CN101936321B - 一种应用于低温工况下的金属弹性支撑隔圈 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于低温工况下的金属弹性支撑隔圈，特别是一种用于深低温探测器中能柔性固定透镜或其他元件的圆盖形弹性支撑隔圈。弹性元件选取锻造膨胀合金为材料，使其与透镜或其他元件材料保持良好的热匹配性。弹性元件为一体结构，不存在多构件连接，加工使用方便，对选用的盖状结构体通过机加工或激光切割等方式在下端面和侧面开槽或开孔，调节开槽或开孔的数量、间距、排列方式等均可改变整个弹性元件的劲度系数，以适合不同探测器的具体应用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属弹性隔圈，特别涉及一种用于深低温探测器中能柔性平行固定透镜或其他元件的圆盖形弹性支撑隔圈。
背景技术
低温探测器在卫星上有广泛应用，在探测器组件设计时必须考虑到各种元件在运输、卫星发射过程中的振动问题。通常采用在管壳上设计紧配合的卡槽来固定元件的相对位置。但由于管壳材料和其它元件(如透镜片)材料的力学性能不同，振动过程中会致使光学元件出现磨损破坏。设计相对宽松的卡槽或台阶并配合弹性支撑元件的使用是解决这一问题的有效途径。现有的一些弹性支撑元件大多只能在常温下使用，在低温下应用有可能会因为热匹配问题引发接触部位变形不均匀而导致系统整体精度的下降。目前深低温工况下使用的弹性支撑较少，如发明专利“超低温部件低热导弹性支撑体”(申请号：200710019670.8)发明了一种针对低温部件的弹性支撑体，但该发明主要从结构设计角度降低支撑体的热导率，对弹性支撑材料的选用并不关注，且结构设计较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单且能在深低温工况下运用的弹性支撑隔圈，不仅加工方便，不增加探测器成本，而且有效解决了在低温工况下透镜或其他元件平行柔性固定的问题，避免了部件在振动过程中的损伤和破坏。
本发明的技术方案如下：
本发明的深低温工况下应用的金属弹性支撑隔圈，其特征是，选用低温状态下结构稳定，且与透镜或其他元件材料具有良好热匹配性的锻造合金材料，如锻造可伐合金材料，锻造合金材料的弹塑性一般较铸造合金好。
本发明的深低温探测器用金属弹性支撑隔圈，其特征是，弹性支撑为中心开孔的圆盖形，圆盖各处的壁厚为0.15～0.30mm，高度3～10mm，两端面平行度不大于0.02mm。
本发明的深低温工况下应用的金属弹性支撑隔圈，其特征是，整体结构包括两部分：下部弹性支撑片结构和侧面弹性支撑环结构。下部弹性支撑片通过径向开槽或开孔获得，开槽或开孔的排列方式为沿圆周方向均布，数量为4～8个。侧面弹性支撑环结构通过切向开槽获得，开槽宽度为0.2～0.5mm，槽间支撑柱宽度为0.4～1mm，每一环道上的开槽数量至少为4且沿圆周方向均布。开槽环道数为偶数，环道间距为0.2～0.5mm，自第一环道开始，上下相邻环道上的开槽的起始位置切向旋转一个角度，旋转角度为22.5°～45°，同时须保证所有槽间支撑柱在下端面的投影沿圆周方向均布。
本发明的深低温工况下应用的金属弹性支撑隔圈，由于选用的材料为与透镜热匹配良好的锻造合金，可以有效减少因常温低温交替变化过程中变形不均匀引起的探测器精度下降的问题。在加工时，弹性支撑体下部支撑片径向开槽或开孔数量为4～8个且沿圆周方向均布，侧面切向开槽的环道数为偶数且所有槽间支撑柱在下端面的投影沿圆周方向均布，可以保证弹性支撑元件在受力时各方向变形均一。具体运用时可调整开槽或开孔数量、间距、排列方式等以改变整个弹性支撑元件的劲度系数，以满足不同探测器的需求。
本发明的弹性支撑体结构简单，为一材料整体切割而成，不存在多构件连接问题，整体结构稳定，加工方便。
附图说明
图1为具体实施方式一的俯视图。
图2为具体实施方式一的剖面图。
图3为具体实施方式二的俯视图。
图4为具体实施方式二的剖面图。
图中符号说明：1-1中心开孔；1-2径向开槽；1-3槽间支撑柱；2-1切向开槽；3-1扇形孔；3-2支撑圈。
具体实施方式
实施例1
参照图1、图2，深低温工况下应用的金属弹性支撑隔圈，材料选用锻造可伐合金，机加工成壁厚0.2mm带中心开孔1-1的圆盖形结构，支撑隔圈外径15mm，高5mm，中心开孔直径10mm。下部弹性支撑片通过径向开槽1-2获得，开槽数量为8个，沿圆周方向均布，开槽宽度为0.2mm，长度为2.2mm。侧面弹性支撑环结构切向开槽2-1宽度为0.2mm，槽间支撑柱1-3宽度为0.4mm，每一环道上切向开槽2-1数量为4个且沿圆周方向均布。开槽环道位于支撑圈中部，数量为4个，环道间距为0.4mm，自第一环道开始，上下相邻环道上的开槽的起始位置切向旋转22.5°。
实施例2
参照图3、图4，为本发明的深低温探测器用金属弹性支撑的第二个实例。本实例与前述实例大致相同，其不同处在于下部弹性支撑片通过径向开扇形孔3-1获得，开孔数量为8个，径向长度为1.8mm，扇形角度为20°，沿圆周方向均布，前端保留支撑圈3-2。侧面弹性支撑环上下相邻环道上的开槽起始位置切向旋转45°。
Claims (1)
1.一种应用于低温工况下的金属弹性支撑隔圈，其特征在于：它是用锻造膨胀合金材料制成的圆盖形状的隔圈，隔圈各处的壁厚为0.15～0.30mm，高度3～10mm，两端面平行度不大于0.02mm；在所述隔圈下部的圆盖面上有一个用于通光的中心孔，四周径向开槽或开孔，开槽或开孔的排列方式为沿圆周方向均布，数量为4～8个；在所述隔圈侧面的圆柱面上开若干开槽环道，开槽环道数为偶数，环道间距为0.2～0.5mm，每一环道上均布有若干数量弧形槽，数量至少为4，槽的宽度为0.2～0.5mm，槽间支撑柱宽度为0.4～1mm，自第一环道开始，上下相邻环道上的开槽的起始位置切向旋转一个角度，旋转角度为22.5°～45°，同时须保证所有槽间支撑柱在下端面的投影沿圆周方向均布。
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