CN207595299U - 一种动量轮支架 - Google Patents

Abstract

一种动量轮支架，为一体化结构，包括动量轮安装面(1)、支架安装底面(2)、薄壳锥筒支撑体(3)；薄壳锥筒支撑体(3)为锥台形壳体；位于薄壳锥筒支撑体(3)底部的外翻平面结构为支架安装底面(2)；动量轮安装面(1)位于薄壳锥筒支撑体(3)侧面，与支架安装底面(2)垂直，与薄壳锥筒支撑体(3)锥面过渡连接。本实用新型既满足安装角度和精度的要求，满足强度、刚度等力学指标要求，又能保证其重量最轻，可靠性、结构稳定性最高。

Description

一种动量轮支架

技术领域

本实用新型涉及一种动量轮支架，应用于航天器总体总装技术领域。

背景技术

航天器总体总装技术是将各分系统的仪器设备可靠地固定到所要求的位置，符合仪器设备安装要求，保证航天器能够在各阶段、各种环境的作用下正常工作。动量轮是星上关键的姿态控制部件，是具有大惯量轮体的机电执行机构。通过轮子的正转或反转、加速或减速，产生反作用控制力矩，与星体进行角动量交换，实现卫星姿态的控制。动量轮通过支架实现与星体结构板的连接，因此，要求支架具有较高的安装精度和可靠的承载能力。

动量轮及其支架在空间环境中受力状态复杂，角度指向精度要求高，尺寸公差要求高。以往的动量轮支架的技术是动量轮与支架连接，动量轮安装面与卫星结构件安装面夹角有20°和45°两种形式，加工材料为铸铝镁合金，加工周期长，且支架的构型设计既未考虑传力路径、重量优化设计。由于整星构型布局的需要，在满足控制分系统安装技术要求的基础上，动量轮的安装面会出现与卫星结构板呈90°的情况。动量轮质量为7.9Kg，直径343mm，对外安装接口为4个M8的螺钉，在此情况下，为避免动量轮与卫星结构板干涉，动量轮安装后与结构板之间预留足够的安全间隙，要求动量轮安装孔中心距离结构板的距离大于动量轮的直径，故对其支架的强度和刚度提出了更高的要求。

现有的反作用轮和星敏感器的支架设计方案，在星上的仪器设备不同时，其接口形式、安装尺寸和包络大小也不尽相同，且一些卫星在轨运行时受力情况复杂，需要环境适应性强以及各向性能均匀的动量轮安装支架，因此支架并不能套用现有的反作用轮或星敏感器的安装支架。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种动量轮支架，该支架采用薄壳锥筒构型，安装到卫星结构板上后，动量轮法向方向与卫星中板平行，既满足安装角度和精度的要求，满足强度、刚度等力学指标要求，又能保证其重量最轻，可靠性、结构稳定性最高。

本实用新型所采用的技术方案是：一种动量轮支架，为一体化结构，包括动量轮安装面、支架安装底面、薄壳锥筒支撑体；薄壳锥筒支撑体为锥台形壳体；位于薄壳锥筒支撑体底部的外翻平面结构为支架安装底面；动量轮安装面位于薄壳锥筒支撑体侧面，与支架安装底面垂直，与薄壳锥筒支撑体锥面过渡连接。

还包括加强筋，两个加强筋分别位于动量轮安装面下方两侧，并位于动量轮安装面和支架安装底面的夹角之间。

所述的动量轮安装面的上方分布有四个安装孔，用于固定连接动量轮。

所述的支架安装底面沿周向分布有个连接孔，用于与外部设备的连接。

所述的支架安装底面上有个接地孔，用于与卫星结构地的电搭接。

所述动量轮支架材料为铸铝。

所述动量轮安装面上四个安装孔的直径均为8.5mm。

所述动量轮安装面的9个连接孔的直径均为6.5mm。

所述薄壳锥筒支撑体上分布有减重孔。

所述动量轮安装面、支架安装底面、薄壳锥筒支撑体厚度均为5mm；加强筋的厚度为5mm。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型动量轮支架，实现了动量轮位于中板下表面-X+Y侧的安装，且其法线方向与卫星中板平行，动量轮安装面与支架底面安装角度为90°的安装方式。

(2)本实用新型的支架采用铸铝材料，其力学性能优异；该支架采用薄壳锥筒构型，整体结构各向同性、环境适应性好，可以承受各个方向的载荷。

(3)本实用新型在满足强度、刚度、精测光路等各项指标的条件下，支架适当位置开减重孔，该新型动量轮支架已达到重量最小的要求；

(4)本实用新型的动量轮支架通过9个M6螺钉安装在中板下表面，连接稳定、强度和刚度高，其以优异的力学性能通过了地面验证。

(5)本实用新型的动量轮支架垂直连接处设置R5的倒角，方便抛光时铣刀退刀处理，无需后续清根，在工艺简化的基础上，有效增加支架的强度和刚度。

附图说明

图1(a)、图1(b)为动量轮的结构示意图；

图2为本实用新型的动量轮支架的结构示意图；

图3为本实用新型的动量轮支架的立体结构示意图；

图4a、图4b、图4c、图4d均为动量轮支架与动量轮的装配图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1(a)、图1(b)所示为动量轮的结构示意图；

如图2、图3所示，一种动量轮支架，包括动量轮安装面1、支架安装底面2和薄壳锥筒支撑体3、加强筋5。

如图4a至图4d所示，动量轮安装面1的上方分布有四个安装孔4，用于动量轮与所述支架的固定连接；动量轮安装面的下方分布有两个加强筋5；

支架安装底面2上有9个连接孔6，用于所述动量轮支架安装底面与外围设备的连接；

支架安装底面2上有1个接地孔8，用于所述动量轮支架与卫星结构地的电搭接；

动量轮安装面1与支架安装底面2呈垂直安装，薄壳锥筒支撑体3分别连接动量轮安装面1和支架安装底面2，动量轮通过四个安装孔4固定在动量安装面1上方，两处加强筋5与支架安装底面2连接，动量轮安装面1和薄壳锥筒支撑体3上有多处减轻孔7以减轻支架重量。

动量轮安装面1与支架安装底面2之间连接方式为垂直连接，即动量轮安装面与支架安装底面之间的夹角为90°。薄壳锥筒支撑体3的中心轴与支架安装底面2垂直。

动量轮支架采用铸铝铸造加工而成。

动量轮安装面1上四个安装孔4的直径均为8.5mm，预留操作空间，实现动量轮背穿连接的安装形式。

动量轮安装面1的连接孔6的直径均为6.5mm，操作方便。

动量轮支架的表面(除动量轮安装面1、连接孔6外)进行了黑色阳极化处理，提高辐射散热能力。

所述动量轮安装面1、支架安装底面2、薄壳锥筒支撑体3厚度均为5mm，所述两处加强筋5的厚度均为5mm。

本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种动量轮支架，其特征在于，为一体化结构，包括动量轮安装面(1)、支架安装底面(2)、薄壳锥筒支撑体(3)；薄壳锥筒支撑体(3)为锥台形壳体；位于薄壳锥筒支撑体(3)底部的外翻平面结构为支架安装底面(2)；动量轮安装面(1)位于薄壳锥筒支撑体(3)侧面，与支架安装底面(2)垂直，与薄壳锥筒支撑体(3)锥面过渡连接。

2.根据权利要求1所述的一种动量轮支架，其特征在于，还包括加强筋(5)，两个加强筋(5)分别位于动量轮安装面(1)下方两侧，并位于动量轮安装面(1)和支架安装底面(2)的夹角之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述的动量轮安装面(1)的上方分布有四个安装孔(4)，用于固定连接动量轮。

4.根据权利要求3所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述的支架安装底面(2)沿周向分布有9个连接孔(6)，用于与外部设备的连接。

5.根据权利要求4所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述的支架安装底面(2)上有1个接地孔(8)，用于与卫星结构地的电搭接。

6.根据权利要求1所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述动量轮支架材料为铸铝。

7.根据权利要求3所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述动量轮安装面(1)上四个安装孔(4)的直径均为8.5mm。

8.根据权利要求4所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述动量轮安装面(1)的9个连接孔(6)的直径均为6.5mm。

9.根据权利要求1或2所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述薄壳锥筒支撑体(3)上分布有减重孔。

10.根据权利要求2所述的一种动量轮支架，其特征在于，所述动量轮安装面(1)、支架安装底面(2)、薄壳锥筒支撑体(3)厚度均为5mm；加强筋(5)的厚度为5mm。