用于电磁隔振器的缓冲限位器的制造方法
【专利摘要】用于电磁隔振器的缓冲限位器，它涉及一种缓冲限位器。本发明解决了电磁隔振器被发射阶段的冲击力所破坏，电磁隔振器没有有效的保护措施的问题。限位板上加工有中心通孔，限位板的一端面加工有圆弧凹面，限位环位于两个限位板之间，两个限位板的圆弧凹面相对设置在电磁隔振器的上方，缓冲弹簧和两个限位弹簧位于两个限位板形成的空间内，缓冲弹簧通过两个限位弹簧安装在电磁隔振器的螺柱上，两个限位板穿装在螺柱上且两个限位板与螺柱不接触。本发明的缓冲限位器用于电磁隔振器的缓冲保护。
【专利说明】用于电磁隔振器的缓冲限位器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种缓冲限位器，具体涉及一种用于电磁隔振器的缓冲限位器。
【背景技术】
[0002]为避免空间飞行器承载的有效载荷由于受外力作用造成的振动导致无法正常工作，通常在飞行器及有效载荷之间加上隔振装置，尽可能隔离飞行器上各种运动部件的振动向有效载荷的传递。由于有效载荷质量较轻，飞行器对有效载荷的扰动量级很小，通常隔振器的设计刚度很小。而飞行器在发射阶段的力学环境则完全相反，冲击力将达到在轨运行所受振动的上千倍。这种情况下对隔振器的缓冲限位就有了非常重大的意义。
[0003]针对上述问题，并考虑航天工程中对隔振器的小体积、轻质量的苛刻要求，设计了一种缓冲限位装置，以最大程度减小隔振器的附加质量及尺寸，并对隔振器起到有效的保护作用，使其在发射阶段过后能够按照设计参数及指标正常工作。
【发明内容】
[0004]本发明为解决电磁隔振器被发射阶段的冲击力所破坏，电磁隔振器没有有效的保护措施的问题，进而提供了一种用于电磁隔振器的缓冲限位器。
[0005]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0006]本发明的用于电磁隔振器的缓冲限位器包括限位环、缓冲弹簧、两个限位弹簧和两个限位板，限位板呈圆盘形状，限位板上加工有中心通孔，限位板的一端面加工有圆弧凹面，限位环位于两个限位板之间，两个限位板的圆弧凹面相对设置在电磁隔振器的上方，缓冲弹簧和两个限位弹簧位于两个限位板形成的空间内，缓冲弹簧通过两个限位弹簧安装在电磁隔振器的螺柱上，两个限位板穿装在螺柱上且两个限位板与螺柱不接触。
[0007]本发明的有益效果是:
[0008]本发明的用于电磁隔振器的缓冲限位器的两个限位板固定在电磁隔振器的上方，缓冲弹簧通过两个限位弹簧安装在电磁隔振器的螺柱上，缓冲弹簧随着隔振器的动子一同运动，在电磁隔振器受到较强冲击力时，缓冲弹簧边缘先接触到限位板的接触面，随着隔振器动子的相对位移的不断增加，缓冲弹簧与限位板的接触面半径越来越小，刚度越来越大；隔振器动子相对位移达到设计极限时，限位弹簧与限位板的接触面完全接触，提供极大的刚度，从而阻止动子继续相对运动，有效地保护电磁隔振器受到较大冲击载荷时位移超出设计行程造成电磁隔振器永久损坏，本发明能够提供由小及大的可变刚度对冲击进行缓冲并限制最大位移。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的用于电磁隔振器的缓冲限位器的主视剖视图，图2是本发明的缓冲限位器安装在电磁隔振器的整体结构图。
【具体实施方式】
[0010]【具体实施方式】一:如图1?2所示，本实施方式的一种用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:所述缓冲限位器包括限位环22、缓冲弹簧13、两个限位弹簧14和两个限位板15，限位板15呈圆盘形状，限位板15上加工有中心通孔，限位板15的一端面加工有圆弧凹面，限位环22位于两个限位板15之间，两个限位板15的圆弧凹面相对设置在电磁隔振器的上方，缓冲弹簧13和两个限位弹簧14位于两个限位板15形成的空间内，缓冲弹簧13通过两个限位弹簧14安装在电磁隔振器的螺柱11上，两个限位板15穿装在螺柱11上且两个限位板15与螺柱11不接触。
[0011]本发明所述的电磁隔振器包括永磁体1、下磁轭3、外磁轭4、上磁轭5、下圆筒8、直线轴承2、板状弹簧9、线圈21、线圈架6、螺柱11、圆柱导轨16和两个上圆筒12 ;外磁轭4为筒状，下磁轭3固装在外磁轭4的下端面上，永磁体I位于下磁轭3的上端面上，直线轴承2竖直设置在永磁体I上端面上，上磁轭5位于永磁体I上端面上且套装在直线轴承2上，板状弹簧9通过上圆筒14、下圆筒8设置在外磁轭4的上方，线圈架6呈倒置圆桶状，螺柱11的下端穿过板状弹簧9的中心孔且与线圈架6螺纹连接，螺柱11的中部通过螺母螺纹连接，所述螺母位于板状弹簧9的上端面上，圆柱导轨16的上端面固装在螺柱11的下端面上，圆柱导轨16的下部位于直线轴承2内，上磁轭5与外磁轭4之间形成环形间隙，线圈架6的下部缠绕有线圈21，线圈21位于环形间隙处。
[0012]使用时，两个限位板15通过三根螺栓10固定在电磁隔振器的上方，缓冲弹簧13通过两个限位弹簧14安装在电磁隔振器的螺柱上，缓冲弹簧13随着隔振器的动子一同运动，在电磁隔振器受到较强冲击力时，缓冲弹簧边缘先接触到限位板的接触面，随着隔振器动子的相对位移的不断增加，缓冲弹簧与限位板的接触面半径越来越小，刚度越来越大；隔振器动子相对位移达到设计极限时，限位弹簧片与接触面接触，提供极大的刚度，阻止动子继续相对运动；
[0013]缓冲弹簧13和限位弹簧14的刚度由最大冲击力、隔振器刚度及被隔振机构的质量决定，缓冲弹簧13的刚度大于基础结构的支撑刚度，限位弹簧14的刚度大于缓冲弹簧14的刚度；
[0014]缓冲弹簧13的厚度由系统可能受到的冲击力决定，冲击力较小时只需较薄的厚度，此时缓冲弹簧13与限位板15接触的瞬间刚度跃变相对较小；冲击力较大时需要加大缓冲弹簧13的厚度，确保隔振器不被破坏；
[0015]限位板15与缓冲弹簧13的接触面横截面为圆弧形成的旋转曲面，在不同的位移下缓冲弹簧13与限位板15的接触面是半径不等的圆环，位移越大，接触圆环半径越小，缓冲弹簧13的刚度越大，直到限位弹簧14与限位板15接触时，缓冲弹簧刚度达到最大值并由限位弹簧彻底限制动子继续运动。
[0016]【具体实施方式】二:本实施方式限位板的截面法线为圆弧形旋转曲面。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。如此设计，限位环22的厚度为动子的设计行程+缓冲弹簧厚度+弹簧片偏离限位环垂向中心的装配误差，以确保动子能够在行程范围内运动不受缓冲限位器的影响。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0017]【具体实施方式】四:本实施方式缓冲弹簧13的厚度范围是0.2mm?0.6mm。如此设计，可使缓冲弹簧13与限位板15接触后刚度在合适的范围内变化。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。
[0018]【具体实施方式】五:如图1所示，本实施方式缓冲弹簧13的刚度范围是I X 104N/m?lX106N/m。如此设计，一方面不至于刚度过小，使限位弹簧14在结构受到冲击时对限位板的冲击大为减弱；另一方面应避免缓冲弹簧13刚度过大导致结构受到冲击时其变形量过小而失去缓冲效果。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一、二或四相同。
[0019]【具体实施方式】六:如图1所示，本实施方式限位弹簧14的刚度范围至少为lX106N/m。如此设计，可以使结构在受到较大冲击力，缓冲弹簧13在变形到最大值时限位弹簧14与限位板15接触，彻底限制隔振器线圈与主体的进一步相对运动，保护隔振器弹簧、直线轴承等部件不受损坏。其它组成及连接关系与【具体实施方式】五相同。
[0020]【具体实施方式】七:缓冲弹簧13的外缘均布一体设置有多个半圆形缓冲片。如此设计，缓冲弹簧13可以充分利用电磁隔振器允许的行程余量进行缓冲，适用于较小的冲击载荷，缓冲弹簧13的刚度可以由弹簧片厚度及半圆形缓冲片的数量确定。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一、二、四或六相同。
【权利要求】
1.一种用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:所述缓冲限位器包括限位环(22)、缓冲弹簧(13)、两个限位弹簧(14)和两个限位板(15)，限位板(15)呈圆盘形状，限位板(15)上加工有中心通孔，限位板(15)的一端面加工有圆弧凹面，限位环(22)位于两个限位板(15)之间，两个限位板(15)的圆弧凹面相对设置在电磁隔振器的上方，缓冲弹簧(13)和两个限位弹簧(14)位于两个限位板(15)形成的空间内，缓冲弹簧(13)通过两个限位弹簧(14)安装在电磁隔振器的螺柱(11)上，两个限位板(15)穿装在螺柱(11)上且两个限位板(15)与螺柱(11)不接触。
2.根据权利要求1所述的用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:限位板的截面法线为圆弧形旋转曲面。
3.根据权利要求1或2所述的用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:限位环(22)的厚度范围是2.5mm?10mm。
4.根据权利要求3所述的用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:缓冲弹簧(13)的厚度范围是0.2mm?0.6mm。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:缓冲弹簧(13)的刚度范围是I X104N/m?lX106N/m。
6.根据权利要求5所述的用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:限位弹簧(14)的刚度至少为lX106N/m。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的用于电磁隔振器的缓冲限位器，其特征在于:缓冲弹簧(13)的外缘均布一体设置有多个半圆形缓冲片。
【文档编号】F16F6/00GK104179867SQ201410360144
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】池维超, 曹登庆, 唐介, 聂一帆, 罗德堃, 黄文虎 申请人:哈尔滨工业大学