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一种微小卫星移动洁净棚

文章来源:http://www.jiejingfang.com/  2021年10月18日  点击数:163
一种微小卫星移动洁净棚
技术领域


本发明涉及卫星洁净工程领域,特别是涉及一种微小卫星移动洁净棚。


背景技术


由于卫星在整个研制生命周期中均具有防污染需求,因此,需要在卫星总测、总装过程中进行洁净度千级的监测和控制。此外,卫星在发射场期间也需要对其环境进行洁净度的监测和控制。


目前,创造卫星研制及装配洁净环境一般有两种做法,一是改造或者新建洁净房,即按照GMP(生产质量管理规范)实施要求布置相应的暖道、电气和结构,其中,万级到三十万级洁净等级比较容易实施,但是创建百级、千级洁净等级的环境则造价昂贵、运行费用整体高昂,并且不能移动洁净环境(例如从精密装配到检测需要涉及两个区域,两个区域要同时具备同等级洁净环境);二是搭建简易洁净棚,即采用铝合金型材、顶棚FFU(自带高效过滤器的动力装置)、防静电垂帘搭建相应洁净棚,但是当装配的卫星要求的高度过高(一般在4~6米),考虑到顶棚FFU数量多和负载大,而结构对其承重有限依然需要做固定式洁净房(按照传统彩钢板或者钢构件进行固定),此外,人员或者货物进出会破坏洁净棚内的相对压差值及洁净标准。


综上所述,现有的洁净棚/洁净房存在以下缺陷:


1.传统洁净棚/洁净房虽然可以为微小卫星临时搭建,但是现场搭建周期长,会影响微小卫星研发进度。


2.由于微小卫星从精度装配到抗震测试等需要涉及多个工作区域,然而传统洁净棚/洁净房不能移动,尤其是在卫星发射基地现场需要重新校核测试时,则需要进行多处环境的搭建,搭建技术要求同步、协调,实施难度较大,造价成本较大。


发明内容


鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种微小卫星移动洁净棚,满足可移动、可拆卸、可检测的功能要求,壁板满足透明可视、内壁抗静电、满足污染控制的需求,并且能够实时监测尘埃粒子浓度,根据尘埃粒子浓度调整风压,使得微小卫星移动洁净棚的洁净等级优于千级。


为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种微小卫星移动洁净棚,包括洁净棚本体,所述洁净棚本体的-Y方向设置有第一卷帘门,所述洁净棚本体的+Y方向设置有第二卷帘门,所述第一卷帘门通过洁净布外接风淋室,所述第一卷帘门和第二卷帘门周围设置有取源部件;


所述洁净棚本体包括活动连接的底面支架、侧面支架以及顶棚支架;


所述顶棚支架为网格设置,所述顶棚支架中部设置有活动板,所述网格上设置有FFU;


所述侧面支架上设置有壁板,所述壁板上设置有若干测试孔,所述侧面支架内部设置有PLC控制器,所述侧面支架的-Y方向设置有减速电机;


所述底面支架底部设置有轮子,所述轮子与减速电机驱动连接;


所述PLC控制器与FFU、取源部件电连接。


于本发明的一实施例中,所述取源部件包括温湿度传感器、室内压差传感器和粒子浓度传感器。


于本发明的一实施例中,所述轮子包括底面支架1的-Y方向的电动助力轮,底面支架的+Y方向的万向轮,底面支架的+Y和-Y方向的定向轮。


于本发明的一实施例中,所述轮子上设置有制动刹车装置。


于本发明的一实施例中,所述顶棚支架、底面支架以及每一个侧面的侧面支架分别焊接固定;不同侧面的侧面支架之间采用T型套入件进行合拼,并且通过不锈钢螺栓进行固定。


如上所述,本发明的完整的发明名称,具有以下有益效果:


1.本发明可以根据卫星装配进度需求,结合洁净度百级到十万级的FFU,通过FFU与PLC控制器的配合使用,能够满足卫星装配过程中的定制化需求,并且通过将洁净棚本体可拆卸化,将FFU模块化,能够实现微小卫星移动洁净棚的高效装配、拆分、管理以及运用,使用年限在15年以上,可以进行多次周转使用。


2.本发明的微小卫星移动洁净棚可以独立布置,可以根据需要运输至场地后进行临时移动布置,并且设置有标准模块:风淋室、温湿度传感器、室内压差传感器、粒子浓度传感器、PLC控制器,确保微小卫星移动洁净棚洁净有效、安全可控。


3.本发明的微小卫星移动洁净棚符合模块建筑标准,底面支架、侧面支架以及顶棚支架采用不锈钢材质,存在抗风、抗震、隔热、防火,气密水密性优异等优势,并且各项指标和材料选用均满足刚度、强度和相关标准,满足基于环境空调下的独立使用。


附图说明


图1显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体结构示意图。


图2显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体的俯视图。


图3显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体的主视图。


图4显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体的侧视图。


图5显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体的后视图。


图6显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体和风淋室的俯视图。


图7显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体和风淋室的侧视图。


图8显示为本发明实施例中公开的洁净棚本体和风淋室的后视图。


图9显示为本发明实施例中公开的T型套入件的安装示意图。


元件标号说明


1-洁净棚本体,1.1-底面支架,1.2-侧面支架,1.3-顶棚支架,1.4-第一卷帘门,1.5-第二卷帘门,1.6-测试孔,1.31-网格,1.32-活动板,1.33-FFU,1.34-门把,1.41-小型FFU,1.42-中型FFU,2-风淋室;3-轮子;4-T型套入件。


具体实施方式


以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。


请参阅图1至图9。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。


请参阅图1~图8,本发明提供一种微小卫星移动洁净棚,包括洁净棚本体1,所述洁净棚本体1的尺寸为6m*6m*5.5m,所述洁净棚本体1的-Y方向设置有第一卷帘门1.4,所述第一卷帘门1.4的尺寸为0.9m*2.1m,所述洁净棚本体1的+Y方向设置有第二卷帘门1.5,所述第二卷帘门1.5的尺寸为1.8*2.1m,所述第一卷帘门1.4通过洁净布外接风淋室2,所述风淋室2的尺寸为1.3m*1.5m*2.1m;所述第一卷帘门1.4和第二卷帘门1.5周围2m左右高度设置有取源部件,所述取源部件包括温湿度传感器、室内压差传感器和粒子浓度传感器。


所述洁净棚本体1包括活动连接的底面支架1.1、侧面支架1.2以及顶棚支架1.3;所述顶棚支架1.3设置有网格1.31,所述顶棚支架1.3中部设置有活动板1.32,活动板1.32采用子母卡扣的方式固定在洁顶棚支架1.3上,所述活动板1.32的尺寸为2m*1.5m,所述网格1.31上设置有FFU1.33;所述侧面支架1.2上设置有壁板,内部设置有PLC控制器,所述侧面支架1.2的-Y方向设置有减速电机;所述底面支架1.1底部设置有轮子3,所述轮子3包括底面支架1.1的-Y方向的电动助力轮,底面支架1.1的+Y方向的万向轮,底面支架1.1的+Y和-Y方向的定向轮,所述轮子3均设置有制动刹车装置;所述壁板上设置有若干测试孔1.6;所述PLC控制器与FFU1.33、温湿度传感器、室内压差传感器和粒子浓度传感器电连接。


具体的,所述侧面支架1.2采用长宽为120mm*60mm,壁厚5mm的不锈钢方管,所述底面支架1.1和顶棚支架1.3采用长宽为60mm*60mm,壁厚5mm的不锈钢方管,顶棚支架1.3、底面支架1.1以及每一个面的侧面支架1.2分别采用焊接工艺进行固定,每一个侧面采用T型套入件4进行合拼,并且通过不锈钢螺栓将T型套入件4锁死,请参阅图9。


具体的,所述顶棚支架1.3上设置的FFU1.33包括外围设置16台中型FFU1.42和内侧设置的8台小型FFU1.41以及活动板1.32上设置的1台中型FFU1.42,其中,所述中型FFU1.42尺寸为1175mm*1175mm,所述小型FFU1.41尺寸为1175mm*575mm,所述中型FFU1.42和小型FFU1.41均自带标准风量为38000cmh的高压风机,所述高压风机的机外余压预计350pa以上;所述FFU1.33总重量为872kg(即17台*40kg+8台*24kg=872kg),底面支架1.1、侧面支架1.2以及顶棚支架1.3的总重量为1.5吨,总重量约为2.5吨,通过重载轮的受力对地面产生的压力约为1.4吨(轮子3承载力为600kg*12轮=7.2吨),其中,FFU1.33上设置有门把1.34。


具体的,所述壁板采用抗静电透明PC板活动固定在侧面支架1.2上,并且板间通过硅胶密封固定,需要拆卸时可以划开密封胶。


具体的,所述测试孔1.6位置对应的壁板上设置有滑槽条式的导轨,所述导轨内滑动设置盖板,所述测试孔1.6的尺寸为200mm*200mm,所述盖板的尺寸为250mm*250mm,通过设置盖板能够便于测试孔1.6启闭。


本发明中,为了便捷运输,所述底面支架1.1、侧面支架1.2以及顶棚支架1.3采用活动连接的方式;为了便于移动,所述底面支架1.1的-Y方向设置有电动助力轮,底面支架1.1的+Y方向设置有万向轮,底面支架1.1的+Y和-Y方向设置有定向轮;为了便于壁板拆卸,壁板活动固定在侧面支架1.2上,并且通过硅胶密封固定,为了测试孔1.6的快速启闭,在测试孔1.6位置对应的壁板上设置有滑槽条式的导轨,并且在导轨内滑动设置盖板;为了工作人员能够进出洁净环境,并且考虑可移动性和避免外界环境对洁净环境的影响,洁净棚本体1的-Y方向设置有第一卷帘门1.4,并且第一卷帘门1.4通过洁净布外接的风淋室2为单人双吹风淋室。


在进行卫星装配时,通过将顶棚支架1.3中部设置的活动板1.32打开,使得卫星从活动板1.32位置进入,其余装配材料通过第二卷帘门1.5进入;考虑到外环境为10万级洁净等级,洁净棚本体1内需要百级洁净等级,因此需要至少+15pa的环境风压,在假设风压环境下,FFU1.33标准送风量为38000cm 3/h,测试孔1.6的漏风量单个漏风量为360cm 3/h,洁净棚和轮子3之间形成高差150mm,排风面积3.6m 2,排风量为32400m 3/h,当同时开启四个测试孔1.6时,总排风量为34000m 3/h,排风速度为2.04m/s。


在洁净棚本体1和风淋室2移动过程中,排风风速及风量随洁净棚本体1内外压差设计值动态调整,即洁净棚本体1的四个侧面靠近中部区域的压差。通过压差传感器检测人员进出和测试孔1.6开启时产生的压差波动值,通过PLC控制器动态调频FFU1.33的风机频率,调整输出风压。


综上所述,本发明的微小卫星移动洁净棚能够满足可移动、可拆卸、可检测的功能要求,壁板满足透明可视、内壁抗静电、满足污染控制的需求,并且能够实时监测尘埃粒子浓度和风压,根据尘埃粒子浓度和风压调整FFU1.33的送风量,使得微小卫星移动洁净棚的洁净等级优于千级。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。


上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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