一种飞机试验防冻结装置的制作方法

1.本发明涉及飞机测试技术领域，具体为一种飞机试验防冻结装置。


背景技术：

2.飞机测试工程，是飞机研制过程中用以验证和辅助设计、鉴定性能和检验工艺质量的实践手段，需要广泛应用各种试验技术和设备来进行科学实验、数学和物理的模拟试验以及各种工程试验，验证所选取的方案和设计参数是否正确，检查各个分系统的协调性、可靠性和工艺质量，鉴定飞机的性能并为改进飞行器提供依据。
3.飞机测试工程一般都是在飞机气候环境实验室内进行的，其中飞机气候环境实验室需要具备开展高温、低温、降雾、降雪、积冰、冻雨、风吹雪等典型气候试验的能力，试验过程中为保证实验室内环境温度满足
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55℃~70℃变化范围的要求，实验室需要具备良好的密封性能，且实验室内在试验期间处于微正压状态，需要做到避免室外空气进入实验室内对环境温度造成影响；实验室的大门尺寸较大，实验室的大门也就成为了温度最容易泄露的部位，当实验室内环境温度降至0℃~3℃且继续降温时，实验室大门门体内外两侧的地面存在较大温度差，会导致门体与地面的衔接处以及地轨存在冷凝、结冰现象，实验室内低温试验结束后，尽管室内温度回温至常温，但由于地面温度的热滞后性，结冰现象依然存在，在开启大门时结冰部位会损伤密封件，如果损伤严重则需要将门扇处的密封件整体更换，增加维修成本且浪费时间，因此，有必要设计一种密封结构的防冻结装置。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中所存在的问题，本发明提供了一种飞机试验防冻结装置。
5.本发明的技术方案如下：一种飞机试验防冻结装置，包括组成实验室大门的多个门扇本体、轨道结构、密封结构、第一防冻结机构；所述门扇本体由室内至室外包依次连接的括保温板、门板和夹芯板；所述轨道结构包括承载轨道，所述门扇本体下方的地面建造有轨道安装槽，所述承载轨道固定安装在所述轨道安装槽内，所述门扇本体下端安装有多个行走轮，所述行走轮滚动支撑在所述承载轨道顶部；所述密封结构包括固定连接在所述门扇本体下端靠近室内一侧的密封条，所述密封条沿所述门扇本体下底边方向延伸布置，所述密封条沿所述门扇本体所在平面的垂直方向阵列布置有多条，所述密封条为中空可充气结构，所述密封条的顶部两侧具有安装卡条，所述门扇本体下端固定安装有密封条固定压板，所述密封条固定压板通过将所述安装卡条压紧固定在所述门扇本体下端进而对所述密封条固定；所述第一防冻结机构包括多根电伴热，位于所述密封结构下方的地面建造有第一防冻结机构容纳槽，所述第一防冻结机构容纳槽内固定安装有多层结构的金属支架，所述金属支架上均匀铺设有多根伴热电缆穿线管，所述电伴热穿设在所述伴热电缆穿线管内；
所述第一防冻结机构容纳槽顶部固定安装有第一密封板，所述第一密封板顶部与地面平齐，所述密封条密封贴附在所述第一密封板顶部；所述门扇本体侧面的墙壁上固定安装有电控柜。
6.优选地，所述保温板为150mm~250mm厚的聚氨酯材料，所述门板由材质为q235c的h型钢及材质为q235的圆管构成，所述夹芯板为80~120mm厚的岩棉夹芯板，所述密封条为三元乙丙橡胶材料。
7.说明：在满足保温隔热性能的前提下，经过试验检核和理论推算得出，该参数条件下的门扇本体，具有较高的实用性和经济性。
8.优选地，所述密封条顶部具有与其内部相连通的开槽，所述门扇本体下端位于所述密封条处固定安装有加压气管，所述加压气管上具有多个加压喷气口，所述加压气管沿密封条的长度方向延伸放置在所述密封条内部。
9.说明：在所述密封条内部放置加压气管，使得密封条在加压膨胀时受力更加均匀，有利于增加密封的可靠性。
10.优选地，所述密封条内部设有辅助防冻结部件，所述辅助防冻结部件包括固定在所述加压气管下侧的防冻结喷气管，所述防冻结喷气管上均匀分布有多个热气喷口。
11.说明：在所述防冻结喷气管内通入热空气，喷向所述密封条内侧壁，使得密封条保持一定的恒温，能够有效减缓结冰情况。
12.优选地，所述门扇本体下端位于所述密封条两侧的位置固定设有辅助喷气解冻管，所述辅助喷气解冻管靠近相邻所述密封条的一侧均匀分布具有多个辅助热气喷口。
13.说明：在所述辅助喷气解冻管内通入热空气，向所述密封条处喷气，能够对所述密封条处的结冰情况进行辅助解冻。
14.优选地，所述伴热电缆穿线管为镀锌圆管。
15.说明：镀锌圆管的耐腐蚀性能较好。
16.优选地，所述第一防冻结机构采用第二防冻结机构进行替换，所述第二防冻结机构包括第二密封板，位于所述密封结构下方的地面建造有开口朝上的第二防冻结机构容纳槽，所述第二密封板固定安装在所述第二防冻结机构容纳槽内顶部，所述第二密封板顶部与地面平齐，所述第二防冻结机构容纳槽内侧壁具有隔热保温层；所述第二密封板下端面固定设有导热板，所述导热板为纯铜材质，所述导热板下端面固定设有加热板，所述第二防冻结机构容纳槽内底部固定设有支撑架，所述加热板固定支撑在所述支撑架顶部。
17.优选地，所述支撑架内部具有容纳空腔，所述容纳空腔内填充有气凝胶块。
18.说明：利用所述支撑架内容纳空腔以及容纳空腔内填充气凝胶块的阻隔作用，能够有效避免有较多的由所述加热板产生的热量从所述支撑架上传递损失出去。
19.优选地，所述第二密封板下端面具有多个开口朝下的条状开槽，导热板上端面固定设有多个导热条，所述导热条嵌合固定在所述条状开槽内。
20.说明：所述导热板能够将所述加热板产生的热量更加均匀地传递到所述第二密封板中，进而对密封条处的结冰进行均匀快速解冻。
21.优选地，所述门扇本体位于所述密封结构靠近室外一侧的位置固定设有冻结铲离机构；
所述门板下端固定设有倒t形滑轨，所述倒t形滑轨沿所述门扇本体下端边长方向延伸布置，所述倒t形滑轨上滑动配合设有滑块；所述冻结铲离机构包括固定在所述滑块下端的冻结铲离机构容纳壳，所述冻结铲离机构容纳壳下端具有朝内贯通的转动配合孔，所述转动配合孔内转动配合连接设有旋转方向控制杆；所述旋转方向控制杆为中空结构，所述旋转方向控制杆内上下滑动配合设有升降控制杆，所述升降控制杆下端固定设有铲离片,所述铲离片为下端平齐且上端具有弧形凸起的扁平结构；所述旋转方向控制杆靠近顶部位置固定设有环形的旋转蜗轮，所述冻结铲离机构容纳壳内固定设有第二电机，所述第二电机的输出轴上固定设有旋转蜗杆，所述旋转蜗杆与所述旋转蜗轮啮合连接；所述旋转蜗轮上端固定设有开口朝下的升降机构容纳壳，所述升降机构容纳壳内转动配合连接设有升降控制环，所述升降控制环内侧加工有内螺纹，所述升降控制杆外侧面靠近顶端部分加工有外螺纹，所述升降控制环上的内螺纹与所述升降控制杆上的外螺纹啮合连接；所述升降控制环上固定设有从动齿轮，所述升降机构容纳壳内固定设有第三电机，所述第三电机的输出轴上固定设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接；所述冻结铲离机构容纳壳内固定设有丝杠螺母，所述丝杠螺母沿所述密封条的延伸方向两端贯通，所述丝杠螺母内螺纹传动配合设有丝杠，所述门扇本体下端固定设有第四电机，所述第四电机的输出轴与所述丝杠通过联轴器传动连接；所述第四电机外侧包围设有防护壳。
22.说明：当密封条与地面之间的结冰情况较为严重时，能够利用铲离片在机械力的作用下将密封条从地面上剥离。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，操作方便，具有安全性高、可实施性强、可控性好的优点，该飞机试验防冻结装置能够使得外部环境对实验室内部实验条件的影响降到极小，多道密封条使得密封更加紧密可靠，防冻结部件使得密封条处的结冰状态降到极小，防冻结机构能够快速有效的将密封条处的结冰进行消融，有效避免门扇开启时对密封结构造成损坏。
附图说明
24.图1是本发明的主视图；图2是本发明中密封结构及第二防冻结机构的结构示意图；图3是本发明中辅助防冻结部件的结构示意图；图4是本发明中冻结铲离机构的结构示意图；图5是图4的俯视图。
25.图中，10
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门扇本体、101
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密封条固定压板、11
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保温板、12
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门板、13
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夹芯板、20
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轨道结构、201
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轨道安装槽、21
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承载轨道、22
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行走轮、30
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密封结构、31
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密封条、311
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安装卡条、312
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开槽、32
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加压气管、321
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加压喷气口、40
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助防冻结部件、41
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防冻结喷气管、411
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热气喷口、42
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辅助喷气解冻管、421
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辅助热气喷口、50
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第一防冻结机构、501
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第一防冻结机
构容纳槽、51
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电伴热、52
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金属支架、53
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伴热电缆穿线管、54
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第一密封板、60
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第二防冻结机构、601
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第二防冻结机构容纳槽、602
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隔热保温层、61
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第二密封板、611
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条状开槽、62
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导热板、621
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导热条、63
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加热板、64
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支撑架、641
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容纳空腔、70
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冻结铲离机构、701
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倒t形滑轨、702
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滑块、703
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冻结铲离机构容纳壳、704
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转动配合孔、705
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升降机构容纳壳、706
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防护壳、71
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旋转方向控制杆、711
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旋转蜗轮、72
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升降控制杆、73
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铲离片、74
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第二电机、741
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旋转蜗杆、75
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升降控制环、751
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从动齿轮、76
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第三电机、761
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主动齿轮、77
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丝杠螺母、78
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丝杠、79
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第四电机。
26.具体实施方式
27.下面结合图1~图5对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与各自结构示意图本身投影关系的上下左右前后方向一致。
28.实施例1一种飞机试验防冻结装置，如图1所示，包括组成实验室大门的多个门扇本体10、轨道结构20、密封结构30、第一防冻结机构50；所述门扇本体10由室内至室外包括依次连接的保温板11、门板12和夹芯板13；所述保温板11为150mm厚的聚氨酯材料，所述门板12由材质为q235c的h型钢及材质为q235的圆管构成，所述夹芯板13为80mm厚的岩棉夹芯板；如图1所示，所述轨道结构20包括承载轨道21，所述门扇本体10下方的地面建造有轨道安装槽201，所述承载轨道21固定安装在所述轨道安装槽201内，所述门扇本体10下端安装有多个行走轮22，所述行走轮22滚动支撑在所述承载轨道21顶部；如图1所示，所述密封结构30包括固定连接在所述门扇本体10下端靠近室内一侧的密封条31，所述密封条31为三元乙丙橡胶材料，所述密封条31沿所述门扇本体10下底边方向延伸布置，所述密封条31沿所述门扇本体10所在平面的垂直方向阵列布置有多条，所述密封条31为中空可充气结构，所述密封条31的顶部两侧具有安装卡条311，所述门扇本体10下端固定安装有密封条固定压板101，所述密封条固定压板101通过将所述安装卡条311压紧固定在所述门扇本体10下端进而对所述密封条31固定；如图2所示，所述密封条31顶部具有与其内部相连通的开槽312，所述门扇本体10下端位于所述密封条31处固定安装有加压气管32，所述加压气管32上具有多个加压喷气口321，所述加压气管32沿密封条31的长度方向延伸放置在所述密封条31内部。
29.如图3所示，所述密封条31内部设有辅助防冻结部件40，所述辅助防冻结部件40包括固定在所述加压气管32下侧的防冻结喷气管41，所述防冻结喷气管41上均匀分布有多个热气喷口411。
30.所述门扇本体10下端位于所述密封条31两侧的位置固定设有辅助喷气解冻管42，所述辅助喷气解冻管42靠近相邻所述密封条31的一侧均匀分布具有多个辅助热气喷口421。
31.如图1所示，所述第一防冻结机构50包括多根电伴热51，位于所述密封结构30下方的地面建造有第一防冻结机构容纳槽501，所述第一防冻结机构容纳槽501内固定安装有多
层结构的金属支架52，所述金属支架52上均匀铺设有多根伴热电缆穿线管53，所述电伴热51穿设在所述伴热电缆穿线管53内，所述伴热电缆穿线管53为镀锌圆管；所述第一防冻结机构容纳槽501顶部固定安装有第一密封板54，所述第一密封板54顶部与地面平齐，所述密封条31密封贴附在所述第一密封板54顶部；所述门扇本体10侧面的墙壁上固定安装有电控柜。
32.如图2所示，所述门扇本体10位于所述密封结构30靠近室外一侧的位置固定设有冻结铲离机构70；如图4所示，所述门板12下端固定设有倒t形滑轨701，所述倒t形滑轨701沿所述门扇本体10下端边长方向延伸布置，所述倒t形滑轨701上滑动配合设有滑块702；所述冻结铲离机构70包括固定在所述滑块702下端的冻结铲离机构容纳壳703，所述冻结铲离机构容纳壳703下端具有朝内贯通的转动配合孔704，所述转动配合孔704内转动配合连接设有旋转方向控制杆71；所述旋转方向控制杆71为中空结构，所述旋转方向控制杆71内上下滑动配合设有升降控制杆72，所述升降控制杆72下端固定设有铲离片73，所述铲离片73为下端平齐且上端具有弧形凸起的扁平结构；所述旋转方向控制杆71靠近顶部位置固定设有环形的旋转蜗轮711，所述冻结铲离机构容纳壳703内固定设有第二电机74，所述第二电机74的输出轴上固定设有旋转蜗杆741，所述旋转蜗杆741与所述旋转蜗轮711啮合连接；所述旋转蜗轮711上端固定设有开口朝下的升降机构容纳壳705，所述升降机构容纳壳705内转动配合连接设有升降控制环75，所述升降控制环75内侧加工有内螺纹，所述升降控制杆72外侧面靠近顶端部分加工有外螺纹，所述升降控制环75上的内螺纹与所述升降控制杆72上的外螺纹啮合连接；所述升降控制环75上固定设有从动齿轮751，所述升降机构容纳壳705内固定设有第三电机76，所述第三电机76的输出轴上固定设有主动齿轮761，所述主动齿轮761与所述从动齿轮751啮合连接；如图4所示，所述冻结铲离机构容纳壳703内固定设有丝杠螺母77，所述丝杠螺母77沿所述密封条31的延伸方向两端贯通，如图5所示，所述丝杠螺母77内螺纹传动配合设有丝杠78，所述门扇本体10下端固定设有第四电机79，所述第四电机79的输出轴与所述丝杠78通过联轴器传动连接；所述第四电机79外侧包围设有防护壳706。
33.本发明在实际应用过程中，多个所述门扇本体10组成实验室大门，当实验室内进行低温实验时，实验室大门门体内外两侧存在较大温差，会导致门扇本体10与地面衔接处的密封结构以及地轨存在冷凝、结冰现象，实验室大门关闭时，向所述密封条31内充氮气，使得密封条31变形膨胀与实验室地面之间紧密贴合密封，当实验室内温度降至0℃以下时，将所述电伴热51开始工作，避免所述第一密封板54与所述密封条31接触处的温度过低造成结冰严重的情况，当实验室内温度回升至0℃以上时，所述电伴热51停止工作；初始状态下，所述铲离片73的长度方向沿前后方向延伸，所述铲离片73与地面之间具有一定间隙；所述冻结铲离机构70工作时，所述第三电机76输出轴上的所述主动齿轮761带动
所述从动齿轮751转动，所述从动齿轮751带动所述升降控制环75转动，所述升降控制环75驱动所述升降控制杆72沿所述旋转方向控制杆71轴线向下移动，当所述铲离片73下端面与地面平齐时所述第三电机76停止工作，所述第二电机74输出轴上的所述旋转蜗杆741带动所述旋转蜗轮711转动，所述旋转蜗轮711带动所述旋转方向控制杆71转动，进而使得所述铲离片73旋转插入所述密封条31与所述第二密封板61之间的接触面，然后所述第四电机79的输出轴带动所述丝杠78转动，所述丝杠78通过所述丝杠螺母77驱动所述冻结铲离机构容纳壳703和所述滑块702沿所述倒t形滑轨701移动，在移动过程中，所述铲离片73能够确保所述密封条31与所述第二密封板61的接触处彻底剥离，随后冻结铲离机构70原路返回至初始位置。
34.实施例2与实施例1不同之处在于，如图2所示，所述第一防冻结机构50采用第二防冻结机构60进行替换，所述第二防冻结机构60包括第二密封板61，位于所述密封结构30下方的地面建造有开口朝上的第二防冻结机构容纳槽601，所述第二密封板61固定安装在所述第二防冻结机构容纳槽601内顶部，所述第二密封板61顶部与地面平齐，所述第二防冻结机构容纳槽601内侧壁具有隔热保温层602；所述第二密封板61下端面固定设有导热板62，所述导热板62为纯铜材质，所述导热板62下端面固定设有加热板63，所述第二防冻结机构容纳槽601内底部固定设有支撑架64，所述加热板63固定支撑在所述支撑架64顶部。
35.所述支撑架64内部具有容纳空腔641，所述容纳空腔641内填充有气凝胶块。
36.所述第二密封板61下端面具有多个开口朝下的条状开槽611，导热板62上端面固定设有多个导热条621，所述导热条621嵌合固定在所述条状开槽611内。
37.当所述第二密封板61与所述密封条31接触处结冰较多产生冻结时，所述加热板63开始工作，所述加热板63产生的热量通过所述导热板62均匀地传递给所述第二密封板61，使得所述第二密封板61与所述密封条31接触处结冰快速消融，然后利用所述冻结铲离机构70确保将所述密封条31与所述第二密封板61的接触处彻底剥离，避免因冻结消融不均匀导致所述密封条31与所述第二密封板61个别点处仍有冻结，此时贸然开启实验室大门，可能会导致密封条31被拉扯撕裂损坏。
38.实施例3与实施例1不同之处在于，所述保温板11为200mm厚的聚氨酯材料，所述门板12由材质为q235c的h型钢及材质为q235的圆管构成，所述夹芯板13为100mm厚的岩棉夹芯板。
39.实施例4与实施例1不同之处在于，所述保温板11为250mm厚的聚氨酯材料，所述门板12由材质为q235c的h型钢及材质为q235的圆管构成，所述夹芯板13为120mm厚的岩棉夹芯板。