一種低氣壓箱用動載密封測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種低氣壓箱用動載密封測試系統(tǒng)，屬于航空航天系統(tǒng)環(huán)境測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著空天技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，針對航空、航天結(jié)合部使用的平流層飛行器已成為各國研究的重點，在這類飛行器中尤以平流層飛艇最受關(guān)注。配置太陽能電池陣和可循環(huán)儲能系統(tǒng)后的平流層飛艇具有飛行高度高、使用時間長、可區(qū)域駐留、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，可用于通信中繼、預(yù)警、偵查監(jiān)視、高空技術(shù)驗證等眾多領(lǐng)域。目前，對于平流層飛艇而言，為有效檢測其承載的部件能否滿足平流層環(huán)境下的應(yīng)用要求，必須通過環(huán)境模擬實驗進(jìn)行性能檢測。然而，目前的環(huán)境試驗系統(tǒng)中，針對高空推進(jìn)電機(jī)的測試，僅能測試其換槳條件下是否能正常啟動，并不能對其在環(huán)境條件下的實際輸出功率進(jìn)行有效測試，因此，研制出具有現(xiàn)代先進(jìn)水平的自動測試高空推進(jìn)電機(jī)功率系統(tǒng)對我國平流層飛艇的研究具有重要的意義。
[0003]為此，本發(fā)明提出一種低氣壓箱用動載密封測試系統(tǒng)，即通過在密封低氣壓箱內(nèi)對平流層環(huán)境的模擬，在相應(yīng)監(jiān)測設(shè)備的支持下，對待測高空推進(jìn)電機(jī)的實際輸出功率進(jìn)行有效的測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](I)目的:本發(fā)明的目的在于提供一種低氣壓箱用動載密封測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)通過對平流層環(huán)境的模擬，在相應(yīng)監(jiān)測設(shè)備的支持下，對待測高空推進(jìn)電機(jī)的實際輸出功率進(jìn)行有效的測試，為平流層飛艇的總體設(shè)計與技術(shù)改進(jìn)提供參考。
[0005](2)技術(shù)方案:本發(fā)明一種低氣壓箱用動載密封測試系統(tǒng)，主要包括:低氣壓箱、動密封連接桿、動密封軸承組、待測體前端輸電線纜、待測體后端輸電電纜、發(fā)電機(jī)、電子負(fù)載、通信線纜、輸電法蘭盤、直流電源、監(jiān)控電腦。其中，低氣壓箱上安裝有動密封軸承組和輸電法蘭盤，均采用密封性連接；待測電機(jī)位于低氣壓箱內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處通過動密封連接桿與軸承組相連，輸電端以連接法蘭盤的輸電線纜與氣壓箱外的直流電源相連，并在保證密封的前提下為待測電機(jī)提供電能；軸承組外接發(fā)電機(jī)，可將待測電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；轉(zhuǎn)化的電能通過輸電線纜傳遞給電子負(fù)載，以便測試所產(chǎn)生的實際電能；監(jiān)控電腦位于低氣壓箱外，通過通信線纜，一邊經(jīng)法蘭盤連接到待測電機(jī)上，另一邊連接到電子負(fù)載上，形成回路，對待測電機(jī)在不同環(huán)境下的實時輸出功率進(jìn)行監(jiān)測記錄。
[0006]上述方案通過低氣壓箱、發(fā)電機(jī)、電子負(fù)載、直流電源、監(jiān)控電腦和相應(yīng)的連接件的協(xié)同工作，可以對待測電機(jī)在不同環(huán)境下的輸出功率進(jìn)行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。
[0007]所述的低氣壓箱，主要是用于設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性試驗，氣壓的控制采用需求控制，在一定范圍內(nèi)，試驗壓力可任意設(shè)定；
所述的動密封連接桿，主要是用于待測電機(jī)與動密封軸承組的連接，與軸承組的連接處，密封性能好，阻止低氣壓箱內(nèi)介質(zhì)外漏。進(jìn)一步，為了提高測量精度，要盡可能減少連接處的摩擦系數(shù)；
所述的動密封軸承組，主要是由傳動軸、密封蓋、軸承、軸承座、底座、立套、壓緊蓋、真空用軸封和密封圈壓套構(gòu)成，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動條件下的內(nèi)外側(cè)環(huán)境相對隔離；
所述的待測體前端輸電線纜，可分為低氣壓箱內(nèi)部和低氣壓箱外部兩部分，低氣壓箱內(nèi)部部分輸電線纜一端與待測電機(jī)相連，一端與輸電法蘭盤的低氣壓箱內(nèi)側(cè)相連；低氣壓箱外部部分的輸電線纜一端與輸電法蘭盤的低氣壓箱外側(cè)相連，一端與直流電源相連，在保證密封性的前提下，方便輸電線纜的維修和更換；
所述的待測體后端輸電電纜，主要用于連接發(fā)電機(jī)與電子負(fù)載；
所述的發(fā)電機(jī)，主要用于將待測電機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；
所述電子負(fù)載，主要用于測試發(fā)電機(jī)在待測電機(jī)驅(qū)動下所產(chǎn)生的實際電能；
所述通信線纜，包括待測電機(jī)的通信電纜、電子負(fù)載的通信電纜，均與監(jiān)控電腦相連，其中，待測電機(jī)的通信電纜將通過輸電法蘭盤相應(yīng)的接線端子由低氣壓箱內(nèi)部引到外部。
[0008]所述輸電法蘭盤，主要用于安置接線端子，在保證密封的條件下，將低氣壓箱內(nèi)部的待測電機(jī)與外部的監(jiān)控電腦與直流電源相連；
所述直流電源，可通過輸電線纜為低氣壓箱內(nèi)的待測電機(jī)提供電能；
所述監(jiān)控電腦，可用于對低氣壓箱進(jìn)行既定的測試環(huán)境調(diào)節(jié)，同時可實時監(jiān)測并保存由待測電機(jī)和電子負(fù)載傳回的測試數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行環(huán)境條件待測電機(jī)實際輸出功率的測試。
[0009]需要說明的是，為了提高整個測試系統(tǒng)的精確度，要盡可能的減少不必要的能量消耗，因此要將軸承摩擦引起的軸承功率損失降到最低并減少輸電線纜的電能損耗。
[0010]本發(fā)明一種低氣壓箱用動載密封測試系統(tǒng)，其基本工作流程如下:
1.按照既定的連接圖，在保證整個測試系統(tǒng)密封性的前提下，在低氣壓箱內(nèi)將待測電機(jī)及其相應(yīng)的測試附件連接固定好，并與監(jiān)控電腦和電子負(fù)載構(gòu)成回路；
2.關(guān)閉低氣壓箱，并利用監(jiān)控電腦將箱內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)到既定的要求；
3.開啟直流電源和電子負(fù)載，測試整個系統(tǒng)在電能輸送和數(shù)據(jù)傳輸上是否存在異常；
4.在整個系統(tǒng)工作正常的條件下，開啟監(jiān)控電腦的數(shù)據(jù)采集與存儲程序，實時保存測試過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；
5.在按照既定的要求完成待測電機(jī)的測試工作后，將監(jiān)控電腦內(nèi)保存的數(shù)據(jù)導(dǎo)出處理，核算待測電機(jī)在測試環(huán)境條件下的輸出功率，為平流層飛艇的總體設(shè)計與技術(shù)改進(jìn)提供參考。
[0011](3)優(yōu)點及功效:本發(fā)明一種低氣壓箱用動載密封測試系統(tǒng)，解決了目前針對高空推進(jìn)電機(jī)測試單一性的問題，并能對待測電機(jī)在不同環(huán)境條件下的實際輸出功率進(jìn)行有效測試。整個測試系統(tǒng)在監(jiān)控電腦的管理下，不僅可以調(diào)節(jié)不同的測試環(huán)境，同時可實時監(jiān)測并保存由待測電機(jī)和電子負(fù)載傳回的測試數(shù)據(jù)。監(jiān)控電腦同時具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，可以將測試結(jié)果導(dǎo)出并進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析，為平流層飛艇的總體設(shè)計與技術(shù)改進(jìn)提供參考。
[0012]