本發(fā)明涉及飛輪支架，具體地，涉及一種衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架。

背景技術(shù)：

我國衛(wèi)星敏感載荷精度越來越高，對平臺微振動環(huán)境要求越來越苛刻。因此，對平臺微振動環(huán)境的分析和抑制顯得尤為重要。國外研究發(fā)現(xiàn)，飛輪振動是影響衛(wèi)星有效載荷性能指標(biāo)的主要因素。目前飛輪振動控制采用的方法有阻尼減振、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行抑制，多向振動抑制難題尚未解決，且隔振后達不到微小振動量級。

通過在飛輪和星體之間安裝被動隔振支架能實現(xiàn)振動控制的目的，但隔振支架剛度低，無法安全通過發(fā)射主動段。在隔振支架中增加解鎖裝置會增加系統(tǒng)質(zhì)量、資源需求、布局難度，且降低系統(tǒng)可靠性，因此需要增加一種緩沖裝置使得隔振支架能夠通過主動段，使隔振支架不發(fā)生破壞，且不影響其在軌的工作性能。

對于上述缺陷，若能夠提供一種衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架即可有效解決上述問題。經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，目前還沒有用于衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架，

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架，降低了衛(wèi)星在軌運行時飛輪轉(zhuǎn)動引起的敏感載荷安裝板六個方向上的振動，并使其降到微小振動量級；實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計和包絡(luò)尺寸的優(yōu)化設(shè)計，節(jié)省整星資源；用隔振支架代替原有的飛輪支架，減低成本；其主動段引起的飛輪安裝界面振動響應(yīng)放大倍數(shù)不超過指標(biāo)要求；使得支架安全通過發(fā)射主動段，不發(fā)生破壞；緩沖裝置不影響支架在軌的隔振性能；具有六向隔振、主動段緩沖、質(zhì)量輕、尺寸小、制造容易、成本較低、性能優(yōu)異的優(yōu)點。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架，包括上平臺、隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置、轉(zhuǎn)接件和下平臺；所述上平臺沿圓周方向設(shè)置有六個均勻分布的凸臺；所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的數(shù)量為六個；所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的上端分別連接所述凸臺；所述下平臺沿圓周方向設(shè)置有3組均勻分布的凹槽，每個凹槽的兩端分別連接一個轉(zhuǎn)接件，所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置包括隔振組件和緩沖組件,所述緩沖組件設(shè)置在所述隔振組件內(nèi)側(cè)，所述隔振組件的上端連接所述上平臺，所述隔振組件的下端連接所述下平臺，所述上平臺用于安裝衛(wèi)星飛輪,所述下平臺用于安裝衛(wèi)星蜂窩板,所述隔振組件包括隔振器、動片、阻尼片和定片；所述動片、阻尼片和定片設(shè)置在隔振器外側(cè),所述隔振器3可實現(xiàn)3個方向平動和3個方向轉(zhuǎn)動，所述緩沖組件包括上撐桿、下?lián)螚U、第一緩沖片、第二緩沖片、第三緩沖片、第一第一封蓋、第二第一封蓋和銷軸,所述第一緩沖片分別嵌入第一第一封蓋和第二第一封蓋的內(nèi)圓腔體中；第一第一封蓋和第二第一封蓋通過下?lián)螚U連接為一體；所述銷軸穿過上撐桿上的定位孔以及第一第一封蓋、第二第一封蓋、第一緩沖片、第二緩沖片和第三緩沖片的通孔，并與上撐桿連接；所述第二緩沖片套接在銷軸的兩端；所述第三緩沖片粘貼在第一第一封蓋和第二第一封蓋上，所述上撐桿帶動銷軸在銷軸與第一緩沖片之間的第一間隙、第一緩沖片與第二緩沖片之間的第二間隙、第二緩沖片與第一封蓋、第二封蓋之間的第三間隙、動桿與第三緩沖片之間的第四間隙中運動。

其中，所述上平臺采用鏤空式結(jié)構(gòu)。

其中，相鄰的兩個隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線交于上平臺上側(cè)一點；相鄰的兩個隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線所在的平面與上平臺的上表面的夾角為30°至150°。

其中，所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線與上平臺上表面的夾角為30°至150°。

其中，六個隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的中上撐桿的軸線與上平臺1的相對應(yīng)凸臺的交點分布在同一個圓上，分布圓的半徑為50～300mm。

其中，所述第一緩沖墊為圓柱環(huán)構(gòu)型，第一緩沖墊的外徑與第一封蓋或第二封蓋內(nèi)圓腔體的外徑一致，第一緩沖墊的高度與第一封蓋或第二封蓋內(nèi)圓腔體的外徑一致。

其中，所述第一間隙的寬度為0.1～1mm，所述第二間隙為的寬度為0.2～3mm，所述第三間隙的寬度為0.1～1mm，所述第四間隙的寬度為0.2～3mm。

其中，所述銷軸的定位孔、第一封蓋和第二封蓋上內(nèi)圓腔體、銷軸、第一緩沖片、第二緩沖片和第三緩沖片保持同軸狀態(tài)，所述銷軸主要實現(xiàn)繞軸轉(zhuǎn)動和沿銷軸的徑向平動。

其中，所述第一封蓋和第二封蓋的側(cè)邊分別設(shè)置有圓形剛性限位腔，銷軸穿過兩個剛性限位腔，且與限位腔同軸，該限位腔進一步保護隔振器不發(fā)生破壞。

其中，所述上平臺、轉(zhuǎn)接件、下平臺、隔振器、動片、定片、上撐桿、下?lián)螚U、第一封蓋、第二封蓋和銷軸采用鋁合金、不銹鋼或鈦合金等材料；所述阻尼片、第一緩沖片、第二緩沖片、第三緩沖片采用橡膠材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明中隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架具有緩沖和隔振兩種功能，緩沖組件能夠使得本發(fā)明安全通過發(fā)射主動段、飛輪安裝界面振動響應(yīng)放大倍數(shù)不超過指標(biāo)要求、不影響支架在軌隔振性能；隔振組件對衛(wèi)星飛輪6個方向的振動進行抑制，達到降低敏感載荷安裝板振動響應(yīng)的目的；

2、本發(fā)明從飛輪隔振和載荷減振的實際需求出發(fā)，可同時對衛(wèi)星飛輪6個方向上的振動進行抑制，從而達到降低敏感載荷安裝板的振動響應(yīng)，減振效果在90％以上，性能優(yōu)異。

3、本發(fā)明從發(fā)射主動段的實際需求出發(fā)，對衛(wèi)星飛輪3個方向上的發(fā)射主動段振動響應(yīng)進行控制，飛輪安裝面的振動響應(yīng)放大倍數(shù)為1至4倍，滿足指標(biāo)要求；同時保護支架在發(fā)射主動段不發(fā)生破壞，且不影響支架在軌段的隔振性能；

4、本發(fā)明采用數(shù)值優(yōu)化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理念，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；

5、本發(fā)明中只要對上平臺、隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置和下平臺的相關(guān)尺寸進行適應(yīng)性修改，就可以滿足不同型號衛(wèi)星飛輪和不同載荷的隔振需求，具有較高的通用性，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架的半剖視圖；

圖3為圖2中A的放大示意圖。

圖4為本發(fā)明衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架與飛輪的安裝示意圖。

圖中：1-上平臺；2-上撐桿；3-隔振器；4-動片；5-阻尼片；6-定片；7-下?lián)螚U；8-轉(zhuǎn)接件；9-下平臺；10-凹槽；11-上平臺表面；12為凸臺；13-第一緩沖片；14-第二緩沖片；15-第三緩沖片；16-第一封蓋；17-第二封蓋；18-銷軸；19-第四間隙；20-第三間隙；21-第二間隙；22-第一間隙；23-衛(wèi)星飛輪。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(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。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明實施例提供了一種衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架，包括上平臺1、隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置、轉(zhuǎn)接件8和下平臺9；所述上平臺1沿圓周方向設(shè)置有六個均勻分布的凸臺；所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的數(shù)量為六個；所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的上端分別連接所述凸臺；所述下平臺9沿圓周方向設(shè)置有3組均勻分布的凹槽，每個凹槽的兩端分別連接一個轉(zhuǎn)接件8，所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置包括隔振組件和緩沖組件,所述緩沖組件設(shè)置在所述隔振組件內(nèi)側(cè)，所述隔振組件的上端連接所述上平臺1，所述隔振組件的下端連接所述下平臺9，所述上平臺1用于安裝衛(wèi)星飛輪,所述下平臺9用于安裝衛(wèi)星蜂窩板,所述隔振組件包括隔振器3、動片4、阻尼片5和定片6；所述動片4、阻尼片5和定片6設(shè)置在隔振器3外側(cè),所述隔振器3可實現(xiàn)3個方向平動和3個方向轉(zhuǎn)動，所述緩沖組件包括上撐桿2、下?lián)螚U7、第一緩沖片13、第二緩沖片14、第三緩沖片15、第一第一封蓋6、第二第一封蓋7和銷軸18,所述第一緩沖片13分別嵌入第一第一封蓋6和第二第一封蓋7的內(nèi)圓腔體中；第一第一封蓋6和第二第一封蓋7通過下?lián)螚U7連接為一體；所述銷軸18穿過上撐桿7上的定位孔以及第一第一封蓋6、第二第一封蓋7、第一緩沖片13、第二緩沖片14和第三緩沖片15的通孔，并與上撐桿7連接；所述第二緩沖片14套接在銷軸18的兩端；所述第三緩沖片15粘貼在第一第一封蓋6和第二第一封蓋7上，所述上撐桿2帶動銷軸18在銷軸與第一緩沖片之間的第一間隙、第一緩沖片與第二緩沖片之間的第二間隙、第二緩沖片與第一封蓋、第二封蓋之間的第三間隙、動桿與第三緩沖片之間的第四間隙中運動。

所述上平臺采用鏤空式結(jié)構(gòu)。

相鄰的兩個隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線交于上平臺1上側(cè)一點；相鄰的兩個隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線所在的平面與上平臺1的上表面的夾角為30°至150°，優(yōu)選地，相鄰的兩個隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線所在的平面與上平臺上表面的夾角為87°

所述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線與上平臺上表面的夾角為30°至150°，優(yōu)選地，隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的軸線與上平臺上表面的夾角為42°。

六個隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的中上撐桿的軸線與上平臺1的相對應(yīng)凸臺的交點分布在同一個圓上，分布圓的半徑為50～300mm，優(yōu)選地，分布圓的半徑為80mm。

所述第一緩沖墊為圓柱環(huán)構(gòu)型，第一緩沖墊的外徑與第一封蓋或第二封蓋內(nèi)圓腔體的外徑一致，第一緩沖墊的高度與第一封蓋或第二封蓋內(nèi)圓腔體的外徑一致。

所述第一間隙的寬度為0.1～1mm，所述第二間隙為的寬度為0.2～3mm，所述第三間隙的寬度為0.1～1mm，所述第四間隙的寬度為0.2～3mm，優(yōu)選地，第一間隙的寬度為1mm；第二間隙的寬度為0.5mm；第三間隙的寬度為0.8mm；第四間隙的寬度為0.3mm。

所述銷軸的定位孔、第一封蓋和第二封蓋上內(nèi)圓腔體、銷軸、第一緩沖片、第二緩沖片和第三緩沖片保持同軸狀態(tài)，所述銷軸主要實現(xiàn)繞軸轉(zhuǎn)動和沿銷軸的徑向平動。

所述第一封蓋和第二封蓋的側(cè)邊分別設(shè)置有圓形剛性限位腔，銷軸穿過兩個剛性限位腔，且與限位腔同軸，該限位腔進一步保護隔振器不發(fā)生破壞。

所述上平臺、轉(zhuǎn)接件、下平臺、隔振器、動片、定片、上撐桿、下?lián)螚U、第一封蓋、第二封蓋和銷軸采用鋁合金、不銹鋼或鈦合金等材料；所述阻尼片、第一緩沖片、第二緩沖片、第三緩沖片采用橡膠材料。

上述隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置的隔振和緩沖方法包括如下方式：

S1、衛(wèi)星飛輪轉(zhuǎn)動引起所述衛(wèi)星飛輪隔振支架用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架中銷軸的位移小于所述緩沖空間時，此時只有隔振器和阻尼片起到隔振作用，所述6個6自由度隔振器實現(xiàn)飛輪的6個方向隔振；

S2、衛(wèi)星飛輪引起銷軸的位移大于所述緩沖空間時，第一緩沖片，第二緩沖片，第三緩沖片發(fā)生變形起到緩沖作用，并防止隔振器因變形過大發(fā)生破壞。

本具體實施用來降低衛(wèi)星在軌運行時飛輪轉(zhuǎn)動時引發(fā)的敏感載荷安裝板微振動響應(yīng)以及保護支架不發(fā)生破壞，本具體實施提供的衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架用于降低衛(wèi)星飛輪6個方向的振動響應(yīng)。本具體實施提供的衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架用于降低飛輪等振源在軌運行時引發(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、適用性強等優(yōu)點，具有較高的通用性。本具體實施提供的衛(wèi)星飛輪用隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_組合支架用于對飛輪3個方向上的發(fā)射主動段振動響應(yīng)進行控制，衛(wèi)星飛輪安裝面的振動響應(yīng)放大倍數(shù)為1至4倍，滿足指標(biāo)要求；隔振與類鉸鏈?zhǔn)骄彌_裝置保護支架不發(fā)生破壞的同時不影響支架在軌的隔振性能，保證飛輪在發(fā)射主動段的安全性和在軌段支架的穩(wěn)定性和可靠性，

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，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)明的實質(zhì)內(nèi)容。