专利名称：一种适用于航天器的丝连多环隔振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隔振装置，具体涉及一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，属于航天器隔振技术领域。
背景技术：
随着高分辨率对地观测卫星技术以及天基激光通信技术的发展，卫星上的高精度有效载荷如高分辨率相机、激光通信终端等对于航天器在轨运行时的微振动越来越敏感。这些微振动一般是由于驱动机构、姿态控制装置等工作中的动不平衡而引起的，它通常会导致有效载荷工作性能显著下降，严重时甚至导致有效载荷完全失效。因此，为了保证有效载荷的稳定工作，需在有效载荷与星体之间或振源与星体之间加装隔振装置。常见的隔振装置包括粘滞流体隔振装置、电磁隔振装置以及粘弹性隔振装置等，这些隔振装置在加工过程中对形状及位置的精度要求往往比较高，组成比较复杂，因此，研制成本较高，且一般需要通过几个隔振装置成组使用才能达到隔振的目的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，能够适用于航天器上有效载荷或振源与航天器本体之间的振动隔离，其结构组成简单、装配操作方便、性能稳定、可靠性高的丝连多环隔振装置，可用于航天器在轨隔振。一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，该隔振装置包括螺母、外环、连接钉、一个或一个以上的内环和记忆合金销，外环和内环沿周向均布有六个或六个以上的圆孔，且外环沿周向分布有一层或一层以上的销孔，每层销孔为三个或三个以上；连接钉包括钉头、丝材和钉尾，钉头和钉尾之间通过丝材连接在一起，钉尾的外表面为螺纹；记忆合金销由记忆合金材料制成，通过温控措施控制记忆合金销的伸长和缩短；安装关系:若内环为一个，则外环与内环之间通过连接钉和记忆合金销同心连接在一起，外环与内环上的圆孔位置相对，连接钉的丝材穿过外环与内环的圆孔，且钉头抵触配合在内环的内圆面上，钉尾穿过外环的圆孔并与外环外圆面上的螺母配合，记忆合金销沿外环的径向穿过外环的销孔，且记忆合金销的头部与外环的外圆面抵触配合，记忆合金销的尾部与内环外圆面上对应位置的凹槽相配合；若内环为一个以上，且若外环和内环均为同心，即外环和外环相邻的内环之间通过连接钉和记忆合金销连接在一起，每个内环之间通过连接钉连接在一起；若外环和内环不同心，即外环和每个内环之间通过连接钉和记忆合金销连接在一起，内环之间通过连接
钉连接在一起。所述的外环和内环为圆环形、多边形或井字形结构。所述的连接钉中的丝材采用金属丝或非金属丝，且采用一根独立的丝或由多根丝缠绕在一起的多股丝。所述的相邻连接钉的钉头或钉尾固定在同一个点上，即相邻连接钉的丝材之间成一定角度。有益效果:(I)本发明的内环与外环之间采用丝材连接，通过调整丝材的张紧力，既能保证零重力环境下内外环之间的连接刚度要求，又能有效削弱振动波在内环和外环之间的传播，进而实现稳定的隔振目标。(2)本发明的连接钉由钉头、丝材、螺纹钉尾组成，且丝连多环隔振装置中包含若干个独立的连接钉，每个连接钉可以通过控制螺纹拧紧力矩，来方便地实现丝材张紧力的一致性控制，进而实现隔振装置整体性能的调节；且连接钉均互相独立，即单个连接钉的失效不会导致整个隔振装置的隔振性能显著变化，因此可靠性高。(3)本发明通过记忆合金锥销的伸长、收缩，实现内环和外环之间的锁定和解锁，从而通过锥销承受发射段或变轨时的过载，通过丝材实现正常在轨飞行时的隔振。
图1为本发明丝连多环隔振装置的整体结构图。图2为本发明连接钉的结构图。图3为本发明丝连多环隔振装置记忆合金销的安装截面图。图4为本发明中丝连多环隔振装置两层连接钉的安装截面图。图5为本发明中不同心多环隔振装置的结构图。图6为本发明中丝连多环隔振装置连接钉的其他布置形式。其中，1-螺母，2-外环，3-连接钉，4-内环，5-记忆合金销，6-钉头，7_丝材，8_钉尾
具体实施例方式下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。如附图1所示，本发明提供了一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，该隔振装置包括螺母1、外环2、连接钉3、内环4和记忆合金销5，其中外环2和内环4均为圆环形结构，两者的一个端面上均同轴安装法兰，外环2的安装法兰用于隔振装置与航天器结构本体之间的连接，内环4的安装法兰用于隔振装置与有效载荷或振源之间的连接，外环2和内环4沿周向均匀分布有36个圆孔，用于与连接钉3的连接，且外环2沿周向还均匀分布有四个销孔；记忆合金销5由记忆合金材料制成，它分为伸长和缩短两种状态，通过温控措施实现记忆合金销5的状态控制。如附图2所示，连接钉3包括钉头6、丝材7和钉尾8，钉头6和钉尾8之间通过丝材7连接在一起，钉尾8的外表面为螺纹。整体安装关系:外环2和内环4之间通过连接钉3和记忆合金销5同心连接在一起，外环2和内环4的圆孔位置相对，连接钉3的丝材7穿过外环I和内环4的圆孔，且钉头6抵触配合在内环4的内圆面上，钉尾8穿过外环2的圆孔并与外环2外圆面上的螺母配合，通过螺母I拧紧或旋松可方便调节内环2和外环4之间的张紧力，记忆合金销5沿外环2的径向穿过外环2的销孔，且记忆合金销5的头部与外环2的外圆面抵触配合，记忆合金销5的尾部与内环4外圆面上对应位置的凹槽配合。
当发射段或变轨时控制记忆合金销5的温度环境，使记忆合金销5处于伸长状态，其自由端的锥面压紧内环4的外表面，外环2与内环4之间通过四个记忆合金销5实现相对锁定，由记忆合金销5承受相应的过载，如图3所示。经历过发射段或变轨阶段后，通过温控措施改变记忆合金销5的温度环境，使其处于缩短状态，解除对外环2和内环4之间的锁定，此时，外环2与内环4之间完全通过连接钉3和螺母I连接在一起，外环2和内环4之间的振动传递，只有经过连接钉3才能实现，而大部分的振动无法通过连接钉3中的丝材7，因此丝连多环隔振装置起到了隔振的作用。上述实施中的丝连多环隔振装置可以是两个同心环，也可以是多个同心环，还可以根据隔离对象的需要，是多个不同心的环，如附图5所示，五个等直径的内环均匀分布在外环内部，外环与内环之间通过连接钉和记忆合金销连接在一起，且每个内环之间也通过连接钉连接在一起，以便进一步提高隔振效果。上述实施中的丝连多环隔振装置的内环2或外环4，可以是圆形，也可以根据具体安装位置的需求，设计成多边形。内环2还可以根据隔振对象的连接、支撑刚度的要求，设计成“井”字形等多种形状。上述实施中的丝连多环隔振装置的连接钉3可以位于一个平面内，也可以位于两个或多个平面内，如附图4所示，且连接钉3中的丝材7可以是金属丝，也可以是非金属丝；可以是一根独立的丝，也可以是由多根丝缠绕在一起的多股丝，多股丝可以通过丝材张拉过程中丝与丝之间的摩擦，进一步消耗振动能量。上述实施例中连接钉3布置还可以采用其他的形式，如附图6所示，相邻的两个连接钉3的钉头6固定在同一个点上，即相邻两根丝材7形成一定的夹角，这样通过两根丝材7对同一个点起到隔振的作用，能进一步提高隔振效果。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。
权利要求
1.一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，其特征在于，该隔振装置包括螺母、外环、连接钉、一个或一个以上的内环和记忆合金销，外环和内环沿周向均布有六个或六个以上的圆孔，且外环沿周向分布有一层或一层以上的销孔，每层销孔为三个或三个以上；连接钉包括钉头、丝材和钉尾，钉头和钉尾之间通过丝材连接在一起，钉尾的外表面为螺纹；记忆合金销由记忆合金材料制成，通过温控措施控制记忆合金销的伸长和缩短； 安装关系:若内环为一个，则外环与内环之间通过连接钉和记忆合金销同心连接在一起，外环与内环上的圆孔位置相对，连接钉的丝材穿过外环与内环的圆孔，且钉头抵触配合在内环的内圆面上，钉尾穿过外环的圆孔并与外环外圆面上的螺母配合，记忆合金销沿外环的径向穿过外环的销孔，且记忆合金销的头部与外环的外圆面抵触配合，记忆合金销的尾部与内环外圆面上对应位置的凹槽相配合； 若内环为一个以上，且若外环和内环均为同心，即外环和外环相邻的内环之间通过连接钉和记忆合金销连接在一起，每个内环之间通过连接钉连接在一起；若外环和内环不同心，即外环和每个内环之间通过连接钉和记忆合金销连接在一起，内环之间通过连接钉连接在一起。
2.如权利要求1所述的一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，其特征在于，所述的外环和内环为圆环形、多边形或井字形结构。
3.如权利要求1所述的一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，其特征在于，所述的连接钉中的丝材采用金属丝或非金属丝，且采用一根独立的丝或由多根丝缠绕在一起的多股丝。
4.如权利要求1所述的一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，其特征在于，所述的相邻连接钉的钉头或钉尾固定在同一个点上，即相邻连接钉的丝材之间成一定角度。
全文摘要
本发明提供了一种适用于航天器的丝连多环隔振装置，该隔振装置包括螺母、外环、连接钉、一个或一个以上的内环和记忆合金销，记忆合金销由记忆合金材料制成，通过温控措施控制记忆合金销的伸长和缩短；若内环为一个，则外环与内环之间通过连接钉和记忆合金销同心连接在一起，若内环为一个以上，且若外环和内环均为同心，即外环和外环相邻的内环之间通过连接钉和记忆合金销连接在一起，每个内环之间通过连接钉连接在一起；若外环和内环不同心，即外环和每个内环之间通过连接钉和记忆合金销连接在一起，内环之间通过连接钉连接在一起。本发明能保证零重力环境下内外环之间的连接刚度要求，又能实现稳定的隔振目标。
文档编号F16F7/00GK103185099SQ20131006832
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者杨建中, 徐青华, 罗敏, 刘海平, 吴琼, 满剑锋 申请人:北京空间飞行器总体设计部