衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，包括上平臺、襯套、下轉(zhuǎn)接件、下平臺、定片、阻尼層、動片、隔振器和上轉(zhuǎn)接件，上平臺沿圓周方向有三個均勻分布的梯形角，梯形角上有若干直徑為3.3mm的第一光孔用于和上轉(zhuǎn)接件連接；下平臺沿圓周方向有三個均勻分布的凹槽用于和下轉(zhuǎn)接件連接；上轉(zhuǎn)接件、隔振器、動片、阻尼層、定片和襯套組合成為隔振器組件，隔振器組件共有三個，三個隔振器組件的三根軸線匯交于一點(diǎn)，匯交點(diǎn)位于上平臺上方；上平臺和下平臺通過下轉(zhuǎn)接件、隔振器組件連接；阻尼層夾在定片和動片之間。本發(fā)明能夠顯著降低飛輪在軌運(yùn)行時引發(fā)的微振動響應(yīng)，保證星上高精度敏感載荷在軌運(yùn)行時的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。
【專利說明】
衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隔振裝置，具體地，涉及一種衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國衛(wèi)星向著高精度、高穩(wěn)定性、長壽命方向發(fā)展，其搭載的敏感載荷對平臺的微振動環(huán)境要求越來越高。國外研究發(fā)現(xiàn)，飛輪微振動是影響衛(wèi)星有效載荷性能指標(biāo)的主要因素，因此抑制飛輪引起的微振動顯得十分迫切。常用的飛輪微振動控制方法有阻尼減振、吸振、結(jié)構(gòu)剛化、隔振等等。阻尼減振只有在共振時效果明顯；結(jié)構(gòu)剛化會增加衛(wèi)星質(zhì)量；吸振的減振帶寬較窄；隔振則主要針對少方向的振動進(jìn)行抑制，多向振動抑制難題尚未解決。
[0003]對于上述缺陷，若能夠提供一種衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置即可有效解決上述問題。經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前還沒有用于衛(wèi)星飛輪的會聚式隔振裝置，該種會聚式隔振裝置的設(shè)計(jì)約束主要包括三個方面:一是要降低衛(wèi)星在軌運(yùn)行時飛輪在六個方向上的振動；二是要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)和包絡(luò)尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省整星資源；三是要用會聚式隔振裝置代替原有的飛輪支架，減低成本。為此，提供一種多向減振、質(zhì)量輕、尺寸小、制造容易、成本較低、性能優(yōu)異的衛(wèi)星飛輪用會聚式隔振裝置，成為業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其能夠顯著降低飛輪在軌運(yùn)行時引發(fā)的微振動響應(yīng)，保證星上高精度敏感載荷在軌運(yùn)行時的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，包括上平臺、襯套、下轉(zhuǎn)接件、下平臺、定片、阻尼層、動片、隔振器和上轉(zhuǎn)接件，上平臺沿圓周方向有三個均勻分布的梯形角，梯形角上有若干直徑為3.3^的第一光孔用于和上轉(zhuǎn)接件連接；下平臺沿圓周方向有三個均勻分布的凹槽用于和下轉(zhuǎn)接件連接；上轉(zhuǎn)接件、隔振器、動片、阻尼層、定片和襯套組合成為隔振器組件，隔振器組件共有三個，三個隔振器組件的三根軸線匯交于一點(diǎn)，匯交點(diǎn)位于上平臺上方；上平臺和下平臺通過下轉(zhuǎn)接件、隔振器組件連接；阻尼層夾在定片和動片之間。
[0006]優(yōu)選地，所述上平臺上表面有六個直徑為8.5^的第二光孔用于和一個衛(wèi)星飛輪連接。
[0007]優(yōu)選地，所述下平臺上有十個直徑為6.5臟的階梯孔用于和衛(wèi)星蜂窩板連接。
[0008]優(yōu)選地，所述隔振器組件在上平臺上的分布半徑為25臟?125臟。
[0009]優(yōu)選地，所述三個隔振器組件的軸線與上平臺的夾角為30。?150。。
[0010]優(yōu)選地，所述隔振器采用多槽型空心金屬圓柱的構(gòu)型。
[0011〕 優(yōu)選地，所述阻尼層采用阻尼材料。
[0012]優(yōu)選地，所述下轉(zhuǎn)接件、定片和動片都采用金屬材料。
[0013]優(yōu)選地，所述上平臺、襯套、下平臺、隔振器和上轉(zhuǎn)接件都采用金屬材料制成。
[0014]本發(fā)明的會聚式隔振裝置采用數(shù)值優(yōu)化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化理念設(shè)計(jì)而成，在保證及提升設(shè)計(jì)性能的前提下實(shí)現(xiàn)了輕量化和六個方向的振動抑制功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]首先，本發(fā)明的衛(wèi)星飛輪用會聚式隔振裝置從飛輪減振的實(shí)際需求出發(fā)，可同時對飛輪六個方向上的振動進(jìn)行抑制，減振效果在80%以上，性能優(yōu)異。
[0016]其次，本發(fā)明的衛(wèi)星飛輪用會聚式隔振裝置采用數(shù)值優(yōu)化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，可代替飛輪原有支架，具有質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、裝配方便、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0017]最后，本發(fā)明的衛(wèi)星飛輪用會聚式隔振裝置，只要對隔振彈簧、阻尼層、上平臺以及下平臺的相關(guān)尺寸進(jìn)行適應(yīng)性修改，就可以滿足不同型號衛(wèi)星飛輪的減振需求，具有較高的通用性，應(yīng)用前景廣闊。
[0018]經(jīng)過模態(tài)、振動等試驗(yàn)證明，本發(fā)明的衛(wèi)星飛輪用會聚式隔振裝置達(dá)到了減振性能優(yōu)異、質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的目的，只要對各尺寸進(jìn)行適應(yīng)性修改，就能實(shí)現(xiàn)對不同型號衛(wèi)星飛輪進(jìn)行振動控制的目的，從而提高了該會聚式隔振裝置的適應(yīng)性，解決衛(wèi)星在軌運(yùn)行時飛輪振動響應(yīng)大的技術(shù)問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0020]圖1為本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置的剖視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置與衛(wèi)星飛輪的安裝示意圖。
[0023]圖中:1為上平臺，2為襯套，3為下轉(zhuǎn)接件，4為下平臺，5為13螺釘，6為12螺釘，7為定片，8為阻尼層，9為動片，10為隔振器，11為上轉(zhuǎn)接件，12為衛(wèi)星飛輪。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]如圖1至圖3所示，本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置包括上平臺1、襯套
2、下轉(zhuǎn)接件3、下平臺4、定片7、阻尼層8、動片9、隔振器10和上轉(zhuǎn)接件11，上平臺1沿圓周方向有三個均勻分布的梯形角16，梯形角上有若干直徑為3.3臟的第一光孔17用于和上轉(zhuǎn)接件11連接；下平臺4沿圓周方向有三個均勻分布的凹槽18用于和下轉(zhuǎn)接件3連接；上轉(zhuǎn)接件11、隔振器10、動片9、阻尼層8、定片7和襯套2組合成為隔振器組件，隔振器組件共有三個，三個隔振器組件的三根軸線匯交于一點(diǎn)，匯交點(diǎn)位于上平臺1上方；上平臺1和下平臺4通過下轉(zhuǎn)接件3、隔振器組件連接；阻尼層8夾在定片7和動片9之間。
[0026]上平臺1上表面有六個直徑為8.5111111的第二光孔19用于和一個衛(wèi)星飛輪12固定連接。
[0027]進(jìn)一步地，下平臺4上有十個直徑為6.5^的階梯孔20用于和衛(wèi)星蜂窩板連接。
[0028]其中，上轉(zhuǎn)接件11、隔振器10、動片9、阻尼層8、定片7和襯套2組合成為隔振器組件，隔振器組件共有三個，三個隔振器組件的三根軸線匯交于一點(diǎn)，匯交點(diǎn)位于上平臺1上方，具體地，三根匯交的軸線是指三個襯套2的軸線；上平臺1和下平臺4通過下轉(zhuǎn)接件
3、隔振器組件連接，對衛(wèi)星飛輪六個方向的振動進(jìn)行抑制。
[0029]上轉(zhuǎn)接件11通過13螺釘5和上平臺1連接，隔振器10通過13螺釘5和上轉(zhuǎn)接件11連接，襯套2通過13螺釘5和隔振器10連接，動片9、定片7通過12螺釘6和隔振器10連接，阻尼層8夾在動片9、定片7中間。
[0030]進(jìn)一步地，隔振器組件在上平臺1上的分布半徑為?如此可降低隔振裝置的頻帶寬度。
[0031]進(jìn)一步地，三個隔振器組件的軸線與上平臺1的夾角為0，且0的取值為30。?150。，如此可以降低隔振裝置的頻帶寬度。
[0032]進(jìn)一步地，隔振器10采用多槽型空心金屬圓柱的構(gòu)型，用于隔離衛(wèi)星飛輪的振動響應(yīng)，阻止飛輪向衛(wèi)星蜂窩板傳遞振動，降低飛輪引起的蜂窩板振動響應(yīng)。
[0033]進(jìn)一步地，阻尼層8采用阻尼材料，動片9在運(yùn)動過程中使阻尼層8起到阻尼作用，用于抑制隔振系統(tǒng)共振峰附近的響應(yīng)，以及衰減系統(tǒng)的高頻能量。
[0034]具體地，本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置中的下轉(zhuǎn)接件3、定片7和動片9都采用1018附911型不銹鋼材料；上平臺1、襯套2、下平臺4、隔振器10和上轉(zhuǎn)接件11都采用2八1416型鋁合金材料制成；阻尼層8采用阻尼材料，如丁基橡膠。
[0035]本發(fā)明用來降低衛(wèi)星在軌運(yùn)行時飛輪轉(zhuǎn)動時引發(fā)的微振動響應(yīng)，具體工作原理如下:本發(fā)明的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置通過3個隔振器降低飛輪六個方向的振動響應(yīng)。
[0036]本發(fā)明的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置用于降低飛輪等振源在軌運(yùn)行時引發(fā)的微振動響應(yīng)，保證星上高精度敏感載荷在軌運(yùn)行時的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，具有質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、裝配方便、制造成本低、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的通用性。
[0037]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，包括上平臺、襯套、下轉(zhuǎn)接件、下平臺、定片、阻尼層、動片、隔振器和上轉(zhuǎn)接件，上平臺沿圓周方向有三個均勻分布的梯形角，梯形角上有若干直徑為3.3mm的第一光孔用于和上轉(zhuǎn)接件連接；下平臺沿圓周方向有三個均勻分布的凹槽用于和下轉(zhuǎn)接件連接；上轉(zhuǎn)接件、隔振器、動片、阻尼層、定片和襯套組合成為隔振器組件，隔振器組件共有三個，三個隔振器組件的三根軸線匯交于一點(diǎn)，匯交點(diǎn)位于上平臺上方；上平臺和下平臺通過下轉(zhuǎn)接件、隔振器組件連接；阻尼層夾在定片和動片之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述上平臺上表面有六個直徑為8.5mm的第二光孔用于和一個衛(wèi)星飛輪連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述下平臺上有十個直徑為6.5mm的階梯孔用于和衛(wèi)星蜂窩板連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述隔振器組件在上平臺上的分布半徑為25mm?125mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述三個隔振器組件的軸線與上平臺的夾角為30°?150°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述隔振器采用多槽型空心金屬圓柱的構(gòu)型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述阻尼層采用阻尼材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述下轉(zhuǎn)接件、定片和動片都采用金屬材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星飛輪用微振動會聚式隔振裝置，其特征在于，所述上平臺、襯套、下平臺、隔振器和上轉(zhuǎn)接件都采用金屬材料制成。
【文檔編號】F16F15/315GK104373503SQ201410588435
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】虞自飛, 周徐斌, 申軍烽, 滿孝穎, 黃俊杰, 石新宇 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所