CN107152491A - 冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其包括次缸、次缸芯轴、次缸左密封圈、次缸右密封圈、次缸连接座、主缸、活塞杆、补偿器活塞等，次缸位于次缸芯轴的上方，次缸芯轴位于次缸左密封圈的一侧，次缸位于次缸左密封圈的一侧，次缸左密封圈位于次缸右密封圈的一侧，次缸右密封圈位于次缸连接座的一侧，次缸连接座位于主缸的上方，次缸右密封圈位于主缸的上方，主缸位于活塞杆的一侧，活塞杆位于补偿器活塞的一侧，补偿器活塞位于次缸的下方。本发明具有性能优异、质量轻、尺寸小、制造容易、成本低的特点，用以解决高冲击变化载荷影响卫星有效载荷工作性能，解决了卫星星体结构的破坏以及星上敏感单机、器件损坏的技术问题。

Description

冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置

技术领域

本发明涉及一种装置，具体地，涉及一种冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置。

背景技术

高冲击变化载荷不仅影响卫星有效载荷工作性能，还易造成卫星星体结构的破坏以及星上敏感单机、器件的损坏，降低高冲击变化载荷对卫星的不利影响显得十分重要，目前，通过在加强星体结构勉强能实现这一目的，但加强星体结构会使得卫星增加较大质量，难以满足卫星的轻量化设计。

对于上述缺陷，若能够在卫星星体和有效载荷之间提供一种冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置有效解决上述问题，目前还没有用于卫星冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，该种冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置的设计约束主要包括四个方面：一是要极大降低冲击载荷对卫星星体的冲击影响；二是要使得有效载荷经过耗能装置作用后能够恢复到初始位置；三是要能实现有效载荷经耗能装置传递到星体的冲击力大小的可调节功能；四是要实现耗能装置的轻量化设计和包络尺寸的优化设计，为此，提供一种质量轻、尺寸小、制造容易、成本较低、性能优异的卫星冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，成为业内亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其具有性能优异、质量轻、尺寸小、制造容易、成本低的特点，用以解决高冲击变化载荷影响卫星有效载荷工作性能，解决了卫星星体结构的破坏以及星上敏感单机、器件损坏的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其特征在于，其包括次缸、次缸芯轴、次缸左密封圈、次缸右密封圈、次缸连接座、主缸、活塞杆、补偿器活塞、补偿器密封圈、次缸端盖、主缸左端盖、套筒、补偿器端盖、补偿器弹簧、复位簧、接头、引线、线圈、前支座、耗能装置、后支座、有效载荷、耗能装置活塞杆支座、连接销轴、耗能装置活塞杆、连接底板，次缸位于次缸芯轴的上方，次缸芯轴位于次缸左密封圈的一侧，次缸位于次缸左密封圈的一侧，次缸左密封圈位于次缸右密封圈的一侧，次缸右密封圈位于次缸连接座的一侧，次缸连接座位于主缸的上方，次缸右密封圈位于主缸的上方，主缸位于活塞杆的一侧，活塞杆位于补偿器活塞的一侧，补偿器活塞位于次缸的下方，补偿器密封圈位于补偿器活塞和补偿器弹簧之间，补偿器密封圈位于次缸端盖的下方，次缸端盖位于主缸左端盖的上方，主缸左端盖位于活塞杆的一侧，套筒位于补偿器端盖的一侧，套筒位于主缸左端盖和复位簧之间，补偿器端盖位于次缸端盖的下方，复位簧套在活塞杆上，线圈安装在次缸芯轴的外侧，接头位于引线的下方，接头位于补偿器端盖的一侧，引线位于线圈的一侧，引线位于套筒的上方，线圈位于主缸左端盖的上方，线圈位于前支座的上方，前支座位于耗能装置的一侧，后支座位于耗能装置和有效载荷之间，连接销轴位于耗能装置活塞杆支座和耗能装置活塞杆之间，连接销轴位于耗能装置的一侧，连接底板位于耗能装置活塞杆的下方，连接底板位于前支座的下方，连接底板位于次缸的下方，活塞杆位于有效载荷的一侧。

优选地，所述复位簧采用螺旋弹簧，初始状态为压缩状态，预压力为200N，复位簧刚度为20N/mm。

优选地，所述次缸芯轴与次缸同轴且两者之间的径向间隙为2mm。

优选地，所述补偿器弹簧采用螺旋弹簧，初始状态为压缩状态，预压力为100N，复位簧刚度为30N/mm。

优选地，所述连接底板的形状为长方形。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明具有性能优异、质量轻、尺寸小、制造容易、成本低的特点，用以解决高冲击变化载荷影响卫星有效载荷工作性能，解决了卫星星体结构的破坏以及星上敏感单机、器件损坏的技术问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置剖面图。

图2为本发明冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置安装示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图2所示，本发明冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置包括次缸1、次缸芯轴2、次缸左密封圈3、次缸右密封圈4、次缸连接座5、主缸6、活塞杆7、补偿器活塞8、补偿器密封圈9、次缸端盖10、主缸左端盖11、套筒12、补偿器端盖13、补偿器弹簧14、复位簧15、接头16、引线17、线圈18、前支座19、耗能装置20、后支座21、有效载荷22、耗能装置活塞杆支座23、连接销轴24、耗能装置活塞杆25、连接底板26，次缸1位于次缸芯轴2的上方，次缸芯轴2位于次缸左密封圈3的一侧，次缸1位于次缸左密封圈3的一侧，次缸左密封圈3位于次缸右密封圈4的一侧，次缸右密封圈4位于次缸连接座5的一侧，次缸连接座5位于主缸6的上方，次缸右密封圈4位于主缸6的上方，主缸6位于活塞杆7的一侧，活塞杆7位于补偿器活塞8的一侧，补偿器活塞8位于次缸1的下方，补偿器密封圈9位于补偿器活塞8和补偿器弹簧14之间，补偿器密封圈9位于次缸端盖10的下方，次缸端盖10位于主缸左端盖11的上方，主缸左端盖11位于活塞杆7的一侧，套筒12位于补偿器端盖13的一侧，套筒12位于主缸左端盖11和复位簧15之间，补偿器端盖13位于次缸端盖10的下方，复位簧15套在活塞杆7上，线圈18安装在次缸芯轴2的外侧，接头16位于引线17的下方，接头16位于补偿器端盖13的一侧，引线17位于线圈18的一侧，引线17位于套筒12的上方，线圈18位于主缸左端盖11的上方，线圈18位于前支座19的上方，前支座19位于耗能装置20的一侧，后支座21位于耗能装置20和有效载荷22之间，连接销轴24位于耗能装置活塞杆支座23和耗能装置活塞杆25之间，连接销轴24位于耗能装置20的一侧，连接底板26位于耗能装置活塞杆25的下方，连接底板26位于前支座19的下方，连接底板26位于次缸1的下方，活塞杆7位于有效载荷22的一侧。

复位簧15采用螺旋弹簧，初始状态为压缩状态，预压力为200N～300N，复位簧刚度为10～20N/mm，这样提高了装置的适应性。

次缸芯轴2与次缸1同轴且两者之间的径向间隙为1mm～2mm，这样使得性能优异。

补偿器弹簧14采用螺旋弹簧，初始状态为压缩状态，预压力为100N～150N，复位簧刚度为20～30N/mm，这样降低冲击载荷对卫星星体的冲击影响。

连接底板26的形状为长方形，这样结构简单。

本发明的工作原理如下：主缸、活塞杆、补偿器活塞、补偿器密封圈、主缸左端盖、套筒、补偿器端盖、补偿器弹簧、复位簧和接头组成复位结构；次缸、次缸芯轴、次缸左密封圈、次缸右密封圈、次缸连接座、引线和线圈组成阻尼调节结构；阻尼调节结构安装在复位结构侧边且两者轴线平行，流体在复位结构和阻尼调节结构中的空腔中流动，补偿器活塞、补偿器弹簧和补偿器密封圈组成流体补偿器，流体补偿器位于流体回路的右外侧且与活塞杆同轴，次缸芯轴与次缸同轴且两者之间有径向间隙，线圈安装在次缸芯轴外侧且不超过次缸芯轴外径。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一，从降低高冲击变化载荷对卫星的影响这一实际需求出发，对高冲击变化载荷传递到卫星的冲击力进行控制，试验表明衰减效率为95％，满足指标要求；

二，使有效载荷经过耗能装置作用后能够恢复到初始位置，恢复的位置精度为0.1mm，满足指标要求；

三，通过改变磁场达到改变流体阻尼的效果，实现耗能装置阻尼力可调节的功能；

四，对主缸、活塞杆、补偿器活塞、补偿器弹簧、复位簧、次缸、次缸芯轴和线圈的相关尺寸和技术参数进行适应性修改，就可以满足不同冲击载荷的耗能要求，具有较高的通用性，应用前景广阔；

五，采用仿真分析和结构优化理念设计而成，在保证及提升设计性能的前提下实现了极大降低冲击载荷对卫星星体的冲击影响、使得有效载荷工作后恢复到初始位置、有效载荷经耗能装置传递到星体的冲击力大小的可调节、质量轻、尺寸小、结构简单、制造成本低的目的，只要对各尺寸和性能参数进行适应性修改，就能满足不同冲击载荷的耗能要求，从而提高了该装置的适应性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其特征在于，其包括次缸、次缸芯轴、次缸左密封圈、次缸右密封圈、次缸连接座、主缸、活塞杆、补偿器活塞、补偿器密封圈、次缸端盖、主缸左端盖、套筒、补偿器端盖、补偿器弹簧、复位簧、接头、引线、线圈、前支座、耗能装置、后支座、有效载荷、耗能装置活塞杆支座、连接销轴、耗能装置活塞杆、连接底板，次缸位于次缸芯轴的上方，次缸芯轴位于次缸左密封圈的一侧，次缸位于次缸左密封圈的一侧，次缸左密封圈位于次缸右密封圈的一侧，次缸右密封圈位于次缸连接座的一侧，次缸连接座位于主缸的上方，次缸右密封圈位于主缸的上方，主缸位于活塞杆的一侧，活塞杆位于补偿器活塞的一侧，补偿器活塞位于次缸的下方，补偿器密封圈位于补偿器活塞和补偿器弹簧之间，补偿器密封圈位于次缸端盖的下方，次缸端盖位于主缸左端盖的上方，主缸左端盖位于活塞杆的一侧，套筒位于补偿器端盖的一侧，套筒位于主缸左端盖和复位簧之间，补偿器端盖位于次缸端盖的下方，复位簧套在活塞杆上，线圈安装在次缸芯轴的外侧，接头位于引线的下方，接头位于补偿器端盖的一侧，引线位于线圈的一侧，引线位于套筒的上方，线圈位于主缸左端盖的上方，线圈位于前支座的上方，前支座位于耗能装置的一侧，后支座位于耗能装置和有效载荷之间，连接销轴位于耗能装置活塞杆支座和耗能装置活塞杆之间，连接销轴位于耗能装置的一侧，连接底板位于耗能装置活塞杆的下方，连接底板位于前支座的下方，连接底板位于次缸的下方，活塞杆位于有效载荷的一侧。

2.根据权利要求1所述的冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其特征在于，所述复位簧采用螺旋弹簧，初始状态为压缩状态，预压力为200N，复位簧刚度为20N/mm。

3.根据权利要求1所述的冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其特征在于，所述次缸芯轴与次缸同轴且两者之间的径向间隙为2mm。

4.根据权利要求1所述的冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其特征在于，所述补偿器弹簧采用螺旋弹簧，初始状态为压缩状态，预压力为150N，复位簧刚度为30N/mm。

5.根据权利要求1所述的冲击载荷用可复位和可调节式耗能装置，其特征在于，所述连接底板的形状为长方形。