CN113511348A - 一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及航天电推进技术领域，具体而言，涉及一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，包括底座、永磁体、弹簧、导杆、直线轴承以及铜板环，其中：永磁体为4块，均匀的固定在底座的上表面，每2块永磁体之间均设置有导杆；铜板环上均匀的设置4个通孔，每个通孔内设置一个直线轴承；导杆的上端通过直线轴承插入铜板环的通孔内，下端与底座的上表面连接；弹簧环绕导杆设置，弹簧的上端与铜板环连接，弹簧的下端与底座的上表面连接。本发明相比于现有的技术方案节省了大量人力物力，使推力器与卫星总体接触面积更小，起到隔热的作用，同时具有无工作流体，寿命长，不需要电源等优点，阻尼性能调节方便，更好地解决了推力器的振动隔热问题。

Description

一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置
技术领域
本申请涉及航天电推进技术领域，具体而言，涉及一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置。
背景技术
推力器是机、电、热一体化的电真空器件，结构精密，推力器通过安装环安装在卫星上，在卫星发射过程、太阳能帆板展开以及卫星运行过程中都会受到剧烈振动，会对推力器寿命和可靠性带来极大影响。
现有的解决方法是在推力器发射前，耗用大量人力物力做仿真分析以及力学环境试验，通过加强部分结构获得抗力学性能更好的推力器，并没有单独设计出减振隔热的装置对推力器和卫星之间进行减振隔热。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，把铜板环和永磁体相对运动的机械能转化为铜板环的电能，通过铜板环的电阻效应耗散能量，从而起到减振的作用。
为了实现上述目的，本申请提供了一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，包括底座、永磁体、弹簧、导杆、直线轴承以及铜板环，其中：永磁体为4块，均匀的固定在底座的上表面，每2块永磁体之间均设置有导杆；铜板环上均匀的设置4个通孔，每个通孔内设置一个直线轴承；导杆的上端通过直线轴承插入铜板环的通孔内，下端与底座的上表面连接；弹簧环绕导杆设置，弹簧的上端与铜板环连接，弹簧的下端与底座的上表面连接。
进一步的，铜板环的上表面与推力器连接，底座的下表面与卫星总体连接。
进一步的，永磁体的上端为S极，下端为N极。
进一步的，铜板环在直线轴承的作用下，沿导杆进行轴向运动。
进一步的，铜板环与永磁体之间为相对运动。
进一步的，铜板环轴向运动时，会切割永磁体磁场的磁感线，产生阻力。
进一步的，铜板环的制作材料为金属铜。
本发明提供的一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，具有以下有益效果：
本发明把铜板环和永磁体相对运动的机械能转化为铜板环的电能，通过铜板环的电阻效应耗散能量，从而起到减振的作用，相比于现有的技术方案节省了大量人力物力，使推力器与卫星总体接触面积更小，起到隔热的作用，同时具有无工作流体，寿命长，不需要电源等优点，阻尼性能调节方便，更好地解决了推力器的振动隔热问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例提供的一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置的示意图；
图2是根据本申请实施例提供的一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置的俯视图；
图中：1-底座、2-永磁体、3-弹簧、4-导杆、5-直线轴承、6-铜板环。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1-图2所示，本申请提供了一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，包括底座1、永磁体2、弹簧3、导杆4、直线轴承5以及铜板环6，其中：永磁体2为4块，均匀的固定在底座1的上表面，每2块永磁体2之间均设置有导杆4；铜板环6上均匀的设置4个通孔，每个通孔内设置一个直线轴承5；导杆4的上端通过直线轴承5插入铜板环6的通孔内，下端与底座1的上表面连接；弹簧3环绕导杆4设置，弹簧3的上端与铜板环6连接，弹簧3的下端与底座1的上表面连接。
具体的，本发明实施例提供的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置主要设置在推力器与卫星总体之间，在火箭发射和卫星运行过程中，能够起到阻尼减振的作用，同时把铜板环6和永磁体2相对运动的机械能转化为铜板环6的电能，通过铜板环6的电阻效应耗散能量，从而起到减振的作用。底座1主要起到固定支撑的作用；永磁体2设置4块，均匀的固定在底座1上，主要用于产生磁场；导杆4设置在两块永磁体2之间，主要起到导向的作用，使铜板环6能够沿导杆4的方向进行运动；直线轴承5固定设置在铜板环6的通孔内，并且与导杆4连接，运行时，铜板环6通过直线轴承5能够沿导杆4进行轴向运动；弹簧3设置在铜板环6和底座1之间，用于铜板环6与底座1之间的连接，在减振的同时，还能够控制铜板环6的运动距离，弹簧3的刚度根据实际情况进行选择，使铜板环6在运动过程中不会触碰到永磁体2的表面。
进一步的，铜板环6的上表面与推力器连接，底座1的下表面与卫星总体连接。本发明实施例提供的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置整体设置在推力器和卫星总体之间，当推力器受到环境影响发生振动时，振动传递给铜板环6，铜板环6与永磁体2产生相对运动，铜板环6中产生电涡流，阻碍铜板环6和永磁体2的相对运动，达到阻尼减振的作用，并且此装置使推力器与卫星总体接触面积更小，起到隔热作用。
进一步的，永磁体2的上端为S极，下端为N极。永磁体2贴合底座1一端的磁极为N极，靠近铜板环6的一端为S极，永磁体2通过上下两极能够形成磁场。
进一步的，铜板环6在直线轴承5的作用下，沿导杆4进行轴向运动。当推力器发生振动时，振动会传递给铜板环6，铜板环6在直线轴承5的作用下，沿导杆4的轴向进行运动。
进一步的，铜板环6与永磁体2之间为相对运动。铜板环6向下运动时，会与永磁体2产生相对运动。永磁体产生向上运动的磁场，铜板环向下运动，从而相对运动，切割磁场的磁感线，从而产生阻力。
进一步的，铜板环6轴向运动时，会切割永磁体2磁场的磁感线，产生阻力。铜板环6产生相对永磁体2的运动时，会切割永磁体2磁场磁感线，产生电涡流，从而产生阻力，达到阻尼减振的作用，并且能够将铜板环6和永磁体2相对运动的机械能转化为铜板环6的电能，通过铜板环6的电阻效应耗散能量，达到减振的作用。根据实际减振效果，可以通过调节铜板环6的厚度和铜板环6与永磁体2间隙，来调节阻尼大小。
进一步的，铜板环6的制作材料为金属铜。金属铜相对于铝、铁等金属电导率更高，产生阻碍相对运动的力越大，阻尼效应越好，所以本发明实施例中铜板环6的制作材料优选为金属铜。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，其特征在于，包括底座、永磁体、弹簧、导杆、直线轴承以及铜板环，其中：
所述永磁体为4块，均匀的固定在所述底座的上表面，每2块所述永磁体之间均设置有导杆；
所述铜板环上均匀的设置4个通孔，每个通孔内设置一个直线轴承；
所述导杆的上端通过所述直线轴承插入所述铜板环的通孔内，下端与所述底座的上表面连接；
所述弹簧环绕所述导杆设置，所述弹簧的上端与所述铜板环连接，所述弹簧的下端与所述底座的上表面连接。
2.如权利要求1所述的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，其特征在于，所述铜板环的上表面与推力器连接，所述底座的下表面与卫星总体连接。
3.如权利要求1所述的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，其特征在于，所述永磁体的上端为S极，下端为N极。
4.如权利要求3所述的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，其特征在于，所述铜板环在所述直线轴承的作用下，沿所述导杆进行轴向运动。
5.如权利要求4所述的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，其特征在于，所述铜板环与所述永磁体之间为相对运动。
6.如权利要求5所述的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，其特征在于，所述铜板环轴向运动时，会切割所述永磁体磁场的磁感线，产生阻力。
7.如权利要求6所述的竖直式推力器电涡流阻尼减振隔热装置，其特征在于，所述铜板环的制作材料为金属铜。
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