桿裝置、分度盤、連接花鍵、安裝平臺、熱真空罐等，安裝平臺固定在熱真空罐內，安裝平臺上固定被測件，被測件連接被測件輸出軸，被測件輸出軸通過連接花鍵連接傳動軸，傳動軸穿過熱真空罐引出到罐外，連接花鍵連接撥桿裝置，撥桿裝置安裝在熱真空罐內；本實用新型采用撥桿裝置在罐外控制罐內待測件輸出軸與傳動軸之間的脫合，通過分度盤可在罐外精確獲得被測件輸出軸的轉動特性，不對被測件輸出軸產生附加影響，測量精度高，操作簡單方便。
【專利說明】熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置【背景技術】
[0002]航天用器材因其應用于外太空環(huán)境的特殊性，所以有極高的性能要求。為滿足設計需要，需在地面模擬外太空的熱真空環(huán)境，在真空和熱循環(huán)條件下檢驗被測件的性能和功能。如在對被測件進行驅動或加載以模擬被測機構所受驅動及負載的熱真空試驗中，不僅需要合理的傳動裝置，而且還要具實時高精度測量設備轉矩、轉角及轉速等信息的能力。
[0003]由于熱真空環(huán)境下，傳感器、動力設備的可靠性下降，使用壽命縮短，測試過程中難以控制，因此將被測件放置在模擬熱真空環(huán)境的真空罐內，通過密封裝置將轉矩傳遞到真空罐的外部，驅動加載和信息測量在熱真空罐外進行。熱真空試驗中常采用磁流體密封傳動裝置作為密封，將被測件輸出軸與磁流體密封傳動軸連接引出到外界常溫環(huán)境。
[0004]測試過程中熱真空罐需始終處于密封狀態(tài)，因此對罐內被測件的調節(jié)難度很大。在測量被測件空載特性時候，需要對其進行轉矩加載再將被測件輸出軸與罐外的加載裝置脫開，若在罐外脫開磁流體密封傳動軸與加載裝置的連接，可方便操作，但是會引入磁流體密封裝置轉動摩擦力的影響，若在罐內直接脫開被測件輸出軸與磁流體密封傳動軸的連接，測試結果精確但是受熱真空罐的影響不易操作。另一方面，轉角及轉速測量時不能通過傳感器在灌內測量，這就使得對熱真空模擬環(huán)境內被測件信息的測量成了間接測量，要獲得精確的測量值有很大的難度。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決熱真空環(huán)境下轉動特性不易測量、被測件輸出軸與外界的脫合等問題，本實用新型提供一種操作方便、測量精確的熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置及方法。
[0006]本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是:
[0007]一種熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置，包括撥桿裝置、分度盤、連接花鍵、安裝平臺、熱真空罐。所述安裝平臺固定在熱真空罐內，所述安裝平臺上固定被測件，所述被測件連接被測件輸出軸，所述被測件輸出軸通過連接花鍵連接傳動軸，所述傳動軸穿過熱真空罐引出到罐外；所述連接花鍵連接撥桿裝置，所述撥桿裝置安裝在熱真空罐內；
[0008]所述分度盤包括刻度盤和游標盤，所述刻度盤套裝在被測件輸出軸上，所述游標盤穿過被測件輸出軸固定在安裝平臺上，所述游標盤與被測件輸出軸之間不接觸，所述刻度盤和游標盤平行且之間存在極小的間隙。
[0009]所述被測件輸出軸末端和傳動軸頂端分別套裝花鍵軸，所述花鍵套套裝在花鍵軸上。
[0010]所述撥桿裝置包括撥片、齒條、齒輪、轉桿、轉桿支座、密封座，所述撥片穿過被測件輸出軸和傳動軸套裝在花鍵套的兩側，所述撥片移動可推動花鍵套移動而不影響花鍵軸，所述撥片固定在可在安裝平臺上滑動的齒條上，所述齒輪與齒條嚙合，所述轉桿與齒輪中心固定，所述轉桿穿過熱真空罐引出到罐外，所述轉桿支撐座固定在安裝平臺上支撐轉桿，所述轉桿與熱真空罐通過密封座密封。
[0011]所述刻度盤外圓周面刻有等分圓周的刻度線，最小刻度為值y，所述游標盤上刻有η個等分刻度，刻度總長與刻度盤上(η-1)個等分刻度總度數(shù)相等，所述等分刻度的零刻度線與熱真空罐側面的觀察窗位置相對，所述等分刻度有對稱分布的兩處。所述刻度盤外圓面沿圓周方向均布感光區(qū)，所述感光區(qū)至少有兩處。
[0012]所述熱真空罐還包含罐蓋和罐體，所述罐體通過罐蓋密封，所述傳動軸穿過罐蓋，所述熱真空罐箱體上開有觀察窗。
[0013]進一步，所述觀察窗上安裝觀測鏡頭。
[0014]本實用新型的設計思路是:
[0015]受熱真空罐的影響，需要在熱真空罐外控制罐內被測件輸出軸與外界的脫合，且不對被測件輸出軸產生附加影響，以保證空載特性測試的需要。本實用新型采用撥桿裝置在罐外控制被測件輸出軸與傳動軸之間的脫合。撥桿裝置采用了齒輪齒條的設計原理，旋轉引出到熱真空罐外的轉軸可通過轉軸上的齒輪帶動齒條移動，撥片垂直安裝在齒條上，因此，熱真空罐外轉軸的旋轉可控制熱真空罐內撥片的移動。被測件輸出軸及傳動軸上分別套裝花鍵軸，花鍵套套裝在花鍵軸上，撥片位于花鍵套的兩側，撥片移動帶動花鍵套往傳動軸一側移動，可脫開花鍵套與被測件輸出軸上花鍵軸之間的連接，從而將被測件輸出軸自由釋放；同理，旋轉轉軸帶動撥片移動帶動花鍵套往被測件輸出軸一側移動，可將花鍵套與被測件輸出軸上的花鍵軸重新嚙合。撥桿裝置可實現(xiàn)被測件輸出軸與傳動軸之間脫開與連接。結構簡單，操作方便，不影響被測件輸出軸的運動和熱真空罐的密封效果。
[0016]另一個面，傳感器等測量裝置在熱真空環(huán)境下無法使用，因此必須在熱真空罐外精確測量被測件輸出軸的轉角及轉速。本實用新型采用分度盤就可精確測量出被測件輸出軸的轉角。分度盤的設計采用了游標卡尺的原理，刻度盤與被測件輸出軸固定，游標盤用來精確讀數(shù)?？潭缺P外圓周面刻有等分圓周的刻度線，最小刻度為值y，游標盤上刻有η個等分刻度，刻度總長與刻度盤上(η-1)個等分刻度總度數(shù)相等，因此測量精度為y/n。
[0017]熱真空罐上有觀察窗，通過觀察窗觀測分度盤，轉軸的角度是刻度盤上的主讀數(shù)和游標盤的分度數(shù)相加而來。游標盤等分刻度有對稱分布的兩處，可通過兩個觀察窗獲取轉軸角度的平均值，以減小兩盤偏心引起的誤差對測量精度的影響。
[0018]由于分度盤只能測得當前被測件輸出軸的角度，不能測量總的旋轉圈數(shù)及轉動速度，因此在刻度盤外圓面沿圓周方向均布感光區(qū)，感光區(qū)至少有兩處，感光區(qū)之間的角度已知。可通過激光測速裝置發(fā)射激光穿過觀察窗作用在刻度盤上，通過感光區(qū)獲得感應脈沖，根據(jù)兩個脈沖之間的時間間隔可獲得被測件輸出軸的轉動角速度，通過脈沖的次數(shù)可獲得被測件輸出軸轉動的圈數(shù)。
[0019]如果分度盤距離觀察窗距離太遠，可在觀察窗上安裝觀測鏡頭進行讀數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是一種熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置示意圖
[0021]圖2是圖1的A-A視圖[0022]圖3是圖1的俯視圖
[0023]圖4是分度盤示意圖
【具體實施方式】
[0024]結合圖1至圖4，一種熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置，包括撥桿裝置、分度盤3、連接花鍵、安裝平臺10、熱真空罐等。所述熱真空罐包含罐蓋8和罐體I，所述罐體I通過罐蓋8密封。所述安裝平臺10固定在熱真空罐內，所述安裝平臺10上固定被測件2，所述被測件2連接被測件輸出軸11，所述被測件輸出軸11通過連接花鍵連接傳動軸12，所述傳動軸12穿過熱真空罐的罐蓋8引出到罐外；所述連接花鍵連接撥桿裝置，所述撥桿裝置安裝在熱真空罐內；所述熱真空罐箱體上開有觀察窗9。
[0025]所述分度盤包括刻度盤17和游標盤18，所述刻度盤17套裝在被測件輸出軸11上，所述游標盤18穿過被測件輸出軸11固定在安裝平臺10上，所述游標盤17與被測件輸出軸11之間不接觸，所述刻度盤17和游標盤18平行且之間存在極小的間隙。
[0026]所述刻度盤17外圓周面刻有等分圓周的刻度線，最小刻度為值y，所述游標盤18上刻有η個等分刻度，刻度總長與刻度盤17上(η-1)個等分刻度總度數(shù)相等，所述等分刻度的零刻度線與熱真空罐側面的觀察窗9位置相對，所述等分刻度有前后對稱分布的兩處。所述刻度盤17外圓面沿圓周方向均布感光區(qū)19，所述感光區(qū)19至少有兩處。
[0027]所述被測件輸出軸11末端和傳動軸12頂端分別套裝花鍵軸，所述花鍵套5套裝在花鍵軸上。
[0028]所述撥桿裝置包括撥片4、齒條6、齒輪13、轉桿16、轉桿支座14、密封座15，所述撥片4穿過被測件輸出軸11和傳動軸12套裝在花鍵套5的兩側，所述撥片4移動可推動花鍵套5移動而不影響花鍵軸，所述撥片4固定在可在安裝平臺10上滑動的齒條6上，所述齒輪13與齒條6嚙合，所述轉桿16與齒輪13中心固定，所述轉桿16穿過熱真空罐I引出到罐外，所述轉桿支撐座14固定在安裝平臺10上支撐轉桿16，所述轉桿16與熱真空罐I通過密封座15密封。
[0029]進一步，所述觀察窗9上安裝觀測鏡頭。
【權利要求】
1.一種熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置，其特征在于:包括撥桿裝置、分度盤、連接花鍵、安裝平臺、熱真空罐；所述安裝平臺固定在熱真空罐內，所述安裝平臺上固定被測件，所述被測件連接被測件輸出軸，所述被測件輸出軸通過連接花鍵連接傳動軸，所述傳動軸穿過熱真空罐引出到罐外；所述連接花鍵連接撥桿裝置，所述撥桿裝置安裝在熱真空罐內； 所述分度盤包括刻度盤和游標盤，所述刻度盤套裝在被測件輸出軸上，所述游標盤穿過被測件輸出軸固定在安裝平臺上，所述游標盤與被測件輸出軸之間不接觸，所述刻度盤和游標盤平行且之間存在極小的間隙； 所述被測件輸出軸末端和傳動軸頂端分別套裝花鍵軸，所述花鍵套套裝在花鍵軸上；所述撥桿裝置包括撥片、齒條、齒輪、轉桿、轉桿支座、密封座，所述撥片穿過被測件輸出軸和傳動軸套裝在花鍵套的兩側，所述撥片移動可推動花鍵套移動而不影響花鍵軸，所述撥片固定在可在安裝平臺上滑動的齒條上，所述齒輪與齒條嚙合，所述轉桿與齒輪中心固定，所述轉桿穿過熱真空罐引出到罐外，所述轉桿支撐座固定在安裝平臺上支撐轉桿，所述轉桿與熱真空罐通過密封座密封； 所述刻度盤外圓周面刻有等分圓周的刻度線，所述游標盤上刻有等分刻度，所述等分刻度的零刻度線與熱真空罐側面的觀察窗位置相對，所述等分刻度有對稱分布的兩處；所述刻度盤外圓面沿圓周方向均布感光區(qū)，所述感光區(qū)至少有兩處。
2.如權利要求1所述的一種熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置，其特征在于:所述熱真空罐還包含罐蓋和罐體，所述罐體通過罐蓋密封，所述傳動軸穿過罐蓋，所述熱真空罐箱體上開有觀察窗。
3.如權利要求1所述的一種熱真空環(huán)境下扭轉試驗轉動特性測試裝置，其特征在于:所述觀察窗上安裝觀測鏡頭。
【文檔編號】G01N3/22GK203629793SQ201320581325
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】孫建輝, 張瑞 申請人:浙江工業(yè)大學