空间实验测试用电推进四维移动滑台的制作方法

1.本实用新型涉及一种多轴移动滑台，特别是涉及一种空间实验测试用电推进四维移动滑台。


背景技术：

2.氙离子推进器利用气体电离加速产生的推力，推动航天器运行。氙离子推进器点火后，产生等离子体流，需要由专用探针进行测量。在对氙离子推进器的实验测试中，使用真空密封系统进行，真空密封系统内一般需要设置可以移动的载物平台以装备各种实验仪器，而针对等离子体流进行测量的探针则需要在真空室内移动以达到各个测量位置点，因此如何设置驱动探针的移动装置满足测量需要同时减少与载物台的干涉是需要解决的问题。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种空间实验测试用电推进四维移动滑台，目的是驱动等离子体流测量探针在各测量位置点移动，保证结构简单，减少与载物台上设备的干涉。
4.本实用新型技术方案如下：一种空间实验测试用电推进四维移动滑台，包括固定于真空罐内的x轴导轨，所述x轴导轨之间设有齿条，y轴基座的两侧设有支撑柱，所述支撑柱的底部设有与所述x轴导轨配合的导轮，所述y轴基座上悬吊设置有x轴电机，所述x轴电机的转轴连接有与所述齿条配合的齿轮，所述y轴基座上设置有y轴丝杆移动机构，所述y轴丝杆移动机构驱动z轴基座沿y轴移动，所述z轴基座上设有蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮的转轴呈z轴设置，所述蜗轮上固定设有z轴丝杆移动机构，所述z轴丝杆移动机构驱动等离子体流探针沿z轴移动。
5.进一步地，所述x轴电机、所述y轴丝杆移动机构和所述z轴丝杆移动机构均包裹有不锈钢屏蔽罩，所述齿条的齿面向上设置，所述齿条的一侧固定有侧向开口的齿条屏蔽罩，所述齿条屏蔽罩的一侧开口，所述齿条屏蔽罩的顶面与所述齿面间留有供所述齿轮移动的间隙。
6.进一步地，所述z轴丝杆移动机构包括z轴电机、屏蔽杆、z轴丝杆和z轴滑块，所述z轴电机和所述屏蔽杆固定设置于所述蜗轮，所述z轴丝杆设置于所述屏蔽杆内由所述z轴电机驱动，所述z轴滑块与所述z轴丝杆配合构成丝杆螺母运动副，所述屏蔽杆的一侧开设导向槽，所述z轴滑块的一侧由所述导向槽伸出用于连接所述等离子体流探针。
7.进一步地，所述z轴滑块上设有绝缘导向轴承，所述绝缘导向轴承设置在所述导向槽内。
8.进一步地，所述支撑柱的底部至少设有两个导轮，所述导轮分别与所述x轴导轨的顶面和侧面配合。
9.进一步地，所述齿轮为聚四氟乙烯轮，所述导轮为陶瓷轴承。
10.本实用新型所提供的技术方案的优点在于：
11.x轴采用齿轮齿条方式驱动，与载物平台通过共用导轨的方式，减少了x轴向导轨的重复铺设，使滑台机构减少与载物平台上设备的干涉，另外采用齿轮齿条方式驱动，在不需要滑台时可以方便地将机构从导轨取下，同时齿轮及导轮采用聚四氟乙烯绝缘材料即可实现整个滑台与真空罐绝缘；通过在z轴基座以蜗轮蜗杆方式驱动z轴丝杆移动机构转动实现z轴的转动，减小了滑台在z轴方向顶部的质量，装置结构简单，稳定性高。此外，整个滑台装置在驱动机构位置设置屏蔽罩可以保证在受到推进器的等离子体尾焰的高温高冲击影响下稳定工作。
附图说明
12.图1是空间实验测试用电推进四维移动滑台的主视结构示意图。
13.图2是图1的a处局部结构示意图。
14.图3是图1的b处局部结构示意图。
15.图4是空间实验测试用电推进四维移动滑台的侧视结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本说明之后，本领域技术人员对本说明的各种等同形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围内。
17.请结合图1至图4所示，本实用新型实施例的空间实验测试用电推进四维移动滑台设置在真空罐3内，用于带动等离子体流探针在真空罐3内移动进行测量。包括有x轴导轨1、x轴电机2、y轴丝杆10移动机构、蜗轮蜗杆机构以及z轴丝杆移动机构。x轴导轨1采用方管制成，设有两根，其固定安装在真空罐3内。x轴导轨1的长度方向沿着真空罐3的轴向铺设，x轴导轨1上可用于装配载物平台以供其他设备放置。由不锈钢方管制成支架与x轴导轨1固定连接，在支架上位于两条x轴导轨1的中间还铺设一条齿条4，齿条4平行于x轴导轨1且齿面向上设置。
18.y轴基座5设置在x轴导轨1上方，y轴基座5的两侧设有支撑柱6，每根支撑柱6的底部设有两个导轮7，导轮7为陶瓷轴承，两个导轮7分别与x轴导轨1的顶面和侧面相配合，使得y轴基座5在受到推力驱动时能够沿x轴导轨1平稳移动。y轴基座5移动的动力源为x轴电机2，x轴电机2悬吊安装在y轴基座5的下方，x轴电机2的转轴连接一个齿轮8，齿轮8为聚四氟乙烯轮，由齿轮8与齿条4进行啮合，通过x轴电机2的转动，即可驱动y轴基座5移动。通过导轮7和齿轮8可以使得x轴导轨1及齿条4以上的部分与真空罐3体实现绝缘。y轴丝杆10移动机构安装在y轴基座5上，y轴丝杆10移动机构包括有y轴电机9、y轴丝杆10、限位滑轨11和限位滑块12，y轴电机9安装在y轴基座5的一端，其用于驱动y轴丝杆10转动，z轴基座13与一移动块31固定并与y轴丝杆10配合形成丝杆螺母运动副。限位滑轨11固定在y轴基座5上，平行设置在y轴丝杆10的两侧，z轴基座13的两侧与限位滑块12固定，限位滑块12与限位滑轨11相互配合，当y轴电机9驱动y轴丝杆10转动时，z轴基座13在限位滑块12与限位滑轨11的配合限制下沿y轴丝杆10进行平移。
19.蜗轮蜗杆机构安装在z轴基座13上，蜗轮蜗杆机构的蜗轮14的转轴15呈z轴设置，
在本实施例中，蜗轮14的转轴15与z轴基座13固定设置，蜗轮14通过轴承与蜗轮14的转轴15配合。一个旋转电机16设置在蜗轮14一侧与z轴基座13固定，旋转电机16的转轴连接蜗杆17驱动蜗杆17转动，由蜗杆17与蜗轮14配合驱动蜗轮14进行转动。蜗轮14的顶面固定有一安装板18，安装板18上安装有z轴丝杆21移动机构。z轴丝杆21移动机构包括z轴电机19、屏蔽杆20、z轴丝杆21和z轴滑块22，z轴电机19竖直设置固定在安装板18上，在z轴电机19外包裹设置有z轴电机屏蔽罩23，z轴电机屏蔽罩23为不锈钢制成，其与安装板18固定，屏蔽杆20为中空不锈钢管，屏蔽杆20与z轴电机屏蔽罩23固定并呈z轴方向延伸。z轴丝杆21设置在屏蔽杆20内，z轴丝杆21的顶端通过轴承与屏蔽杆20配合，z轴丝杆21的底端与z轴电机19的转轴连接。屏蔽杆20的一侧开设导向槽24，z轴滑块22与z轴丝杆21配合构成丝杆螺母运动副。z轴滑块22上设有绝缘导向轴承25，绝缘导向轴承25设置在导向槽24内，z轴滑块22的一侧由导向槽24伸出用于连接等离子体流探针26。
20.上述实施例在驱动等离子体流探针26移动时，由x轴电机2和y轴电机9驱动蜗轮蜗杆机构和z轴丝杆21移动机构共同在xy轴平面进行平移，由旋转电机16驱动z轴丝杆21移动机构绕z轴进行转动，再由z轴电机19驱动等离子体流探针26沿z轴升降，在z轴升降的部件仅为z轴滑块22以及等离子体流探针26，质量较小，其他装置均设置在较低的位置，提高了稳定性。而由于推进器的等离子体尾焰具有温度高、冲击力大等特点，为了保证整个装置工作更为可靠，在齿条4的一侧固定有侧向开口的齿条屏蔽罩27，齿条屏蔽罩27的一侧开口，齿条屏蔽罩27的顶面与齿条4的齿面间留有供齿轮8移动的间隙。x轴电机2、y轴电机9和旋转电机16则均包裹有电机屏蔽罩28，另外在y轴基座5上设置有方形屏蔽罩29，方形屏蔽罩29用于遮蔽y轴丝杆10、限位滑轨11、限位滑块12、蜗轮以及安装板18，在方形屏蔽罩29的顶部开设y轴方向延伸的开口槽30以供z轴电机19移动。通过多处屏蔽罩的设置减少等离子体尾焰对整个装置的影响。