超重力环境下使用的固定式实验舱制造技术

本发明专利技术公开了一种超重力环境下使用的固定式实验舱。舱体内部设有腔体，腔体上端开口，舱体的两侧侧壁向外连接有舱体吊耳，两侧的舱体吊耳铰接连接到超重力离心机的吊篮转臂上，上密封穹顶通过螺栓安装连接到舱体的腔体开口端面并密封连接；上密封穹顶装有舱体接口件，舱体接口件包括通讯上密封舱盖和通讯舱体，舱体内底面固定安装有布线支架，舱体上开设有接线孔和安装孔，接线孔处安装接线电级，接线电级包括内六角螺钉、铜电极、电极绝缘套和电极固定绝缘套，布线支架包括布线架上横梁、布线架下横梁、布线架立梁和绝缘陶瓷固定件。本发明专利技术解决超重力环境下放置实验装备的难题，实验舱具有结构简单，操作方案且安全系数较高的优点。

Fixed experimental cabin used in high gravity environment

【技术实现步骤摘要】
超重力环境下使用的固定式实验舱
本专利技术涉及超重力
，尤其涉及一种超重力环境下使用的固定式实验舱。
技术介绍
利用超重力加快多相介质相间相对运动效应以及超重力模拟常重力过程的缩尺效应、缩时效应和强化能量效应，在超重力离心机上搭载振动台、高压釜、熔铸炉、高压高温腔等机载实验装置，再现物质的大空间、长历时物质演变和灾变全过程，揭示其中的新现象和新规律，解决多相介质的大时空演变和灾变机制这一共性重大科学问题，具有重要的科学意义。边坡与高坝、岩土地震、深海、深地、地质、材料等领域研究工作者，为了利用超重力离心模拟实验装置完成科学实验，需要在超重力离心模拟实验装置上安装一些特定的实验装置或仪器，如振动台、高压釜、熔铸炉。但由于超重力离心模拟实验装置工作时，处于高速旋转状态，为了确保特定的实验装置或仪器在离心机上安全运行，急需能够安装这些试验装置或仪器的实验舱。
技术实现思路
本专利技术需要解决的是针对上述高速旋转状态下搭载试验装置或仪器的难题，提供一种装配简单、使用方便、安全系数高，容积1立方米，载重1吨，适合在1g-2500g超重力环境下使用，最高使用温度200℃，可以提供5-200A强电流接口，弱信号控制线包括温度、应变片等接口，真空接口的实验舱。本专利技术采用的技术方案：本专利技术包括舱体接口件、上密封穹顶、舱体吊耳和舱体；舱体内部设有腔体，腔体上端开口，舱体的两侧侧壁向外连接有舱体吊耳，两侧的舱体吊耳铰接连接到超重力离心机的吊篮转臂上，上密封穹顶通过螺栓安装连接到舱体的腔体开口端面并密封连接；上密封穹顶的中央安装有舱体接口件，舱体接口件包括通讯上密封舱盖和通讯舱体，通讯上密封舱盖安装在通讯舱体的上端开口，通讯上密封舱盖和通讯舱体均设有外凸缘，外凸缘台阶面上开设第一螺孔，螺栓穿过第一螺孔连接到上密封穹顶；舱体接口件上还设有上玻璃压装法兰、上法兰紧固螺钉、石英玻璃和真空插座，石英玻璃被上玻璃压装法兰固定安装在通讯上密封舱盖顶部中心的开口处，上玻璃压装法兰通过上法兰紧固螺钉固定于上密封舱盖顶部，通讯上密封舱盖，通讯舱体底部开孔，开孔处安装真空插座；舱体的腔体内底面固定安装有布线支架，舱体外侧壁上开设有接线孔和安装孔，接线孔处安装接线电级，接线电级经过接线孔与舱体内部的布线支架相连；弱信号控制电线经过安装孔与布线支架相连；所述的接线电级包括内六角螺钉、铜电极、电极绝缘套和电极固定绝缘套；铜电极为具有大小两端的结构，铜电极的大端端面中心开设有固定螺孔，固定螺孔周围的铜电极的大端端面开设有连接螺孔；电极绝缘套套装在铜电极的小端以及小端和大端之间的台阶上，内六角螺钉穿过连接螺孔连接到电极绝缘套，使得铜电极通过内六角螺钉固定安装在电极绝缘套中，内六角螺钉与铜电极之间设置有电极固定绝缘套；铜电极小端端部穿出电极绝缘套后连接到外部的强电源，铜电极在小端和大端之间的台阶上设有环形的尖锐凸起。所述的固定螺孔通过离心机主机壁与地面供电电源连接。所述的布线支架包括布线架上横梁、布线架下横梁、布线架立梁和绝缘陶瓷固定件；一根布线架上横梁、多根布线架下横梁从上到下依次平行布置，布线架上横梁位于最上方，布线架上横梁和布线架下横梁的两侧均分别固定连接有布线架立梁之间，使得布线架上横梁和布线架下横梁被两侧的布线架立梁支撑安装，布线架立梁底部设置有凸耳结构，凸耳结构通过螺栓/螺钉固定连接到舱体内底面；布线架上横梁上布置有用超重力环境测试的温度传感器和应变片的弱信号电线；布线架上横梁、布线架下横梁分别和布线架立梁之间均通过圆柱螺钉固接，布线架立梁上沿立梁竖直方向开设有多个安装孔，圆柱螺钉可调整地连接安装在不同安装孔中，使得布线架上横梁、布线架下横梁安装高度位置调整。所述的上密封穹顶外边缘开设第二螺孔，螺栓穿过第二螺孔连接到舱体，从而使得上密封穹顶与舱体连接。所述的舱体吊耳径向伸出的凸耳部分的面开设多个间隔的固定孔，螺栓穿过固定孔连接到超重力离心机的转臂，使得舱体吊耳通过固定孔及螺栓与超重力离心机的转臂相连。所述的舱体吊耳和舱体相连的端面开设有第三螺孔，螺栓穿过第三螺孔连接到舱体，使得舱体吊耳通过第三螺孔及螺栓与舱体相连。所述的舱体外侧壁上开设有真空接口，真空接口直接和舱体外部的真空管道连接。所述接线电级的连接螺孔开设有四个，四个连接螺孔沿周向间隔均布，电极固定绝缘套对应也开设有四个安装螺孔。所述接线电级的铜电极的大端为圆形，小端为方形；所述的铜电极的小端端面设置有接线柱，接线柱和超重力装置的强电源的接线端连接。所述布线支架的布线架上横梁、布线架下横梁均为倒U形结构，倒U形结构的两侧开设有用于安装圆柱螺钉的固定螺孔，倒U形结构通过圆柱螺钉连接到布线架立梁。所述布线支架的布线架上横梁上开设有用来布置弱信号电线的固定槽，布线架下横梁上开设有用来布置强电电缆的固定槽。本专利技术的有益效果是：本专利技术为振动台、高压釜、熔铸炉等超重力环境下运行的特殊装备提供安装平台，同时提供强电、弱电、真空等接口；本专利技术为超重力实验提供一种固定式实验舱，解决超重力环境下放置实验装备的难题。本专利技术的实验舱具有结构简单，操作方案且安全系数较高的优点。附图说明图1是本专利技术在超重力环境下使用的固定式实验舱主视图。图2是舱体接口件1的主视图；2-1上玻璃压装法兰；2-2上法兰紧固螺钉；2-3石英玻璃；2-4通讯上密封舱盖；2-5通讯舱体；2-6真空插座；2-7连接螺孔。图3是上密封穹顶2的主视图；3-1螺孔。图4是舱体吊耳3的示意图，图4(a)是舱体吊耳3的正视图，图4(b)是舱体吊耳3的侧视图，图4(c)是舱体吊耳3的俯视图；4-1固定孔；4-2螺孔。图5是接线电级5的主剖视图；图6是接线电级5的铜电极剖视图及其局部放大图；内六角螺钉51、铜电极52、电极绝缘套53、电极固定绝缘套54、固定螺孔52-1、连接螺孔52-2、接线柱52-3、安装螺孔54-1。图7是布线支架的主视图；图8是布线支架的侧视图；布线架上横梁61、布线架下横梁62、布线架立梁63、圆柱螺钉64、十字槽盘头螺钉65、绝缘陶瓷固定件66。图9是舱体7的示意图；7-1接线孔；7-2安装孔。图中：舱体接口件1、上密封穹顶2、舱体吊耳3、真空接口4、接线电级5、布线支架6、舱体7、上玻璃压装法兰2-1、上法兰紧固螺钉2-2、石英玻璃2-3、通讯上密封舱盖2-4、通讯舱体2-5、真空插座2-6、第一螺孔2-7、第二螺孔3-1、固定孔4-1、第三螺孔4-2、接线孔7-1、安装孔7-2；布线架上横梁61、布线架下横梁62、布线架立梁63、圆柱螺钉64、十字槽盘头螺钉65、绝缘陶瓷固定件66；内六角螺钉51、铜电极52、电极绝缘套53、电极固定绝缘套54、固定螺孔52-1、连接螺孔52-2、接线柱52-3、安装螺孔54-1。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，包括舱体接口件1、上密封穹顶2、舱体吊耳3和舱体7；舱体7内部设有腔体，腔体上端开口，舱体7的两侧侧壁向外连接有舱体吊耳3，两侧的舱体吊耳3铰接连接到超重力离心机的吊篮转臂上，上密封穹顶2通过螺栓安装连接到舱体7的腔体开口端面并密封连接；上密封穹顶2的中央安装有舱体接口件1，舱体接口件1包括通讯上密封舱盖2-4和通讯舱体2-5，通讯上密封舱盖2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超重力环境下使用的固定式实验舱，其特征在于：包括舱体接口件(1)、上密封穹顶(2)、舱体吊耳(3)和舱体(7)；舱体(7)内部设有腔体，腔体上端开口，舱体(7)的两侧侧壁向外连接有舱体吊耳(3)，两侧的舱体吊耳(3)铰接连接到超重力离心机的吊篮转臂上，上密封穹顶(2)通过螺栓安装连接到舱体(7)的腔体开口端面并密封连接；上密封穹顶(2)的中央安装有舱体接口件(1)，舱体接口件(1)包括通讯上密封舱盖(2‑4)和通讯舱体(2‑5)，通讯上密封舱盖(2‑4)安装在通讯舱体(2‑5)的上端开口，通讯上密封舱盖(2‑4)和通讯舱体(2‑5)均设有外凸缘，外凸缘台阶面上开设第一螺孔(2‑7)，螺栓穿过第一螺孔(2‑7)连接到上密封穹顶(2)；舱体接口件(1)上还设有上玻璃压装法兰(2‑1)、上法兰紧固螺钉(2‑2)、石英玻璃(2‑3)和真空插座(2‑6)，石英玻璃(2‑3)被上玻璃压装法兰(2‑1)固定安装在通讯上密封舱盖(2‑4)顶部中心的开口处，上玻璃压装法兰(2‑1)通过上法兰紧固螺钉(2‑2)固定于上密封舱盖(2‑4)顶部，通讯上密封舱盖(2‑4)，通讯舱体(2‑5)底部开孔，开孔处安装真空插座(2‑6)；舱体(7)的腔体内底面固定安装有布线支架(6)，舱体(7)外侧壁上开设有接线孔(7‑1)和安装孔(7‑2)，接线孔(7‑1)处安装接线电级(5)，接线电级(5)经过接线孔(7‑1)与舱体(7)内部的布线支架(6)相连；弱信号控制电线经过安装孔(7‑2)与布线支架(6)相连；所述的接线电级(5)包括内六角螺钉(51)、铜电极(52)、电极绝缘套(53)和电极固定绝缘套(54)；铜电极(52)为具有大小两端的结构，铜电极(52)的大端端面中心开设有固定螺孔(52‑1)，固定螺孔(52‑1)周围的铜电极(52)的大端端面开设有连接螺孔(52‑2)；电极绝缘套(53)套装在铜电极(52)的小端以及小端和大端之间的台阶上，内六角螺钉(51)穿过连接螺孔(52‑2)连接到电极绝缘套(53)，使得铜电极(52)通过内六角螺钉(51)固定安装在电极绝缘套(53)中，内六角螺钉(51)与铜电极(52)之间设置有电极固定绝缘套(54)；铜电极(52)小端端部穿出电极绝缘套(53)后连接到外部的强电源，铜电极(52)在小端和大端之间的台阶上设有环形的尖锐凸起；所述的布线支架(6)包括布线架上横梁(61)、布线架下横梁(62)、布线架立梁(63)和绝缘陶瓷固定件(66)；一根布线架上横梁(61)、多根布线架下横梁(62)从上到下依次平行布置，布线架上横梁(61)位于最上方，布线架上横梁(61)和布线架下横梁(62)的两侧均分别固定连接有布线架立梁(63)之间，使得布线架上横梁(61)和布线架下横梁(62)被两侧的布线架立梁(63)支撑安装，布线架立梁(63)底部设置有凸耳结构，凸耳结构通过螺栓/螺钉固定连接到舱体(7)内底面；布线架上横梁(61)上布置有用超重力环境测试的温度传感器和应变片的弱信号电线；布线架上横梁(61)、布线架下横梁(62)分别和布线架立梁(63)之间均通过圆柱螺钉(64)固接，布线架立梁(63)上沿立梁竖直方向开设有多个安装孔，圆柱螺钉(64)可调整地连接安装在不同安装孔中，使得布线架上横梁(61)、布线架下横梁(62)安装高度位置调整。...

【技术特征摘要】
1.一种超重力环境下使用的固定式实验舱，其特征在于：包括舱体接口件(1)、上密封穹顶(2)、舱体吊耳(3)和舱体(7)；舱体(7)内部设有腔体，腔体上端开口，舱体(7)的两侧侧壁向外连接有舱体吊耳(3)，两侧的舱体吊耳(3)铰接连接到超重力离心机的吊篮转臂上，上密封穹顶(2)通过螺栓安装连接到舱体(7)的腔体开口端面并密封连接；上密封穹顶(2)的中央安装有舱体接口件(1)，舱体接口件(1)包括通讯上密封舱盖(2-4)和通讯舱体(2-5)，通讯上密封舱盖(2-4)安装在通讯舱体(2-5)的上端开口，通讯上密封舱盖(2-4)和通讯舱体(2-5)均设有外凸缘，外凸缘台阶面上开设第一螺孔(2-7)，螺栓穿过第一螺孔(2-7)连接到上密封穹顶(2)；舱体接口件(1)上还设有上玻璃压装法兰(2-1)、上法兰紧固螺钉(2-2)、石英玻璃(2-3)和真空插座(2-6)，石英玻璃(2-3)被上玻璃压装法兰(2-1)固定安装在通讯上密封舱盖(2-4)顶部中心的开口处，上玻璃压装法兰(2-1)通过上法兰紧固螺钉(2-2)固定于上密封舱盖(2-4)顶部，通讯上密封舱盖(2-4)，通讯舱体(2-5)底部开孔，开孔处安装真空插座(2-6)；舱体(7)的腔体内底面固定安装有布线支架(6)，舱体(7)外侧壁上开设有接线孔(7-1)和安装孔(7-2)，接线孔(7-1)处安装接线电级(5)，接线电级(5)经过接线孔(7-1)与舱体(7)内部的布线支架(6)相连；弱信号控制电线经过安装孔(7-2)与布线支架(6)相连；所述的接线电级(5)包括内六角螺钉(51)、铜电极(52)、电极绝缘套(53)和电极固定绝缘套(54)；铜电极(52)为具有大小两端的结构，铜电极(52)的大端端面中心开设有固定螺孔(52-1)，固定螺孔(52-1)周围的铜电极(52)的大端端面开设有连接螺孔(52-2)；电极绝缘套(53)套装在铜电极(52)的小端以及小端和大端之间的台阶上，内六角螺钉(51)穿过连接螺孔(52-2)连接到电极绝缘套(53)，使得铜电极(52)通过内六角螺钉(51)固定安装在电极绝缘套(53)中，内六角螺钉(51)与铜电极(52)之间设置有电极固定绝缘套(54)；铜电极(52)小端端部穿出电极绝缘套(53)后连接到外部的强电源，铜电极(52)在小端和大端之间的台阶上设有环形的尖锐凸起；所述的布线支架(6)包括布线架上横梁(61)、布线架下横梁(62)、布线架立梁(63)和绝缘陶瓷固定件(66)；一根布线架上横梁(61)、多根布线架下横梁(62)从上到下依次平行布置，布线架上横梁(61)位于最上方，布线架上横梁(61)和布线架下横梁(62)的两侧均分别固定连接有布线架立梁(63)之间，使得布线架上横梁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦华，卢士亮，林伟岸，张泽，陈云敏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33