本發(fā)明涉及航空航天，尤其涉及一種空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置。

背景技術(shù)：

1、空間機(jī)械臂主要負(fù)責(zé)貨物搬運(yùn)、宇航員出艙等在軌任務(wù)，通常直接暴露在寒冷黑暗的太空環(huán)境中。空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)作為空間機(jī)械臂的核心執(zhí)行部件，為了使關(guān)節(jié)處于合理的溫度范圍內(nèi)，需要進(jìn)行有效的熱設(shè)計(jì)?？臻g機(jī)械臂關(guān)節(jié)的熱設(shè)計(jì)需要同時(shí)考慮在軌姿態(tài)多變、外熱流影響大、內(nèi)部熱源功耗大、鎖緊點(diǎn)漏熱嚴(yán)重等熱控難點(diǎn)。因此需采用必要且高效的控溫措施。

2、由于空間機(jī)械臂的關(guān)節(jié)外殼的形狀不規(guī)則，難以把控散熱面的設(shè)計(jì)位置，因此現(xiàn)有的空間機(jī)械臂的控溫裝置僅設(shè)計(jì)一個(gè)散熱面，導(dǎo)致當(dāng)太陽(yáng)照射在散熱面所在的關(guān)節(jié)外壁上時(shí)，空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)進(jìn)行工作時(shí)的熱量無(wú)法有效散出，這會(huì)使空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)整體溫度升高，造成電機(jī)等活動(dòng)部件無(wú)法正常工作。同時(shí)，這也會(huì)出現(xiàn)關(guān)節(jié)外殼等組件的溫度均勻性較差的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決現(xiàn)有的溫控方式對(duì)于空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)在軌時(shí)因連續(xù)工作難以散熱，且溫度分布均勻性較差的問(wèn)題，提供一種空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置，保證空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)長(zhǎng)時(shí)間在軌工作時(shí)能夠有效進(jìn)行散熱，且溫度分布均勻。

2、本發(fā)明提供的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置，包括加熱片、散熱面、測(cè)溫傳感器、熱管、石墨薄膜和隔熱材料，其中，

3、加熱片和散熱面均設(shè)置在空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的電箱外殼的外壁以及空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)外殼的外壁上，且除空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)母端所在的關(guān)節(jié)外殼的側(cè)壁之外；測(cè)溫傳感器安裝于電箱外殼的外壁上；熱管通過(guò)螺釘安裝在關(guān)節(jié)外殼的軸向兩端的外壁上；石墨薄膜通過(guò)導(dǎo)熱膠固定在關(guān)節(jié)外殼的內(nèi)壁上；隔熱材料包覆在關(guān)節(jié)外殼和電箱外殼的外壁上，且除散熱面之外，并將加熱片、測(cè)溫傳感器和熱管全部包覆在其中。

4、優(yōu)選地，空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置還包括控制單元，控制單元與加熱片和測(cè)溫傳感器電連接，控制單元接收測(cè)溫傳感器采集的溫度信息，并根據(jù)溫度信息判斷是否發(fā)出控制信號(hào)，控制加熱片對(duì)關(guān)節(jié)外殼和電箱外殼進(jìn)行升溫。

5、優(yōu)選地，散熱面的散熱方向包括且不少于三維方向。

6、優(yōu)選地，測(cè)溫傳感器的安裝位置與加熱片和散熱面保持距離，保證測(cè)溫傳感器的正常工作不受加熱片和散熱面的影響。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠取得如下有益效果：本發(fā)明在空間機(jī)械臂的關(guān)節(jié)外殼和電箱外殼上開(kāi)設(shè)了不少于三維方向的散熱面，保證了空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)在軌某一面受曬時(shí)，其它方向散熱面仍能進(jìn)行有效散熱；本發(fā)明在空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)外殼的內(nèi)壁通過(guò)導(dǎo)熱膠固定連接石墨薄膜，軸向兩端的外壁通過(guò)螺釘安裝環(huán)形熱管，提高了空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)外殼的傳熱效率，優(yōu)化了空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的溫度分布均勻性，使空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)具備穩(wěn)定的工作條件。

技術(shù)特征：

1.一種空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置，其特征在于，包括加熱片、散熱面、測(cè)溫傳感器、熱管、石墨薄膜和隔熱材料，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置，其特征在于，所述空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置還包括控制單元，所述控制單元與所述加熱片和所述測(cè)溫傳感器電連接，所述控制單元接收所述測(cè)溫傳感器采集的溫度信息，并根據(jù)所述溫度信息判斷是否發(fā)出控制信號(hào)，控制所述加熱片對(duì)所述關(guān)節(jié)外殼和所述電箱外殼進(jìn)行升溫。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置，其特征在于，所述散熱面的散熱方向包括且不少于三維方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置，其特征在于，所述測(cè)溫傳感器的安裝位置與所述加熱片和所述散熱面保持距離，保證所述測(cè)溫傳感器的正常工作不受所述加熱片和所述散熱面的影響。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的控溫裝置，包括加熱片、散熱面、測(cè)溫傳感器、熱管、石墨薄膜和隔熱材料，其中，加熱片和散熱面均設(shè)置在空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的電箱外殼的外壁以及空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)外殼的外壁上，且除空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)母端所在的關(guān)節(jié)外殼的側(cè)壁之外；測(cè)溫傳感器安裝于電箱外殼的外壁上；熱管通過(guò)螺釘安裝在關(guān)節(jié)外殼的軸向兩端的外壁上；石墨薄膜通過(guò)導(dǎo)熱膠固定在關(guān)節(jié)外殼的內(nèi)壁上；隔熱材料包覆在關(guān)節(jié)外殼和電箱外殼的外壁上，且除散熱面之外，并將加熱片、測(cè)溫傳感器和熱管全部包覆在其中。本發(fā)明散熱能力強(qiáng)、散熱速度快，解決了空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)連續(xù)工作難以散熱和溫度分布均勻性差的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉春龍,張敏,胡日查,吳清文,郭亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6