專利名稱：供液拖鏈機(jī)構(gòu)及帶有該機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航天器真空熱試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于衛(wèi)星熱試驗(yàn)的衛(wèi)星裝載試驗(yàn)平臺(tái)上的熱沉部件。
背景技術(shù)：
大型空間環(huán)境模擬器適用于航天器產(chǎn)品的熱真空、熱平衡試驗(yàn)，通過試驗(yàn)來驗(yàn)證航天器產(chǎn)品經(jīng)受真空熱環(huán)境的能力，檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)的合理性，暴露組件的元器件和材料以及工藝方面的缺陷。大型空間環(huán)境模擬器中的重要組成部分是衛(wèi)星裝載試驗(yàn)平臺(tái)，它是直接承載衛(wèi)星的裝置，要具有水平度調(diào)節(jié)、容器內(nèi)外移動(dòng)、溫度控制等功能?？梢苿?dòng)熱沉拖鏈機(jī)構(gòu)是該裝置中的重要部件，該部件不僅要滿足衛(wèi)星裝載試驗(yàn)平臺(tái)上的活動(dòng)熱沉的供液需 求，同時(shí)也要使試驗(yàn)平臺(tái)能夠在容器內(nèi)外之間移動(dòng)，移動(dòng)距離達(dá)7. 3米。在以往的可移動(dòng)熱沉設(shè)計(jì)中，該供液機(jī)構(gòu)并非拖鏈結(jié)構(gòu)，其金屬進(jìn)出液管與熱沉大多采用法蘭連接，如圖1，如果要將可移動(dòng)熱沉移動(dòng)，必須要將螺栓(4)松開，拆開對(duì)接法蘭(3)。試驗(yàn)時(shí)熱沉回位后再將對(duì)接法蘭(3)對(duì)接，中間裝好金屬密封圈(2)，再將多組螺栓按次序擰緊，安裝好后要對(duì)法蘭進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏，漏率合格才能使用。對(duì)安裝技術(shù)要求較高。此外，在高真空環(huán)境內(nèi)，管路溫度在100K以下，法蘭密封只能采用金屬密封圈，而金屬密封圈只能一次性使用，因此每次拆裝都要更換新的密封圈，從而拆裝引起試驗(yàn)成本很高。而且，拆裝密封圈對(duì)安裝技術(shù)的要求非常高，也存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。此外，每次安裝完成后均需要進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏，檢驗(yàn)安裝效果，十分影響真空熱試驗(yàn)的效率，除此之外，即便在常溫下檢漏沒有問題，在進(jìn)入低溫狀態(tài)后也有冷漏的可能，影響試驗(yàn)的可靠性。針對(duì)上述問題，有必要采用其他的方式來解決移動(dòng)熱沉在移動(dòng)過程中供液部分移動(dòng)不及時(shí)，工作效率低、可靠性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的法蘭連接可移動(dòng)熱沉供液裝置拆裝麻煩、成本高、工作效率低、可靠性差的問題，本發(fā)明旨在提供一種衛(wèi)星裝載試驗(yàn)平臺(tái)上的可移動(dòng)熱沉的安全供液部件，保證了試驗(yàn)平臺(tái)能夠在容器內(nèi)外之間移動(dòng)，移動(dòng)距離7. 3米。上述問題的實(shí)現(xiàn)采用了如下的技術(shù)方案。一種供液拖鏈機(jī)構(gòu)，包括由若干鏈節(jié)彼此鉸接形成的鏈條以及穿設(shè)在鏈條內(nèi)部空間中提供低溫冷卻液進(jìn)出的進(jìn)液金屬軟管和出液金屬軟管，鏈條的材質(zhì)為不銹鋼。其中，單段鏈節(jié)包括兩側(cè)的兩側(cè)壁板，兩側(cè)壁板之間通過上下的連接桿連接在一起，兩側(cè)壁板與連接桿組成腔體通道，里面裝設(shè)有兩根進(jìn)、出液金屬軟管。其中，兩側(cè)壁板的形狀為兩端外接有對(duì)稱相同的半圓形的長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形的寬度與半圓形的直徑相同。其中，鏈條的若干鏈節(jié)彼此在重疊的半圓形圓心處進(jìn)行鉸接。其中，供液拖鏈機(jī)構(gòu)的鏈條可為其中的金屬軟管提供支撐和導(dǎo)向，還可為其他附件如塑料管、線纜等的移動(dòng)提供支撐。材質(zhì)可根據(jù)溫度和工作環(huán)境的需求進(jìn)行選取。一種帶有上述供液拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉結(jié)構(gòu)，包括可移動(dòng)的熱沉，熱沉尾部一體連接的進(jìn)液金屬管(剛性)和出液金屬管(剛性)，進(jìn)液金屬管與出液金屬管的另一端分別與供液拖鏈機(jī)構(gòu)中插設(shè)在鏈條鏈節(jié)內(nèi)部空間的進(jìn)液金屬軟管與出液金屬軟管相連通并作為可隨試驗(yàn)平臺(tái)移動(dòng)的支撐座。一種用于真空熱試驗(yàn)的冷卻系統(tǒng)，包括上述帶有供液拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉結(jié)構(gòu)，承載可移動(dòng)熱沉的可移動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)以及用于支撐可移動(dòng)熱沉的供液拖鏈機(jī)構(gòu)尾部的支撐點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述支撐點(diǎn)設(shè)置在真空容器壁上。進(jìn)一步地，供液拖鏈機(jī)構(gòu)與支承點(diǎn)與支撐座之間分別通過絕熱墊進(jìn)行隔熱。其中，絕熱墊為聚四氟乙烯絕熱墊。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1)可移動(dòng)熱沉實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出容器無需拆卸進(jìn)出液管路，比以往使用法蘭金屬密封結(jié)構(gòu)可靠性高，簡(jiǎn)化操作、提高效率；
2)拖鏈機(jī)構(gòu)使可移動(dòng)熱沉進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)7.3米移動(dòng)，I條拖鏈容納兩根管路，拖鏈機(jī)構(gòu)靠自身的剛度將進(jìn)出液管懸掛在試驗(yàn)平臺(tái)下，只有兩端有支撐，中間無需其它支撐物和導(dǎo)向裝置，減小了安裝空間并減小了漏熱；
3)金屬軟管安裝位置的設(shè)計(jì)使得在滿足7.3米行程時(shí)金屬軟管長(zhǎng)度最短。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中金屬進(jìn)出液管與可移動(dòng)熱沉之間的法蘭連接示意 圖2是本發(fā)明的可移動(dòng)熱沉與供液拖鏈機(jī)構(gòu)的連接示意 圖3是本發(fā)明的可移動(dòng)熱沉的供液拖鏈機(jī)構(gòu)在可隨衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)移動(dòng)的支撐點(diǎn)處與熱沉進(jìn)出液金屬管對(duì)接的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明的供液拖鏈機(jī)構(gòu)單個(gè)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明的帶拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉在真空容器內(nèi)的使用狀態(tài)示意 圖6為本發(fā)明的帶拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉在真空容器外的使用狀態(tài)示意圖。圖中1、對(duì)接法蘭；2、金屬密封圈；3、對(duì)接法蘭；4、螺栓；5、供液拖鏈機(jī)構(gòu)；6、可移動(dòng)熱沉；7、支撐座；8、衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)；9、金屬軟管；10、絕熱墊；11、鏈節(jié)；12、支撐桿；13、真空容器。
具體實(shí)施例方式以下介紹的是作為本發(fā)明內(nèi)容的具體實(shí)施方式
，下面通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的闡明。當(dāng)然，描述下列具體實(shí)施方式
只為示例本發(fā)明的不同方面的內(nèi)容，而不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。本發(fā)明的供液拖鏈機(jī)構(gòu)5，包括由若干鏈節(jié)11彼此鉸接形成的鏈條以及穿設(shè)在鏈條內(nèi)部空間中提供低溫冷卻液進(jìn)出的金屬軟管9，鏈條的材質(zhì)為不銹鋼。圖3示出了本發(fā)明的可移動(dòng)熱沉的供液拖鏈機(jī)構(gòu)在可隨衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)移動(dòng)的支撐點(diǎn)處與熱沉進(jìn)出液金屬管對(duì)接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了本發(fā)明的供液拖鏈機(jī)構(gòu)單個(gè)鏈節(jié)11的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖3和圖4可以看出，單段鏈節(jié)11包括兩側(cè)的兩側(cè)壁板，兩側(cè)壁板之間通過上下的連接桿12連接在一起，兩側(cè)壁板與連接桿12組成腔體通道，里面裝設(shè)有兩根進(jìn)、出液金屬軟管9。兩側(cè)壁板的形狀為兩端外接有對(duì)稱相同的半圓形的長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形的寬度與半圓形的直徑相同。此外，每個(gè)鏈節(jié)一端的半圓形與前面鏈節(jié)一端的半圓形在圓心處交疊并鉸接在一起，每個(gè)連接另一端的半圓形與后面鏈節(jié)一端的半圓形在圓心處交疊并鉸接在一起，然后彼此鉸接形成長(zhǎng)的鏈條。供液拖鏈機(jī)構(gòu)的鏈條可為其中的金屬軟管9提供支撐和導(dǎo)向，還可為其他附件如塑料管、線纜等的移動(dòng)提供支撐。材質(zhì)可根據(jù)溫度和工作環(huán)境的需求進(jìn)行選取。圖2示出了本發(fā)明的可移動(dòng)熱沉與供液拖鏈機(jī)構(gòu)的連接示意圖，其中，本發(fā)明的帶拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉6安裝在衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8上，并可隨衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8進(jìn)行移動(dòng)，供液拖鏈機(jī)構(gòu)5通過支撐座7 —端支撐在衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8上，并在此處與可移動(dòng)熱沉6的進(jìn)出液剛性金屬管相連通，供液拖鏈機(jī)構(gòu)5的尾部端的支撐點(diǎn)設(shè)置在真空容器 13上。 圖5為本發(fā)明的帶拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉用于衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)裝置在真空容器內(nèi)的示意圖。圖6是承載有本發(fā)明的可移動(dòng)熱沉的衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)移動(dòng)到真空容器外的示意圖。由圖5和圖6可知供液拖鏈機(jī)構(gòu)的行程。如圖中所示，衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8在試驗(yàn)時(shí)安放在真空容器14內(nèi)，它是衛(wèi)星等試驗(yàn)件的安裝平臺(tái)?？梢苿?dòng)熱沉6設(shè)置在衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8上，目的是為試驗(yàn)件提供溫度背景?？梢苿?dòng)熱沉6的溫度在-196°C — +80°C之間，利用液氮和氣氮進(jìn)行溫度控制。供液拖鏈機(jī)構(gòu)5的目的即解決衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8移動(dòng)時(shí)可移動(dòng)熱沉6的進(jìn)出液供給的問題?？梢苿?dòng)熱沉6實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)主要是選用帶有為進(jìn)出液金屬軟管9提供支撐且可柔性延伸拖鏈的拖鏈機(jī)構(gòu)5，一進(jìn)一出兩根金屬軟管9穿設(shè)在一個(gè)拖鏈內(nèi)部，這兩個(gè)元件的組合可實(shí)現(xiàn)不用斷開管路即可移動(dòng)的目的。金屬軟管9的一端通過可隨衛(wèi)星承載平臺(tái)8移動(dòng)的可移動(dòng)熱沉的6進(jìn)出液金屬管固定連接而支撐在平臺(tái)上，另一端則連接外部的供液流程。拖鏈機(jī)構(gòu)的支撐點(diǎn)7的安裝位置設(shè)計(jì)使得衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8在滿足7. 3米行程時(shí)金屬軟管9的長(zhǎng)度最短。其中，關(guān)鍵組件是拖鏈，它本身設(shè)計(jì)有足夠剛度來支撐金屬軟管9 ;其懸掛在衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8下，只有兩端有支撐，中間無需其它支撐物和導(dǎo)向裝置，減小了安裝空間并減小了漏熱。此外，拖鏈材料使用不銹鋼材質(zhì)，能耐受-196°C的低溫，并且真空性能優(yōu)越。它外形結(jié)構(gòu)類似自行車鏈條。拖鏈本身考慮了運(yùn)動(dòng)阻尼的因素，選取了合適的配合間隙，避免阻尼過大導(dǎo)致衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8無法運(yùn)行。此外，鉸接在一起的鏈節(jié)11安裝在支撐點(diǎn)上，支撐點(diǎn)固定在真空容器13的壁上。為解決漏熱以及避免真空容器壁結(jié)霜，在低溫管路與支撐座7和支承點(diǎn)的接觸面上設(shè)計(jì)了絕熱墊10。絕熱墊采用聚四氟乙烯材料，絕緣性好且低溫耐受能力好。可移動(dòng)熱沉6的供液拖鏈機(jī)構(gòu)5安裝完成后，與衛(wèi)星承載試驗(yàn)平臺(tái)8可一起運(yùn)行調(diào)試，行程過程順暢，總的阻尼在容許范圍內(nèi)，無卡死現(xiàn)象，滿足行程長(zhǎng)度要求。盡管上文對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
給予了詳細(xì)描述和說明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種供液拖鏈機(jī)構(gòu)，包括由若干鏈節(jié)彼此鉸接形成的鏈條以及穿設(shè)在鏈條內(nèi)部空間中提供低溫冷卻液進(jìn)出的進(jìn)液金屬軟管和出液金屬軟管，鏈條的材質(zhì)為不銹鋼。
2.如權(quán)利要求I所述的供液拖鏈機(jī)構(gòu)，其中，單段鏈節(jié)包括兩側(cè)的兩側(cè)壁板，兩側(cè)壁板之間通過上下的連接桿連接在一起，兩側(cè)壁板與連接桿組成腔體通道，里面裝設(shè)有兩根進(jìn)、出液金屬軟管。
3.如權(quán)利要求2所述的供液拖鏈機(jī)構(gòu)，其中，兩側(cè)壁板的形狀為兩端外接有對(duì)稱相同的半圓形的長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形的寬度與半圓形的直徑相同。
4.如權(quán)利要求3所述的供液拖鏈機(jī)構(gòu)，其中，鏈條的若干鏈節(jié)彼此在重疊的半圓形圓心處進(jìn)行鉸接。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的供液拖鏈機(jī)構(gòu),其中，供液拖鏈機(jī)構(gòu)的鏈條可為其中的金屬軟管提供支撐和導(dǎo)向，還可為其他附件如塑料管、線纜等的移動(dòng)提供支撐。
6.一種帶有權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述供液拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉結(jié)構(gòu),包括可移動(dòng) 的熱沉，熱沉尾部一體連接的進(jìn)液金屬管和出液金屬管，進(jìn)液金屬管與出液金屬管的另一端分別與供液拖鏈機(jī)構(gòu)中插設(shè)在鏈條鏈節(jié)內(nèi)部空間的進(jìn)液金屬軟管與出液金屬軟管相連通并作為可隨試驗(yàn)平臺(tái)移動(dòng)的支撐座。
7.一種用于真空熱試驗(yàn)的冷卻系統(tǒng)，包括權(quán)利要求6所述的帶有供液拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉結(jié)構(gòu)，承載可移動(dòng)熱沉的可移動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)以及用于支撐可移動(dòng)熱沉的供液拖鏈機(jī)構(gòu)尾部的支撐點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述支撐點(diǎn)設(shè)置在真空容器壁 上。
9.如權(quán)利要求7所述的冷卻系統(tǒng)，其中，供液拖鏈機(jī)構(gòu)與支承點(diǎn)與支撐座之間分別通過絕熱墊進(jìn)行隔熱。
10.如權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中，絕熱墊為聚四氟乙烯絕熱墊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種供液拖鏈機(jī)構(gòu)，包括由若干鏈節(jié)彼此鉸接形成的鏈條以及穿設(shè)在鏈條內(nèi)部空間中提供低溫冷卻液進(jìn)出的進(jìn)液金屬軟管和出液金屬軟管，鏈條的材質(zhì)為不銹鋼。此外，本發(fā)明還公開了使用該供液拖鏈機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)熱沉與冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明的可移動(dòng)熱沉用的供液拖鏈機(jī)構(gòu)替代了以往使用的法蘭金屬密封結(jié)構(gòu)，顯著地降低了成本、提高了可靠性，簡(jiǎn)化了操作程序并提高了試驗(yàn)效率。
文檔編號(hào)B64G7/00GK102966699SQ20121049946
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者劉敏, 劉波濤, 單巍巍, 董雷, 童華, 茹曉勤, 王紫娟, 龔潔, 尹大勇 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所