一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置的制造方法_3

文档序号:9215525阅读:来源:国知局
2,内侧设有圆环状凹槽,环状凹槽内置有形状匹配的密封圈307,且腕部驱动盘303沿圆周还分布有若干通孔;腕部法兰301为一圆盘,圆盘的外侧沿圆周分布着位置和尺寸均与腕部驱动盘303上的通孔相对应的螺孔,通过将螺钉一 304插入匹配的通孔、螺孔结构,实现了腕部法兰301与腕部驱动盘303的连接;
[0060]腕部法兰301的内侧有圆形凹槽,圆形凹槽内沿圆周分布着阶梯形沉孔,腕部固定臂308的一端设有位置和尺寸均与阶梯形沉孔相对应的螺孔,通过将螺钉三309插入匹配的阶梯形沉孔、螺孔结构,实现了腕部法兰301与腕部固定臂308的连接;
[0061]舱外航天服上肢组件600的腕部织物套在腕部法兰301的外缘上,然后在腕部织物套的外缘套上腕部卡环305,腕部卡环305通过螺钉二 306锁紧,从而使舱外航天服上肢组件600与腕部密封单元300固定在一起。
[0062]肩部密封单元400的结构进一步如图3所示,主要包括肩部法兰401、肩部驱动盘402、肩部驱动轴403、进气接头404、密封圈二 405、螺钉四406、肩部连接环407、密封圈三408、螺钉五409、肩部固定臂410和螺钉六411 ;其中:
[0063]肩部驱动盘402为一圆盘,在圆盘外侧圆心处焊接有光轴做成的肩部驱动轴403,内侧设有圆环凹槽,圆环凹槽内置有密封圈三408,且肩部驱动盘402沿圆周分布有若干通孔;肩部法兰401也为一圆盘,肩部法兰401的外侧沿圆周设有若干个位置和尺寸与通孔分别相对应的盲孔,通过将螺钉六411插入匹配的通孔、盲孔结构,实现了肩部驱动盘402与肩部法兰401的连接;
[0064]肩部法兰401的内侧设有依次递进的两级阶梯状的圆形凹槽,第二级圆形凹槽内置有密封圈二 405;第一级圆形凹槽外沿圆周分布着通孔,在第一级圆形凹槽内沿圆周分布有若干个阶梯状沉孔,肩部固定臂410的一端设有位置和尺寸与阶梯状沉孔相对应的螺孔,通过将螺钉五409插入匹配的阶梯状沉孔、螺孔结构,实现了肩部法兰401与肩部固定臂410的连接;
[0065]沿肩部连接环407的圆环分布有若干个通孔,其位置和尺寸与肩部法兰401的第一级圆形凹槽外的通孔的位置相对应;舱外航天服上肢组件600肩部接口与肩部法兰401的圆形凹槽配合,将肩部连接环407套在舱外航天服上肢组件600肩部,通过将螺钉四406插入相匹配的通孔,实现了肩部连接环407和肩部法兰401的紧密连接,使肩部连接环407和肩部法兰401将舱外航天服上肢组件600肩部接口夹紧,至此完成了肩部密封单元400与舱外航天服上肢组件600肩部接口的密封连接。
[0066]在本发明的试验装置中,舱外航天服上肢组件600的肩部接口和腕部接口分别与腕部密封单元300和肩部密封单元400紧密连接,从而使舱外航天服上肢组件600的内部形成密闭空间。因为一旦将任何形式的漏气和舱外航天服上肢组件600的失效表现出的漏气率上升混淆,即可能造成误判从而导致试验失败,因此对舱外航天服上肢组件600的肩部和腕部须密封可靠,如能保证十万次级别以上的运动试验过程中不出现漏气的情形。
[0067]如图1所示,在试验过程中,空气压缩机I为系统提供压缩气体:
[0068]当三位五通电磁换向阀Fl的电磁铁ID和三位五通电磁换向阀F2的电磁铁4D通电时,肩部驱动机构500的摆动气缸逆时针旋转,肘部驱动机构200的摆动气缸顺时针旋转,驱动舱外航天服上肢组件600的肩关节和肘关节弯曲;当三位五通电磁换向阀Fl的电磁铁2D和三位五通电磁换向阀F2的电磁铁3D通电时,肩部驱动机构500的摆动气缸顺时针旋转,肘部驱动机构200的摆动气缸逆时针旋转,驱动舱外航天服上肢组件600肩关节和肘关节伸直;
[0069]当两位三通电磁换向阀F3的电磁铁IDT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F4的电磁铁2DT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F5的电磁铁3DT处于断电状态时,经过精密调压阀Pl后生成一定压力(舱外航天服试验标准规定的最低压力)的压缩气体,气体经过两位二通电磁换向阀F4,由通气软管6通入舱外航天服上肢组件600的内部;
[0070]当两位三通电磁换向阀F3的电磁铁IDT处于断电状态、两位二通电磁换向阀F4的电磁铁2DT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F5的电磁铁3DT处于断电状态时,经过精密调压阀P2后生成一定压力(舱外航天服试验标准规定的最高压力)的压缩气体,气体经过两位二通电磁换向阀F4,经通气软管6通入舱外航天服上肢组件600内部,压力传感器8实时监测气路中的压力值。
[0071]对舱外航天服上肢组件600漏气率进行检测时,两位二通电磁换向阀F5的电磁铁3DT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F4的电磁铁2DT处于断电状态,精密流量传感器7检测由空气压缩机I进入舱外航天服上肢组件600内部的气体流量,即舱外航天服上肢组件600的漏气率,实现了漏气检测的功能,由于正常舱外航天服上肢组件600漏气流量在量值上很小,并且该值是判定舱外航天服上肢组件600寿命的重要依据,所以流量传感器7需选择目前技术能达到最精密的流量传感器,如作为一种较佳实施例,选择流量传感器为1/4通径的热式气体质量流量传感器,由于该流量传感器量程很小,所以在开始对舱外航天服上肢组件600充气时流量很大,需要通过开启电磁阀F4,关闭电磁阀F5,对流量传感器7进行保护。
[0072]试验结束后,关闭空气压缩机I,两位二通电磁换向阀F6的电磁铁4DT通电,舱外航天服上肢组件600内的压缩气体经两位二通电磁换向阀F6排除释放。
[0073]本发明的试验装置中,气路单元还连接有测控单元,用于在线检测试验过程中舱外航天服上肢组件内部的压力,以及在该压力下的漏气流量,以及控制所述气路单元中各个电磁阀的动作,具体地:
[0074]测控单元包括PC计算机和数据采集控制模块,压力传感器、流量传感器通过信号线和数据采集控制模块输入端连接;各个电磁阀的电磁铁通过导线和数据采集控制模块的输出端子连接。
[0075]在计算机上编制的程序包括人机交互界面,界面上具有驱动单元动作顺序控制,动作频率控制选项框,用以控制密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验过程的上肢运动;
[0076]人机交互界面上还有舱外航天服上肢组件600内充气压力选择窗口,便于用户选择一种压力,计算机程序控制各电磁铁动作,自动实现压力选择。
[0077]人机交互界面还实时显示并记录舱外航天服上肢组件600内充气压力值,以及随时间的变化曲线,实时显示泄漏流量值以及随时间的变化曲线。
[0078]计算机软件还实时显示并记录舱外航天服上肢组件600的动作次数,便于最终判定舱外航天服上肢的使用寿命。
[0079]以上结合附图对本发明的实施例进行了详细地说明,此处的附图是用来提供对本发明的进一步理解。显然,以上所述仅为本发明较佳的【具体实施方式】,但本
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