專(zhuān)利名稱(chēng)：大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明真空抽氣技術(shù)屬于空間環(huán)境模擬領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及大型空間環(huán)境模擬器高真空抽氣技術(shù)，以用于空間環(huán)境模擬器試驗(yàn)真空的獲得。
背景技術(shù)：
大型空間環(huán)境模擬器主要模擬空間的真空、冷黑等環(huán)境，用于衛(wèi)星、飛船等航天器進(jìn)行熱真空、熱平衡試驗(yàn)的地面設(shè)備。真空度是空間環(huán)境模擬器試驗(yàn)的重要參數(shù)之一，航天器的空間環(huán)境試驗(yàn)真空的獲得要求為清潔的高真空。發(fā)明的大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)正是為滿(mǎn)足這一需要而確立的。目前國(guó)內(nèi)大型空間環(huán)境模擬器真空的獲得均采用有油污染的粗抽機(jī)組，在粗抽管道上增加液氮冷阱減少粗抽機(jī)組的返油污染，但不能完全避免油分子進(jìn)入真空容器內(nèi)，還增加了設(shè)備操作的復(fù)雜性，另外分子泵也采用油潤(rùn)滑，也會(huì)對(duì)容器有一定的油污染，分子泵前級(jí)和低溫泵前級(jí)也均采用油封式機(jī)械泵，均為有油真空設(shè)備，現(xiàn)KM6、KM;3B設(shè)備均采用此種技術(shù)。發(fā)明的大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)的采用對(duì)于空間環(huán)境模擬器清潔高真空的獲得，提高空間環(huán)境模擬器可靠性具有重要的實(shí)際工程意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)能夠滿(mǎn)足航天器熱真空、熱平衡試驗(yàn)的需要。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)包括粗抽機(jī)組、分子泵機(jī)組、低溫泵機(jī)組， 每種機(jī)組均配有相應(yīng)的閥門(mén)、管道、真空規(guī)等組成抽氣系統(tǒng)，并通過(guò)PLC及上位計(jì)算機(jī)相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)真空抽氣全過(guò)程的自動(dòng)控制和測(cè)量。真空抽氣過(guò)程首先是通過(guò)粗抽機(jī)組進(jìn)行真空抽氣到分子泵的開(kāi)啟壓力、分子泵機(jī)組進(jìn)行真空抽氣到低溫泵的開(kāi)啟壓力，最后由低溫泵進(jìn)行抽氣至試驗(yàn)真空度并維持真空至試驗(yàn)結(jié)束。其中粗抽機(jī)組采用國(guó)際上先進(jìn)的無(wú)油干泵羅茨泵機(jī)組，通過(guò)相應(yīng)的閥門(mén)、管道、真空規(guī)組成粗抽系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大型空間環(huán)境模擬器從大氣到10 以下真空度的獲得。其中分子泵機(jī)組采用國(guó)際上先進(jìn)的磁懸浮分子泵和干泵羅茨泵組成機(jī)組，分子泵腔內(nèi)完全無(wú)油，其中低溫泵機(jī)組采用先進(jìn)的制冷機(jī)低溫泵，低溫泵前級(jí)采用分子泵、干泵羅茨泵組成機(jī)組，實(shí)現(xiàn)大型空間環(huán)境模擬器高真空的獲得與維持。


圖1是本發(fā)明大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)原理圖。
具體實(shí)施方式
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(guò)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)明范圍。大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)包括粗抽機(jī)組、分子泵機(jī)組、低溫泵機(jī)組， 每種機(jī)組均配有相應(yīng)的閥門(mén)、管道、真空規(guī)等組成抽氣系統(tǒng)，并通過(guò)PLC及上位計(jì)算機(jī)相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)真空系統(tǒng)全過(guò)程的自動(dòng)控制和測(cè)量。其中粗抽機(jī)組采用國(guó)際上先進(jìn)的無(wú)油干泵羅茨泵機(jī)組，通過(guò)相應(yīng)的閥門(mén)、管道、真空規(guī)組成粗抽系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大型空間環(huán)境模擬器從大氣到10 以下真空度的獲得，并實(shí)現(xiàn)粗抽流程的自動(dòng)控制。其中分子泵機(jī)組采用國(guó)際上先進(jìn)的磁懸浮分子泵和干泵羅茨泵組成機(jī)組，分子泵軸承采用磁懸浮軸承，可以實(shí)現(xiàn)泵腔內(nèi)完全無(wú)油，其中低溫泵機(jī)組采用先進(jìn)的制冷機(jī)低溫泵，低溫泵前級(jí)采用分子泵、干泵羅茨泵組成機(jī)組，實(shí)現(xiàn)大型空間環(huán)境模擬器高真空的獲得與維持。真空抽氣過(guò)程是首先開(kāi)啟粗抽口閥門(mén)，開(kāi)啟粗抽機(jī)組對(duì)模擬器進(jìn)行真空抽氣從大氣到分子泵的開(kāi)啟壓力、然后開(kāi)啟分子泵口閥門(mén)，由分子泵機(jī)組進(jìn)行真空抽氣到低溫泵的開(kāi)啟壓力，最后開(kāi)啟低溫泵口閥門(mén)由低溫泵進(jìn)行高真空抽氣至試驗(yàn)真空度并維持真空至試驗(yàn)結(jié)束。整個(gè)抽氣過(guò)程采用流程全自動(dòng)控制，并實(shí)現(xiàn)空間環(huán)境模擬器無(wú)油污染。該發(fā)明能夠?yàn)榇笮涂臻g環(huán)境模擬器清潔真空的獲得提供技術(shù)手段，提高了提高空間環(huán)境模擬器可靠性。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(shuō)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(shuō)明書(shū)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.大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)包括粗抽機(jī)組、分子泵機(jī)組、低溫泵機(jī)組，每種機(jī)組均配有相應(yīng)的閥門(mén)、管道、真空規(guī)等組成抽氣系統(tǒng)，通過(guò)PLC及上位計(jì)算機(jī)相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)真空系統(tǒng)全過(guò)程的自動(dòng)控制和測(cè)量。大型空間模擬器容積為50立方米以上，高真空不能采用一種類(lèi)型的泵獲得，因此分為幾個(gè)抽氣階段，首先通過(guò)粗抽機(jī)組對(duì)空間模擬器內(nèi)進(jìn)行真空抽氣，從大氣抽到分子泵的開(kāi)啟壓力、然后再由分子泵機(jī)組進(jìn)行真空抽氣到低溫泵的開(kāi)啟壓力，最后由低溫泵進(jìn)行抽氣至試驗(yàn)真空度并維持真空至試驗(yàn)結(jié)束。該項(xiàng)技術(shù)主要用在大型空間環(huán)境模擬器的研制中，為航天器試驗(yàn)中提供清潔的高真空試驗(yàn)條件。該項(xiàng)技術(shù)不但解決了大型空間模擬器高真空的獲得技術(shù)問(wèn)題，并且使得空間模擬器在真空獲得過(guò)程中實(shí)現(xiàn)完全無(wú)油污染。
2.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)，其特征在于，通過(guò)粗抽機(jī)組、分子泵機(jī)組、低溫泵機(jī)組的結(jié)合，通過(guò)控制抽氣程序獲得設(shè)備的高真空。
3.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)，其特征在于，由粗抽機(jī)組、分子泵機(jī)組、低溫泵機(jī)組及相應(yīng)的閥門(mén)、管道、真空規(guī)等組成抽氣系統(tǒng)，是通過(guò)PLC及上位計(jì)算機(jī)相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)真空系統(tǒng)全過(guò)程的自動(dòng)控制和測(cè)量。
4.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)，其特征在于，粗抽機(jī)組、分子泵機(jī)組、低溫泵機(jī)組所選擇的真空泵的類(lèi)型均為泵腔內(nèi)無(wú)油污染的清潔真空設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及大型空間環(huán)境模擬器清潔真空抽氣技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于大型空間環(huán)境模擬器的研制中，為航天器試驗(yàn)中提供高真空試驗(yàn)條件。要獲得大型空間模擬器的高真空，真空系統(tǒng)首先利用新型無(wú)油的粗抽機(jī)組將真空容器內(nèi)進(jìn)行真空抽氣到10Pa以下，然后利用渦輪分子泵進(jìn)行過(guò)渡抽氣到主泵的啟動(dòng)真空度，最后利用低溫泵作為主泵高真空抽氣達(dá)到設(shè)備工作真空度優(yōu)于1.3×10-3Pa，并維持工作真空度至試驗(yàn)結(jié)束，這套高真空抽氣技術(shù)采用完全無(wú)油的真空抽氣設(shè)備解決了大型空間模擬器清潔高真空的獲得問(wèn)題。
文檔編號(hào)F04B37/14GK102536735SQ20101059550
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者方燕, 李強(qiáng), 楊瑞洪, 王軍偉, 茹曉勤, 董雷 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所