CN109356967A - 一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置 - Google Patents
一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，属于航天设备技术领域，本发明设置有卫星舱板，卫星舱板上部通过隔振装置与装有飞轮安装支架固连；隔振装置包括垫片、隔振垫和轴套，垫片与轴套上端接触，轴套下端与卫星舱板上表面接触，轴套外部套装有吸收振动冲击的隔震垫，隔震垫与安装支架柔性接触；防摇摆装置包括套筒和防摇摆杆，套筒外壁与安装支架固连，套筒内壁套设在防摇摆杆外部，防摇摆杆一端与套筒重叠区域固连有吸能套，吸能套与套筒间隙配合，防摇摆杆另一端通过螺栓与卫星舱板固连，本发明实现了降低飞轮微振动、摇摆现象，结构简单、重量轻的特点。
Description
技术领域
本发明涉及航天设备技术领域，尤其涉及一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置。
背景技术
高分辨率光学卫星对微振动的要求极高，微小的振动都有可能造成光学载荷的抖动，从而降低卫星的指向精度和稳定度，导致成像质量下降，甚至出现图像扭曲现象，卫星上微振动主要来源于卫星上活动部件，其中飞轮是最主要的微振动来源，因此如何降低飞轮微振动对光学载荷的影响，对提高卫星分辨率及保证成像质量，具有重要的意义。
现有技术中，申请日为2014年09月16日，申请号CN201410472595.0，授权公告号CN104276294B的一篇名为《卫星微振动隔振系统压紧释放装置》中国发明专利申请，该申请包括火工锁，火工锁与火工锁安装座螺接，并通过两个上下设置的并紧螺母螺接压紧在被压紧对象压紧点上，火工锁安装座与安装基板之间螺接，火工锁安装座和保护罩之间配合接触，微动开关指示支架设置于两个上下设置的并紧螺母之间，下并紧螺母的外部套装有展开弹簧；微动开关调节支架螺接在安装基板上，微动开关及片簧组件螺接在微动开关调节支架上；片簧组件与微动开关指示支架之间具有相对状态关系，微动开关根据片簧组件与微动开关指示支架之间的相对状态关系给予释放成功信号；在发射段压紧阶段，展开弹簧压紧在微动开关指示支架和被压紧对象压紧点之间，片簧组件与微动开关指示支架之间为接触状态；当火工锁在轨解锁后，通过展开弹簧实现火工锁解锁后的彻底分离释放，
该申请存在的缺点：
1、该装置包含多个组件，复杂程度较高，降低了使用可靠性；
2、火工品解锁需要强电流，占用了卫星系统电资源，而且，尺寸、重量较大，不适合电池容量较小的、对尺寸、重量要求高的小卫星及微小卫星使用。
所以，就以上问题，本发明提供一种结构简单、重量轻用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置是必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、重量轻用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明公开的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，包括：
卫星舱板，所述卫星舱板上部通过隔振装置与装有飞轮的安装支架固连；
所述隔振装置具有吸收振动冲击的隔震垫，所述隔震垫与所述安装支架柔性接触；
防摇摆装置，所述防摇摆装置相对布置在所述安装支架的两侧，其一端与所述卫星舱板固连，另一端与所述安装支架固连，且所述防摇摆杆装置与所述安装支架连接端具有吸能套。
进一步的，所述支架下端具有连接孔，所述连接孔与所述隔振垫柔性接触。
进一步的，所述卫星舱板上表面设有安装所述隔振装置的安装孔，所述安装孔设有内螺纹，所述隔振装置通过螺栓与所述安装孔固连。
进一步的，所述防摇摆装置包括套筒和防摇摆杆；
所述套筒，其外壁与所述安装支架固连，内壁套设在所述防摇摆杆外部；
所述防摇摆杆，其一端与所述套筒重叠区域固连有所述吸能套，并且所述吸能套与所述套筒间隙配合，所述防摇摆杆另一端通过螺栓与所述卫星舱板固连。
进一步的，所述吸能套与所述套筒之间的间隙为0.8mm-1.5mm。
进一步的，所述吸能套的厚度为3mm。
进一步的，所述吸能套与所述防摇摆杆固化一体成型或胶接。
进一步的，所述隔振装置包括垫片、所述隔振垫和轴套；
所述垫片与所述轴套上端接触，所述轴套下端与所述卫星舱板上表面接触，所述轴套外部套装有所述隔振垫。
进一步的，所述吸能套采用粘弹性材料。
进一步的，所述隔振垫采用粘弹性材料或金属橡胶。
在上述技术方案中，本发明提供的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置；
有益效果：
1、本发明设计的防摇摆装置，通过防摇摆装置设置有吸能套，实现了减小摇摆位移幅值；
2、本发明设计的隔振装置，通过隔振装置设置有隔振垫，实现了降低飞轮的微振动现象；
3、本发明设计还具有结构简单、重量轻、可靠性高、成本低的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明公开的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置整体结构图；
图2是本发明公开的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置防摇摆装置剖视图；
图3是本发明公开的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置隔振装置剖视图。
附图标记说明：
1、安装支架；2、套筒；3、防摇摆杆；4、飞轮；5、卫星舱板；6、吸能套；7、螺栓；8、垫片；9、隔震垫；10、轴套。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1所示；
一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置隔振装置，包括：
卫星舱板5，卫星舱板5上部通过隔振装置与装有飞轮4的安装支架1固连；
隔振装置具有吸收振动冲击的隔震垫9，隔震垫9与安装支架1柔性接触；
防摇摆装置，防摇摆装置相对布置在安装支架1的两侧，其一端与卫星舱板5固连，另一端与安装支架1固连，且防摇摆杆装置与安装支架1连接端具有吸能套6。
优选的，安装支架1下端具有连接孔，连接孔与隔振垫9柔性接触。
优选的，卫星舱板5上表面设有安装隔振装置的安装孔，安装孔设有内螺纹，隔振装置通过螺栓7与安装孔固连。
具体的，参见图1所示，该结结构中卫星系统上的卫星舱板5上表面设有多个带内螺纹的用于安装隔振装置的安装孔，卫星舱板5通过隔振装置与装有飞轮4的安装支架1固连，安装支架1下端具有多个连接孔，每个连接孔内均装有隔振装置；
隔振装置具有吸收振动冲击的隔振垫9，隔振垫9与安装支架1的连接孔柔性接触，用隔振垫9与连接孔柔性接触，使卫星在轨期间星上飞轮4产生的微振动通过支架1传递到卫星舱板5的振动能量得到有效降低，实现的隔振功能；
防摇摆装置一端与安装支架1固连，另一端与卫星舱板5固连，防摇摆装置与安装支架1固连端设有吸能套6，用于吸收安装支架1在火箭发射主动段产生的摆动，有利于防止通过防摇摆装置传递给卫星舱板5；
卫星在地面振动试验和发射主动段火箭上振动时，通过隔振装置的隔振垫9会由于安装支架1压缩变形，隔振橡胶垫9较小的摆角变形通过安装支架1放大之后，在安装支架1的顶端和飞轮4的外边缘形成较大的摆动位移，存在与周围其他设备碰撞的风险，特别是单机设备布局紧凑的小卫星和微小卫星上，在防摇摆装置的作用下，当安装支架1上端摆动时，固连在安装支架1上的轴套2与防摇摆杆3上的吸能套6发生碰撞，吸能套6被压缩后产生一个与安装支架1摆动方向相反的作用力作用在支架套筒2上，支架套筒2在吸能套6作用力下向反方向运动，从而达到了限制安装支架1大幅度摆动，在碰撞过程中，吸能套6衰减掉了大部分碰撞产生的冲击能量，降低了碰撞对飞轮4产生的冲击，另外，试验结果发现，防摇摆装置对飞轮4的正弦振动响应也起到了显著的抑制效果。
优选的，防摇摆装置包括套筒2和防摇摆杆3；
套筒2，其外壁与安装支架1固连，内壁套设在防摇摆杆3外部；
防摇摆杆3，其一端与所述套筒2重叠区域固连有吸能套6，并且吸能套6与套筒2间隙配合，防摇摆杆3另一端通过螺栓与卫星舱板5固连。
优选的，吸能套6与套筒2之间的间隙为0.8mm-1.5mm。
优选的，吸能套6厚度为3mm。
优选的，吸能套6与防摇摆杆3固化一体成型或胶接。
具体的，参见图2所示，该结构中防摇摆装置包括套筒2、防摇摆杆3、吸能套6；
套筒2套装在防摇摆杆3外部，套筒2外壁与安装支架1固连，并且防摇摆杆3一端与套筒2重叠区域固化一体成型或胶接有吸能套6，防摇摆杆3远离套筒2端与卫星舱板5固连，吸能套6与套筒间隙配合，且间隙值可在0.8mm-1.5mm之间，吸能套6厚度为3mm，通过吸能套6与套筒间隙配合，将安装支架1在卫星在轨运行时产生的摆动限位在一定范围内，避免安装支架1与其他设备产生碰撞，另外，还避免了将安装支架1的摆动通过防摇摆杆3传递给卫星舱板5。
优选的，隔振装置包括垫片8、隔振垫9和轴套10；
垫片8与轴套10上端接触，轴套10下端与卫星舱板5上表面接触，轴套10外部套装有隔振垫9。
具体的，参见图3所示，该结构中隔振装置包括垫片8、隔振垫9、轴套10；
轴套10下端与卫星舱板5接触，轴套10外壁套有两个隔振垫9，两个隔振垫9与安装支架1接触、并将安装支架1限制在轴套10中部，轴套顶端放置有垫片8，垫片8、隔振垫9、安装支架1、轴套10通过螺栓7固连在卫星舱板5上，安装支架1与隔振垫9柔性接触，使卫星在轨期间星上飞轮4产生的微振动通过支架1传递到卫星舱板5的振动能量得到有效降低，实现的隔振功能。
垫片8限制隔振垫9沿轴套10轴线方向移动，有利于控制隔振垫9在轴套8轴线方向上的压缩量。
优选的，吸能套6采用粘弹性材料。
具体的，该结构中吸能套6用粘弹性材料，粘弹性材料是一种专门用作阻尼层的材料，在外力作用下，弹性和粘性两种变形机制同时存在的材料，粘弹性材料能够提供低频隔振功能和阻尼减振效应，在安装支架1产生的微振动传递到卫星安装基板5的过程中进行衰减。
优选的，隔振垫9采用粘弹性材料或金属橡胶。
具体的，该结构中隔振垫9采用粘弹性材料或采用金属橡胶制作，金属橡胶是一种均质的弹性多孔物质，是用一定的工艺方法，将一定质量的、拉伸开的、螺旋状态的金属丝有序地排放在冲压或碾压模具中，然后用冷冲压方法而成型，它的原材料是金属丝，既具有所选金属固有的特性，又具有像橡胶一样的弹性，同样具有隔振作用。
在上述技术方案中，本发明提供的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置隔振装置。
有益效果：
1、本发明设计的防摇摆装置，通过防摇摆装置设置有吸能套，实现了减小摇摆位移幅值；
2、本发明设计的隔振装置，通过隔振装置设置有隔振垫，实现了降低飞轮的微振动现象；
3、本发明设计还具有结构简单、重量轻、可靠性高、成本低的特点。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，包括：
卫星舱板(5)，所述卫星舱板(5)上部通过隔振装置与装有飞轮(4)的安装支架(1)固连；
所述隔振装置具有吸收振动冲击的隔震垫(9)，所述隔震垫(9)与所述安装支架(1)柔性接触；
防摇摆装置，所述防摇摆装置相对布置在所述安装支架(1)的两侧，其一端与所述卫星舱板(5)固连，另一端与所述安装支架(1)固连，且所述防摇摆杆装置与所述安装支架(1)连接端具有吸能套(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述安装支架(1)下端具有连接孔，所述连接孔与所述隔振垫(9)柔性接触。
3.根据权利要求1所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述卫星舱板(5)上表面设有安装所述隔振装置的安装孔，所述安装孔设有内螺纹，所述隔振装置通过螺栓(7)与所述安装孔固连。
4.根据权利要求1所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述防摇摆装置包括套筒(2)和防摇摆杆(3)；
所述套筒(2)，其外壁与所述安装支架(1)固连，内壁套设在所述防摇摆杆(3)外部；
所述防摇摆杆(3)，其一端与所述套筒(2)重叠区域固连有所述吸能套(6)，并且所述吸能套(6)与所述套筒(2)间隙配合，所述防摇摆杆(3)另一端通过螺栓与所述卫星舱板(5)固连。
5.根据权利要求4所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述吸能套(6)与所述套筒(2)之间的间隙为0.8mm-1.5mm。
6.根据权利要求4所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述吸能套(6)厚度为3mm。
7.根据权利要求4所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述吸能套(6)与所述防摇摆杆(3)固化一体成型或胶接。
8.根据权利要求1所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述隔振装置包括垫片(8)、所述隔振垫(9)和轴套(10)；
所述垫片(8)与所述轴套(10)上端接触，所述轴套(10)下端与所述卫星舱板(5)上表面接触，所述轴套(10)外部套装有所述隔振垫(9)。
9.根据权利要求1所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述吸能套(6)采用粘弹性材料。
10.根据权利要求1所述的一种用于降低飞轮微振动的防摇摆隔振装置，其特征在于，所述隔振垫(9)采用粘弹性材料或金属橡胶。
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