引言

    兩箱式冷熱沖擊試驗箱亦稱“ 吊籃式冷熱沖擊試驗箱”主要是航空、汽車、家電和科研等領域必備的測試設備，考核和確定檢測儀器、機械、電工和電子產品整機，以及零部件等在進行高低溫沖擊試驗后的參數及性能，適用于飛機飛行暴露、空運-沙漠暴露和陸運或空運-寒冷暴露等環境。兩箱式冷熱沖擊試驗箱沖擊工作時，只需通過吊籃將測試件移動至相應的工作室即可，這種結構 限度地減小了冷熱沖擊時的熱負荷，縮短了溫度恢復時間，也是可靠、節能的一種冷熱沖擊方式，消除了因外部空氣進人而導致的結霜問題，憑借保持穩定環境的機構實現了長時間無除霜運轉。冷熱沖擊試驗方法若在兩臺試驗設備上進行，難以避免環境氣候對試驗樣品的影響，以及由于移動而損壞樣品，而且試驗工作量大，影響試驗結果的重復性、再現性和準確性。為了保證試驗的穩定性，必須有一套良好的吊籃移動裝置。下面就對吊籃移動裝置的工作原理進行闡述，并對各組成部件進行深入的分析。

    1、吊籃移動裝置的工作原理

    1.1 工作原理

    圖(tu)1是(shi)吊(diao)(diao)(diao)籃(lan)移動(dong)(dong)裝(zhuang)置的(de)原理(li)示(shi)意圖(tu)。兩(liang)箱式冷(leng)熱(re)沖擊試(shi)(shi)(shi)驗(yan)箱的(de)上(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)是(shi)高溫(wen)(wen)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)區，下部(bu)(bu)是(shi)低溫(wen)(wen)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)區，試(shi)(shi)(shi)驗(yan)樣品(pin)裝(zhuang)在(zai)吊(diao)(diao)(diao)籃(lan)上(shang)(shang)(shang)，由氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)控制上(shang)(shang)(shang)下移動(dong)(dong)。當進行高溫(wen)(wen)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)時，通(tong)過氣(qi)(qi)(qi)(qi)源三聯件調(diao)好氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓后，三位五通(tong)電(dian)磁閥接通(tong)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)軸(zhou)向下移動(dong)(dong)，帶(dai)動(dong)(dong)吊(diao)(diao)(diao)籃(lan)向上(shang)(shang)(shang)移動(dong)(dong)，利用(yong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)的(de)拉力使吊(diao)(diao)(diao)籃(lan)的(de)下部(bu)(bu)與(yu)箱體(ti)隔(ge)板(ban)壓緊，達到(dao)密封(feng)效果(guo)。當進行低溫(wen)(wen)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)時，三位五通(tong)電(dian)磁閥換向，氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)軸(zhou)向上(shang)(shang)(shang)移動(dong)(dong)，吊(diao)(diao)(diao)籃(lan)由重(zhong)力向下降落(luo)，利用(yong)吊(diao)(diao)(diao)籃(lan)的(de)重(zhong)力與(yu)箱體(ti)隔(ge)板(ban)壓緊，達到(dao)密封(feng)的(de)效果(guo)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)上(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)帶(dai)有(you)感(gan)應器，感(gan)應器可以(yi)感(gan)應到(dao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)里面活塞的(de)位置，從而調(diao)節感(gan)應器的(de)位置，就(jiu)可以(yi)調(diao)節氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)軸(zhou)的(de)伸(shen)出距(ju)離，也就(jiu)可以(yi)調(diao)整吊(diao)(diao)(diao)籃(lan)向下移動(dong)(dong)時壓在(zai)箱體(ti)隔(ge)板(ban)上(shang)(shang)(shang)的(de)壓力，并可以(yi)防止鋼(gang)絲繩松動(dong)(dong)。

    1.2與其他技術方案的對比
    常規的 兩箱式冷熱沖擊試驗箱吊籃移動裝置，氣缸安裝在吊籃底下的高溫槽或低溫槽內，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面，由氣缸直接來驅動吊籃上下移動。當氣缸軸向下移動到指定位置時，吊籃上板的側面密封裝置與高低溫槽隔板壓緊形成密封；當氣缸軸向上移動到指定位置時，吊籃下板的側面密封裝置與高低溫槽隔板壓緊形成密封。常規的兩箱式冷熱沖擊試驗箱直接采用氣缸來驅動吊籃上下移動，氣缸必須安裝在吊籃底下，吊籃底下可能是高溫環境或低溫環境，對氣缸的性能要求較高，氣缸的安裝維護較難；吊籃密封裝置安裝在側面，密封效果較差，拆裝較難。
    本文設計的兩箱式冷熱沖擊試驗箱吊籃移動裝置由氣缸驅動，采用汽缸、鋼絲繩和滾輪的配合來拉動吊籃進行溫度沖擊試驗。氣缸裝在高低溫區的外面，通過鋼絲繩與吊籃連接，只需選擇通用的氣缸就能實現驅動，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，安裝維護方便。

    2、詳細設計

     兩箱式冷熱沖擊試驗箱吊籃移動裝置主要由驅動裝置、密封裝置、樣品架組件等部件組成，各部件的合理組合，構成-套良好的移動裝置。從一個工作室轉換到另一個工作室的轉換時間小于10s。
    2.1驅動裝置

    驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)是由氣(qi)缸、滾(gun)輪、鋼(gang)絲(si)繩(sheng)、氣(qi)源三(san)聯(lian)件(jian)、三(san)位五(wu)通電(dian)(dian)磁閥和(he)一些氣(qi)動(dong)配(pei)件(jian)組(zu)成。利用氣(qi)源三(san)聯(lian)件(jian)調(diao)節好氣(qi)壓后，通過三(san)位五(wu)通電(dian)(dian)磁閥控制氣(qi)缸上(shang)下移動(dong)，氣(qi)缸頂(ding)端(duan)與(yu)(yu)鋼(gang)絲(si)繩(sheng)連(lian)接，鋼(gang)絲(si)繩(sheng)另(ling)一端(duan)通過滾(gun)輪與(yu)(yu)吊籃頂(ding)上(shang)固(gu)定，各部件(jian)的(de)合理組(zu)合，形成了一套驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)。驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)結(jie)構圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)2所示。

    a)動力源的選擇
    吊籃在高、低溫區的移動都是選擇氣缸作為動力源，采用汽缸來拉動吊籃進行溫度沖擊試驗時，避免了常規電機的拉升而引起行程開關故障，箱體拉變形的弊端，
    b)氣缸的選定方法

    根據工作(zuo)所需力的大(da)小(xiao)來確定(ding)活塞桿上(shang)的推力和拉力。由此來選擇氣(qi)缸時應使(shi)氣(qi)缸的輸出(chu)力稍有余量。若缸徑(jing)選小(xiao)了，輸出(chu)力不夠，氣(qi)缸不能正(zheng)常工作(zuo)；但缸徑(jing)過(guo)大(da)，不僅使(shi)設(she)備(bei)笨重、成(cheng)(cheng)本高，同(tong)時耗氣(qi)量增大(da)，造成(cheng)(cheng)能源浪費。

    通常在工程中確定(ding)輸(shu)出(chu)力的大小時，可直接(jie)查(cha)，閱經驗圖，如圖3所示。

    2.2頂部密封裝置

    頂(ding)(ding)部密(mi)(mi)封裝置作為(wei)吊(diao)(diao)籃頂(ding)(ding)部的(de)密(mi)(mi)封，當吊(diao)(diao)籃向下(xia)移(yi)動時(shi)，利用(yong)吊(diao)(diao)籃本身的(de)重力與箱體隔板(ban)形成密(mi)(mi)封。硅(gui)膠密(mi)(mi)封條裝在(zai)底下(xia)，通過(guo)拉鉚釘后涂密(mi)(mi)封膠固定(ding)；頂(ding)(ding)部組件里面填充了玻璃纖維保溫棉，起到隔熱的(de)作用(yong)；頂(ding)(ding)部對(dui)角上裝有限(xian)位(wei)塊(kuai)，保證吊(diao)(diao)籃I上下(xia)移(yi)動時(shi)不會出現(xian)晃動現(xian)象。頂(ding)(ding)部密(mi)(mi)封裝置安裝在(zai)高(gao)溫室(shi)內，高(gao)溫會改變裝備所(suo)用(yong)材料(liao)的(de)物理性能或尺(chi)寸[4，所(suo)以頂(ding)(ding)部密(mi)(mi)封裝置所(suo)用(yong)的(de)材料(liao)必(bi)須滿足高(gao)溫環境的(de)使用(yong)要(yao)求。頂(ding)(ding)部密(mi)(mi)封裝置的(de)結構(gou)圖如圖4所(suo)示(shi)

    2.3底部密封裝置

    底(di)部密(mi)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)作為吊籃底(di)部的密(mi)封(feng)，通過氣缸的拉力(li)與箱(xiang)體(ti)隔板形成密(mi)封(feng)。底(di)部密(mi)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的組成和頂部密(mi)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)相同(tong)。底(di)部密(mi)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)安裝(zhuang)(zhuang)在低溫室(shi)內，低溫幾乎對所(suo)有(you)的基體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)都(dou)有(you)不利的影響(xiang)、所(suo)以底(di)部密(mi)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)所(suo)用的材(cai)(cai)料(liao)(liao)必須滿足低溫環(huan)境的使用要求。底(di)部密(mi)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的結構圖如圖5所(suo)示。

    2.4樣品架組件，

    樣品(pin)(pin)架(jia)(jia)組件是由樣品(pin)(pin)架(jia)(jia)、立(li)柱、  導(dao)軌(gui)組成。立(li)柱把(ba)頂(ding)部密封裝(zhuang)置和底部密封裝(zhuang)置連成一體，導(dao)軌(gui)掛在立(li)柱上(shang)，上(shang)下(xia)位(wei)置可以調節(jie)  樣品(pin)(pin)架(jia)(jia)放(fang)在導(dao)軌(gui)上(shang)。做試(shi)驗時把(ba)試(shi)驗樣品(pin)(pin)放(fang)到樣品(pin)(pin)架(jia)(jia)上(shang)，根據需(xu)要(yao)可以調節(jie)導(dao)軌(gui)的高(gao)度。樣品(pin)(pin)架(jia)(jia)組件的結構圖如圖6所示。

    3、結束語

    本文設計的兩箱式冷熱沖擊試驗箱吊籃移(yi)(yi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)實現了樣品(pin)的(de)自動(dong)移(yi)(yi)動(dong)，提供了一個穩定的(de)試(shi)驗空間。吊籃移(yi)(yi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)配件少，安裝(zhuang)維護方便(bian)，密封(feng)性好，構造成(cheng)本低。經長(chang)期使用(yong)后，驅動(dong)裝(zhuang)置(zhi)和密封(feng)裝(zhuang)置(zhi)的(de)性能依然良好，為設備的(de)維護、維修節省(sheng)了大量(liang)的(de)成(cheng)本。本文設計的(de)兩(liang)箱式(shi)冷熱沖擊試(shi)驗箱吊籃移(yi)(yi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)為上下移(yi)(yi)動(dong)式(shi)，此裝(zhuang)置(zhi)也適(shi)用(yong)于左右移(yi)(yi)動(dong)的(de)吊籃，可以滿足各行業不(bu)同等級(ji)的(de)溫度沖擊試(shi)驗要求。