CN104179870A - 一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器 - Google Patents

一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN104179870A
CN104179870A CN201310204578.4A CN201310204578A CN104179870A CN 104179870 A CN104179870 A CN 104179870A CN 201310204578 A CN201310204578 A CN 201310204578A CN 104179870 A CN104179870 A CN 104179870A
Authority
CN
China
Prior art keywords
damper
housing
particles
damped
exhaust nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310204578.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104179870B (zh
Inventor
杨建中
刘海平
吴琼
罗敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Original Assignee
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Spacecraft System Engineering filed Critical Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority to CN201310204578.4A priority Critical patent/CN104179870B/zh
Publication of CN104179870A publication Critical patent/CN104179870A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104179870B publication Critical patent/CN104179870B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器，主要由螺纹压紧板、密封板、波纹管、定力弹簧、上连接板、阻尼颗粒、抽气嘴、壳体及壳体底座等组成。通过阻尼颗粒之间的相互碰撞、剪切变形及摩擦，耗散壳体的振动能量，使上连接板的振动大大降低，从而达到阻尼减振的目的。密封板、波纹管、壳体将阻尼颗粒密闭在阻尼器的腔体内，通过抽气嘴把腔体抽真空，并通过压扁抽气嘴保证腔体的密封，防止阻尼颗粒材料在真空中质损或放气，避免由此导致阻尼性能的下降及对其他光学设备可能产生的污染。本发明阻尼器通过定力弹簧给阻尼颗粒施加载荷，保证阻尼颗粒之间的压力不变，从而保证阻尼力的稳定性。本发明阻尼器具有结构简单、安装方便、适用于极端环境条件等优点。

Description

一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器
技术领域
发明涉及航天在轨技术领域，具体涉及一种密封型颗粒阻尼器。
背景技术
航天器在轨运行阶段存在着多种扰动源，这些扰动源会引起航天器平台的振动。随着航天技术的发展，航天器携带的精密有效载荷越来越多，航天器平台的振动往往会影响这些有效载荷的正常工作。为满足有效载荷的工作环境要求，需要采用相应的振动抑制措施，如采用阻尼器把振源通过航天器结构传递至有效载荷的振动能量吸收或耗散掉。颗粒阻尼器是将阻尼颗粒按某一填充率放入待定的结构空腔内，在结构发生振动时颗粒间产生摩擦、碰撞等非线性力学行为，将机械能转化为热能和声能，产生较高的阻尼效应。常见的颗粒阻尼器一般不具备密封的功能，在真空环境下可能由于阻尼颗粒的质损、放气而对如光学仪器等精密设备产生污染，且由于地面和在轨使用时重力环境的变化，往往导致阻尼颗粒之间的压力大幅减小，进而导致摩擦和阻尼力出现较大变化，因此难以直接用于航天器在轨振动抑制。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器，既能消除地面试验时空气阻尼的影响，又保证在轨工作时由于放气等现象对光学设备产生的影响。
一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器，包括螺纹压紧板、密封板、波纹管、定力弹簧、上连接板、阻尼颗粒、抽气嘴、壳体及壳体底座；螺纹压紧板和壳体均为空心圆柱体；其中，螺纹压紧板内表面一端为内螺纹，另一端开有通孔；壳体一端外表面为外螺纹，内表面为台阶面，另一端为壳体底座，提供与航天器结构的机械接口；在壳体外柱面中部开通孔，并与抽气嘴密封连接；
密封板和上连接板为圆柱体；
密封板与波纹管上端焊接；波纹管下端与壳体上端内表面处台阶面焊接；
密封板和上连接板之间设置定力弹簧，使二者之间保持稳定的作用力；上连接板的外圆与壳体内壁之间留有间隙；
密封板、波纹管、壳体将阻尼颗粒密闭在阻尼器的腔体内；
通过抽气嘴把腔体内的空气抽到一定的真空度，并通过压扁抽气嘴保证腔体的密封，防止阻尼颗粒材料在真空中质损或放气，避免由此导致阻尼性能的下降及对其他光学设备可能产生的污染；
使用定力弹簧通过上连接板向阻尼颗粒施加压缩载荷，保证在微重力环境下腔体内阻尼颗粒之间保持稳定的压力；
通过上连接板与壳体之间的相对运动，使阻尼颗粒之间产生相互碰撞、剪切变形及相对摩擦，从而耗散机械振动能量，达到阻尼减振的目的。阻尼颗粒使用高阻尼粘弹材料制造。
本发明的另一种实现形式在螺纹压紧板和密封板之间设置压缩弹簧，可以改善阻尼器的隔振性能。
有益效果：
（1）本发明阻尼器，使用定力弹簧通过上连接板给阻尼颗粒施加压缩载荷，保证在空间微重力环境下阻尼颗粒之间的作用力稳定，进而保证阻尼力的稳定性；
（2）本发明阻尼器，使用密封板、波纹管、壳体组成的腔体实现阻尼颗粒的密封，防止由于放气而对其它设备造成污染；
（3）本发明阻尼器，预留抽气嘴实现装配完成后的抽真空，防止地面试验时空气阻尼的影响，保证地面试验结果与在轨性能的一致性。
附图说明
图1是本发明阻尼器的结构示意图；
图2是本发明阻尼器的应用示意图；
图3是本发明阻尼器的另一种形式。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器，如图1所示，包括：螺纹压紧板1，密封板2，波纹管3，定力弹簧4，上连接板5，阻尼颗粒6，抽气嘴7，壳体8，壳体底座9；
螺纹压紧板1和壳体8均为空心圆柱体；其中，螺纹压紧板1内表面一端为内螺纹，另一端开有通孔；壳体8一端为外螺纹，另一端为壳体底座9提供与航天器结构的机械接口；在壳体8外柱面中部开通孔，并与抽气嘴7密封连接；
密封板2和上连接板5为圆柱体；
密封板2与波纹管3上端焊接；波纹管3下端与壳体8上端内表面处台阶面焊接；
密封板2和上连接板5之间设置定力弹簧4，保持密封板2和上连接板5之间作用力的稳定性；上连接板5的外圆与壳体8的内壁之间留有间隙；
密封板2、波纹管3、壳体8将阻尼颗粒6密闭在阻尼器的腔体内；
通过抽气嘴7把腔体内的空气抽到一定的真空度，防止地面试验时空气阻尼的影响，保证地面及在轨应用性阻尼性能的一致性。通过压扁抽气嘴7保证腔体的密封，防止阻尼颗粒6材料在真空中质损或放弃，避免由此导致的阻尼性能的下降及对其他光学设备可能产生的污染；
使用定力弹簧4通过上连接板5向阻尼颗粒6施加压缩载荷，保证阻尼颗粒间作用力的稳定性，进而保证在轨阻尼力的稳定性；
阻尼颗粒使用高阻尼粘弹材料制造。
图2所示为本发明的应用示意图，有效载荷与密封板2连接。当结构产生轴向振动时，上连接板5与壳体8之间发生轴向相对运动，使阻尼颗粒之间产生相互碰撞、剪切变形及相对摩擦，从而耗散机械振动能量，达到阻尼减振的目的。
图3所示为本发明的另一种形式，在螺纹压紧板1和密封板2之间增加压缩弹簧10，在保证阻尼性能不变的前提下，可以进一步提高隔振性能；
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器，其特征在于，包括：螺纹压紧板（1），密封板（2），波纹管（3），定力弹簧（4），上连接板（5），阻尼颗粒（6），抽气嘴（7），壳体（8），壳体底座（9）；
螺纹压紧板（1）和壳体（8）均为空心圆柱体；其中，螺纹压紧板（1）内表面一端为内螺纹，另一端开有通孔；壳体（8）一端外表面为外螺纹，内表面为台阶面，另一端为壳体底座（9）提供与航天器结构的机械接口；在壳体（8）外柱面中部开通孔，并与抽气嘴（7）密封连接；
密封板（2）和上连接板（5）为圆柱体；
波纹管（3）下端与壳体（8）上端内表面处台阶面焊接，密封板（2）与波纹管（3）上端焊接；
密封板（2）和上连接板（5）之间设有定力弹簧（4），在两者之间留有间隙；
密封板（2）、波纹管（3）、壳体（8）将阻尼颗粒（6）密闭在阻尼器的腔体内；
通过抽气嘴（7）把腔体内的空气抽到一定的真空度，并通过压扁抽气嘴（7）保证腔体的密封。
2.如权利要求1所述的适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器，其特征在于，所述定力弹簧（4）通过上连接板（5）向阻尼颗粒（6）施加载荷。
3.如权利要求1或2所述的适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器，其特征在于，所述阻尼颗粒（6）使用高阻尼粘弹材料。
CN201310204578.4A 2013-05-28 2013-05-28 一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器 Active CN104179870B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310204578.4A CN104179870B (zh) 2013-05-28 2013-05-28 一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310204578.4A CN104179870B (zh) 2013-05-28 2013-05-28 一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104179870A true CN104179870A (zh) 2014-12-03
CN104179870B CN104179870B (zh) 2016-05-04

Family

ID=51961135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310204578.4A Active CN104179870B (zh) 2013-05-28 2013-05-28 一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104179870B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104632986A (zh) * 2014-12-22 2015-05-20 西安交通大学 一端加铁磁端盖耦合电磁场的颗粒阻尼器及其对振动结构的减振方法
CN106013490A (zh) * 2016-06-13 2016-10-12 同济大学 一种抗倒塌颗粒型阻尼梁
CN106917840A (zh) * 2017-04-05 2017-07-04 武汉科技大学 一种阻塞性活塞式颗粒阻尼器
CN108223669A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 罗伯特·博世有限公司 减振装置和具有减振装置的气体喷射器
CN109268429A (zh) * 2018-11-30 2019-01-25 北京宇航系统工程研究所 一种非串联的简单可靠整星减振器
CN109296863A (zh) * 2018-10-25 2019-02-01 珠海格力电器股份有限公司 阻尼减振器及空调器
CN109690128A (zh) * 2016-05-23 2019-04-26 威巴克北美公司 颗粒阻尼器系统和方法
CN111609076A (zh) * 2020-05-21 2020-09-01 天津大学 一种用于隔振降噪的颗粒状平面型弹性波超材料装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011149476A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Bridgestone Corp 制振ダンパ
CN102734365A (zh) * 2012-06-20 2012-10-17 北京空间飞行器总体设计部 一种三向粘弹性阻尼器
CN102734376A (zh) * 2012-06-20 2012-10-17 北京空间飞行器总体设计部 一种适合航天器在轨应用的密封型三向粘弹性阻尼器
CN102777526A (zh) * 2011-12-23 2012-11-14 北京空间飞行器总体设计部 一种适合航天器在轨应用的密封型粘弹性阻尼器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011149476A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Bridgestone Corp 制振ダンパ
CN102777526A (zh) * 2011-12-23 2012-11-14 北京空间飞行器总体设计部 一种适合航天器在轨应用的密封型粘弹性阻尼器
CN102734365A (zh) * 2012-06-20 2012-10-17 北京空间飞行器总体设计部 一种三向粘弹性阻尼器
CN102734376A (zh) * 2012-06-20 2012-10-17 北京空间飞行器总体设计部 一种适合航天器在轨应用的密封型三向粘弹性阻尼器

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104632986A (zh) * 2014-12-22 2015-05-20 西安交通大学 一端加铁磁端盖耦合电磁场的颗粒阻尼器及其对振动结构的减振方法
CN109690128A (zh) * 2016-05-23 2019-04-26 威巴克北美公司 颗粒阻尼器系统和方法
CN106013490A (zh) * 2016-06-13 2016-10-12 同济大学 一种抗倒塌颗粒型阻尼梁
CN106013490B (zh) * 2016-06-13 2018-07-03 同济大学 一种抗倒塌颗粒型阻尼梁
CN108223669A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 罗伯特·博世有限公司 减振装置和具有减振装置的气体喷射器
CN106917840A (zh) * 2017-04-05 2017-07-04 武汉科技大学 一种阻塞性活塞式颗粒阻尼器
CN106917840B (zh) * 2017-04-05 2023-03-21 武汉科技大学 一种阻塞性活塞式颗粒阻尼器
CN109296863A (zh) * 2018-10-25 2019-02-01 珠海格力电器股份有限公司 阻尼减振器及空调器
CN109268429A (zh) * 2018-11-30 2019-01-25 北京宇航系统工程研究所 一种非串联的简单可靠整星减振器
CN111609076A (zh) * 2020-05-21 2020-09-01 天津大学 一种用于隔振降噪的颗粒状平面型弹性波超材料装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104179870B (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104179870A (zh) 一种适合航天器在轨应用的密封型颗粒阻尼器
Fereidoon et al. Application of He’s homotopy perturbation method to nonlinear shock damper dynamics
CN104061278B (zh) 一种适合航天器在轨应用的防碎屑泄漏金属橡胶阻尼器
JP2012007730A (ja) シャシー取り付けシステム
JP5476087B2 (ja) 荷電粒子線装置の物体位置決め装置
JP2006502012A (ja) 振動を減衰する減衰装置
CN204784376U (zh) 锲形结构约束阻尼减振器
CN105134874B (zh) 卫星飞轮用隔振与缓冲组合式支架
CN105240434A (zh) 碟片弹簧准零刚度隔振器
CN105221644A (zh) 黏滞阻尼器
JP5886721B2 (ja) 構造物用制振ダンパー
Liu et al. Suppressing wind-induced oscillations of prismatic structures by dynamic vibration absorbers
Yang et al. Performance of a dual-stage inerter-based vibration isolator
KR102178278B1 (ko) 배관용 제진 장치
CN108386474B (zh) 一种干摩擦阻尼器
JP6872429B2 (ja) 荷電粒子線装置
Zhong et al. Principle study of a semi-active inerter featuring magnetorheological effect
CN206299544U (zh) 一种大功率压缩机减振支座
CN204784370U (zh) 锥形约束阻尼减振器
CN104389943A (zh) 一种卫星用液体阻尼隔振器
CN102777526B (zh) 一种适合航天器在轨应用的密封型粘弹性阻尼器
Vakakis Intentional utilization of strong nonlinearity in structural dynamics
CN213628629U (zh) 用于汽车的阻尼组件
CN107654566A (zh) 参数可调的液弹式隔振装置
Bedolla et al. Improvement of dynamic response in an impact absorber by frictional elements

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant