引言

    兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱亦稱“ 吊籃式冷熱沖擊試驗(yàn)箱”主要是航空、汽車、家電和科研等領(lǐng)域必備的測(cè)試設(shè)備，考核和確定檢測(cè)儀器、機(jī)械、電工和電子產(chǎn)品整機(jī)，以及零部件等在進(jìn)行高低溫沖擊試驗(yàn)后的參數(shù)及性能，適用于飛機(jī)飛行暴露、空運(yùn)-沙漠暴露和陸運(yùn)或空運(yùn)-寒冷暴露等環(huán)境。兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱沖擊工作時(shí)，只需通過吊籃將測(cè)試件移動(dòng)至相應(yīng)的工作室即可，這種結(jié)構(gòu) 限度地減小了冷熱沖擊時(shí)的熱負(fù)荷，縮短了溫度恢復(fù)時(shí)間，也是可靠、節(jié)能的一種冷熱沖擊方式，消除了因外部空氣進(jìn)人而導(dǎo)致的結(jié)霜問題，憑借保持穩(wěn)定環(huán)境的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間無除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。冷熱沖擊試驗(yàn)方法若在兩臺(tái)試驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行，難以避免環(huán)境氣候?qū)υ囼?yàn)樣品的影響，以及由于移動(dòng)而損壞樣品，而且試驗(yàn)工作量大，影響試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性、再現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。為了保證試驗(yàn)的穩(wěn)定性，必須有一套良好的吊籃移動(dòng)裝置。下面就對(duì)吊籃移動(dòng)裝置的工作原理進(jìn)行闡述，并對(duì)各組成部件進(jìn)行深入的分析。

    1、吊籃移動(dòng)裝置的工作原理

    1.1 工作原理

    圖1是吊籃移動(dòng)裝置的原理示意圖。兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱的上部是高溫試驗(yàn)區(qū)，下部是低溫試驗(yàn)區(qū)，試驗(yàn)樣品裝在吊籃上，由氣缸控制上下移動(dòng)。當(dāng)進(jìn)行高溫試驗(yàn)時(shí)，通過氣源三聯(lián)件調(diào)好氣壓后，三位五通電磁閥接通，氣缸軸向下移動(dòng)，帶動(dòng)吊籃向上移動(dòng)，利用氣缸的拉力使吊籃的下部與箱體隔板壓緊，達(dá)到密封效果。當(dāng)進(jìn)行低溫試驗(yàn)時(shí)，三位五通電磁閥換向，氣缸軸向上移動(dòng)，吊籃由重力向下降落，利用吊籃的重力與箱體隔板壓緊，達(dá)到密封的效果。氣缸上部帶有感應(yīng)器，感應(yīng)器可以感應(yīng)到氣缸里面活塞的位置，從而調(diào)節(jié)感應(yīng)器的位置，就可以調(diào)節(jié)氣缸軸的伸出距離，也就可以調(diào)整吊籃向下移動(dòng)時(shí)壓在箱體隔板上的壓力，并可以防止鋼絲繩松動(dòng)。

    1.2與其他技術(shù)方案的對(duì)比
    常規(guī)的 兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱吊籃移動(dòng)裝置，氣缸安裝在吊籃底下的高溫槽或低溫槽內(nèi)，氣缸軸與吊籃底板通過接頭連接，吊籃密封裝置安裝在上下板的側(cè)面，由氣缸直接來驅(qū)動(dòng)吊籃上下移動(dòng)。當(dāng)氣缸軸向下移動(dòng)到指定位置時(shí)，吊籃上板的側(cè)面密封裝置與高低溫槽隔板壓緊形成密封；當(dāng)氣缸軸向上移動(dòng)到指定位置時(shí)，吊籃下板的側(cè)面密封裝置與高低溫槽隔板壓緊形成密封。常規(guī)的兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱直接采用氣缸來驅(qū)動(dòng)吊籃上下移動(dòng)，氣缸必須安裝在吊籃底下，吊籃底下可能是高溫環(huán)境或低溫環(huán)境，對(duì)氣缸的性能要求較高，氣缸的安裝維護(hù)較難；吊籃密封裝置安裝在側(cè)面，密封效果較差，拆裝較難。
    本文設(shè)計(jì)的兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱吊籃移動(dòng)裝置由氣缸驅(qū)動(dòng)，采用汽缸、鋼絲繩和滾輪的配合來拉動(dòng)吊籃進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn)。氣缸裝在高低溫區(qū)的外面，通過鋼絲繩與吊籃連接，只需選擇通用的氣缸就能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，氣缸的安裝更換極為方便；吊籃的上下封板裝有硅膠密封條，硅膠密封條通過拉鉚釘后涂密封膠固定，密封性能好，安裝維護(hù)方便。

    2、詳細(xì)設(shè)計(jì)

     兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱吊籃移動(dòng)裝置主要由驅(qū)動(dòng)裝置、密封裝置、樣品架組件等部件組成，各部件的合理組合，構(gòu)成-套良好的移動(dòng)裝置。從一個(gè)工作室轉(zhuǎn)換到另一個(gè)工作室的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于10s。
    2.1驅(qū)動(dòng)裝置

    驅(qū)動(dòng)裝置是由氣缸、滾輪、鋼絲繩、氣源三聯(lián)件、三位五通電磁閥和一些氣動(dòng)配件組成。利用氣源三聯(lián)件調(diào)節(jié)好氣壓后，通過三位五通電磁閥控制氣缸上下移動(dòng)，氣缸頂端與鋼絲繩連接，鋼絲繩另一端通過滾輪與吊籃頂上固定，各部件的合理組合，形成了一套驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

    a)動(dòng)力源的選擇
    吊籃在高、低溫區(qū)的移動(dòng)都是選擇氣缸作為動(dòng)力源，采用汽缸來拉動(dòng)吊籃進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn)時(shí)，避免了常規(guī)電機(jī)的拉升而引起行程開關(guān)故障，箱體拉變形的弊端，
    b)氣缸的選定方法

    根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時(shí)應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設(shè)備笨重、成本高，同時(shí)耗氣量增大，造成能源浪費(fèi)。

    通常在工程中確定輸出力的大小時(shí)，可直接查，閱經(jīng)驗(yàn)圖，如圖3所示。

    2.2頂部密封裝置

    頂部密封裝置作為吊籃頂部的密封，當(dāng)?shù)趸@向下移動(dòng)時(shí)，利用吊籃本身的重力與箱體隔板形成密封。硅膠密封條裝在底下，通過拉鉚釘后涂密封膠固定；頂部組件里面填充了玻璃纖維保溫棉，起到隔熱的作用；頂部對(duì)角上裝有限位塊，保證吊籃I上下移動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。頂部密封裝置安裝在高溫室內(nèi)，高溫會(huì)改變裝備所用材料的物理性能或尺寸[4，所以頂部密封裝置所用的材料必須滿足高溫環(huán)境的使用要求。頂部密封裝置的結(jié)構(gòu)圖如圖4所示

    2.3底部密封裝置

    底部密封裝置作為吊籃底部的密封，通過氣缸的拉力與箱體隔板形成密封。底部密封裝置的組成和頂部密封裝置相同。底部密封裝置安裝在低溫室內(nèi)，低溫幾乎對(duì)所有的基體材料都有不利的影響、所以底部密封裝置所用的材料必須滿足低溫環(huán)境的使用要求。底部密封裝置的結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

    2.4樣品架組件，

    樣品架組件是由樣品架、立柱、  導(dǎo)軌組成。立柱把頂部密封裝置和底部密封裝置連成一體，導(dǎo)軌掛在立柱上，上下位置可以調(diào)節(jié)  樣品架放在導(dǎo)軌上。做試驗(yàn)時(shí)把試驗(yàn)樣品放到樣品架上，根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的高度。樣品架組件的結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

    3、結(jié)束語

    本文設(shè)計(jì)的兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱吊籃移動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)了樣品的自動(dòng)移動(dòng)，提供了一個(gè)穩(wěn)定的試驗(yàn)空間。吊籃移動(dòng)裝置的配件少，安裝維護(hù)方便，密封性好，構(gòu)造成本低。經(jīng)長(zhǎng)期使用后，驅(qū)動(dòng)裝置和密封裝置的性能依然良好，為設(shè)備的維護(hù)、維修節(jié)省了大量的成本。本文設(shè)計(jì)的兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱吊籃移動(dòng)裝置為上下移動(dòng)式，此裝置也適用于左右移動(dòng)的吊籃，可以滿足各行業(yè)不同等級(jí)的溫度沖擊試驗(yàn)要求。