本發(fā)明屬于航天器總裝結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域,具體涉及航天器敏感器指向精度的調(diào)測及端部的輔助支撐和減振。
背景技術(shù):
隨著空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對于航天器能力水平的要求也越來越高,尤其是航天器平臺對安裝儀器設(shè)備力學(xué)環(huán)境的改善及對具有高精度指向要求敏感器安裝穩(wěn)定性的維持能力。航天器在經(jīng)受地面試驗和發(fā)射過程中不可避免的要經(jīng)受振動、沖擊和噪聲等力學(xué)環(huán)境,作為航天器總裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本約束,始終制約著航天器平臺朝著高精度、高穩(wěn)定行發(fā)展的進程。為改善航天器平臺對安裝儀器設(shè)備的動態(tài)力學(xué)環(huán)境,主要方式是在航天器總裝設(shè)計過程中力求能夠抑制或者降低設(shè)備安裝的振動響應(yīng),從而提高儀器設(shè)備抵抗航天器發(fā)射階段過載的能力,更好的維持設(shè)備在地面總裝階段的安裝調(diào)測精度。
抑制或者降低儀器設(shè)備振動響應(yīng)的方法主要包括:主動振動抑制、被動振動抑制和混合振動抑制方式,而在航天器平臺的減振設(shè)計中主要采用被動振動抑制方式。被動振動抑制無需采用外部能源驅(qū)動的能量耗散機制,結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、易于實現(xiàn)、可靠性高。
減振支架是航天器總裝設(shè)計中進行儀器設(shè)備安裝振動響應(yīng)抑制和降低的重要結(jié)構(gòu)形式,現(xiàn)有減振支架的設(shè)計主要采用阻尼減振器輔以儀器設(shè)備安裝平臺的形式,此種減振支架對于重大型的設(shè)備安裝具有很好的振動抑制效果,在空間大型展開天線、航天器主承力筒和載荷承載平臺的減振支架設(shè)計中主要采用阻尼減振器的形式,而針對小型儀器設(shè)備,尤其是對敏感器的安裝能夠提供輔助支撐,且具備敏感器指向精度的調(diào)測的減振支架,目前尚無具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:提供一種能夠為航天器敏感器的安裝提供輔助支撐,并能夠?qū)崿F(xiàn)敏感器指向軸精度調(diào)測的減振支架。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:環(huán)抱式可調(diào)安裝指向精度的敏感器減振支架,它包括:環(huán)抱卡箍以及調(diào)整支座;
環(huán)抱卡箍采用金屬材料,在其內(nèi)側(cè)環(huán)形面上設(shè)有硅膠減震墊A,外側(cè)環(huán)形面上周向均布4個用于安裝調(diào)整支座的螺紋孔;在環(huán)抱卡箍一側(cè)端面上設(shè)有U型槽;
調(diào)整支座包括:帶有鎖緊螺母的調(diào)節(jié)螺桿、支撐座以及止脫螺釘;調(diào)節(jié)螺桿的一端設(shè)有用于使調(diào)節(jié)螺桿沿其自身軸線旋轉(zhuǎn)的扳手,另一端通過止脫螺釘安裝在支撐座內(nèi)端面上的環(huán)形座內(nèi);止脫螺釘防止調(diào)節(jié)螺桿與支撐座分離,但不限制調(diào)節(jié)螺桿沿其自身旋轉(zhuǎn);扳手的兩端設(shè)有用于限位的開口銷;支撐座的外端面上設(shè)有硅膠減震墊B;
調(diào)整支座通過調(diào)節(jié)螺桿安裝在環(huán)抱卡箍的螺紋孔上,其中,支撐座位于環(huán)抱卡箍外側(cè),鎖緊螺母、扳手位于環(huán)抱卡箍的U型槽內(nèi)。
有益效果:1、該發(fā)明中的減振支架采用對敏感器端部進行輔助支撐的方式,將敏感器從懸臂形式的安裝邊界轉(zhuǎn)換為簡支形式的安裝邊界,有效的改善了敏感器安裝的力學(xué)環(huán)境,起到了減振作用;
2、該發(fā)明中的調(diào)整支座未使用傳統(tǒng)的阻尼減震器形式,而是采用了結(jié)構(gòu)形式簡單、支撐可靠度高、穩(wěn)定性強的支撐座結(jié)構(gòu),支撐座外粘貼硅橡膠墊實現(xiàn)防滑減振;
3、該發(fā)明中通過操作扳手轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母,即可實現(xiàn)支撐座與環(huán)抱卡箍的徑向相對位置,環(huán)抱卡箍周向均布四組調(diào)整支座,通過調(diào)節(jié),又可以實現(xiàn)敏感器指向軸精度的調(diào)整。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中調(diào)整支座的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見附圖1:環(huán)抱式可調(diào)安裝指向精度的敏感器減振支架,它包括:環(huán)抱卡箍以及調(diào)整支座3;
環(huán)抱卡箍采用金屬材料,在其內(nèi)側(cè)環(huán)形面上設(shè)有硅膠減震墊A8,硅膠減震墊A8的覆蓋面積不小于所述環(huán)抱卡箍內(nèi)側(cè)環(huán)形面面積的85%,厚度為3mm-5mm;外側(cè)環(huán)形面上周向均布設(shè)有4個用于安裝調(diào)整支座3的螺紋孔;在環(huán)抱卡箍一側(cè)端面上設(shè)有為環(huán)抱卡箍內(nèi)部的操作提供足夠的空間的U型槽;進一步的,為有效的降低環(huán)抱卡箍中心對敏感器端部開孔的精度要求,又便于實現(xiàn)航天器總裝階段對敏感器實施減振支架輔助支撐的安裝操作,可將環(huán)抱卡箍設(shè)計為通過螺栓7連接的上環(huán)抱卡箍2以及下環(huán)抱卡箍3;上環(huán)抱卡箍2以及下環(huán)抱卡箍3采用5A06鋁合金一體機加成形;在滿足支撐強度的同時,環(huán)抱卡箍的U型槽上設(shè)有減重孔進行輕量化設(shè)計;U型槽局部連接處采用加強筋形式,以提高連接強度;
參見附圖2,調(diào)整支座3包括:帶有鎖緊螺母9的調(diào)節(jié)螺桿5、支撐座4以及止脫螺釘10;支撐座4的上端面設(shè)置環(huán)形座,環(huán)形座外側(cè)周向?qū)ΨQ開螺紋孔,用于止脫螺釘10的安裝;調(diào)節(jié)螺桿5通體為細(xì)牙螺紋,其一端設(shè)有用于使調(diào)節(jié)螺桿5沿其自身軸線旋轉(zhuǎn)的扳手6,另一端通過止脫螺釘10安裝在支撐座4內(nèi)端面上的環(huán)形座內(nèi);止脫螺釘10防止調(diào)節(jié)螺桿5與支撐座4分離,但不限制調(diào)節(jié)螺桿5沿其自身旋轉(zhuǎn);扳手6的兩端設(shè)有用于限位的開口銷11;所述支撐座4選用強度較大的A12鋁合金進行機加,其外側(cè)粘貼4mm-6mm的硅膠減震墊B12進行全覆蓋。
調(diào)整支座3通過其調(diào)節(jié)螺桿5安裝在環(huán)抱卡箍外側(cè)環(huán)形面上的螺紋孔上,其中,支撐座4位于環(huán)抱卡箍外側(cè),鎖緊螺母9、扳手6位于環(huán)抱卡箍的U型槽內(nèi)。
在航天器總裝階段,完成敏感器與艙體結(jié)構(gòu)支架的安裝后,將上環(huán)抱卡箍1和下環(huán)抱卡箍2抱緊敏感器端部,兩側(cè)使用連接螺栓7固定;操作扳手6帶動調(diào)節(jié)螺桿5轉(zhuǎn)動,使支撐座4與艙體結(jié)構(gòu)接觸,完成減振支架的初步安裝;
在航天器總裝精測階段,緩慢操作扳手6旋動調(diào)節(jié)螺桿5,調(diào)整支撐座4與環(huán)抱卡箍徑向的相對位置,而實現(xiàn)敏感器指向軸相對航天器結(jié)構(gòu)的浮動變化,通過交替調(diào)節(jié)環(huán)抱卡箍周向均布的四組調(diào)整支座3,使敏感器指向軸相對航天器基準(zhǔn)的精度滿足要求;精度調(diào)測完畢后,旋緊調(diào)整支座3的鎖緊螺母9,鎖緊螺母9與環(huán)抱卡箍上自帶的螺紋孔形成雙螺母鎖緊,以保證敏感器調(diào)測后的精度不會復(fù)變。