卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统的制作方法

本发明涉及一种系统，具体地，涉及一种卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统。

背景技术：

光学卫星性能向着高精度、高稳定性方向发展，降低飞轮引起的振动干扰显得十分重要。目前，通过在飞轮和星体之间安装被动隔振支架能实现这一目的，但隔振支架刚度低，无法安全通过发射主动段。在隔振支架中增加解锁装置会增加系统质量、资源需求、布局难度，且降低系统可靠性，因此需要设计一种系统使得隔振支架能够通过主动段，使隔振支架不发生破坏，且不影响其在轨的工作性能。

对于上述缺陷，若能够提供一种卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统即可有效解决上述问题。经现有技术的文献检索发现，目前还没有用于卫星飞轮隔振支架的隔振与铰链式缓冲系统，该种隔振与铰链式缓冲系统的设计约束主要包括四个方面：一是要主动段引起的飞轮安装界面振动响应放大倍数不超过指标要求；二是要使得飞轮隔振支架安全通过发射主动段，不发生破坏；三是要不影响飞轮隔振支架在轨的隔振性能；四是要实现缓冲装置的轻量化设计和包络尺寸的优化设计。为此，提供一种质量轻、尺寸小、制造容易、成本较低、性能优异的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统，成为业内亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统，具有性能优异、质量轻、尺寸小、制造容易、成本低等特点，以解决卫星飞轮隔振支架安全通过发射主动段且不影响其隔振性能的技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统，包括隔振器、动片、阻尼片、定片和铰链式缓冲装置,动片、阻尼片、定片布置在隔振器外侧,缓冲装置包括动杆、第一封盖、第二封盖、定杆、销轴、第一缓冲垫、第二缓冲垫和第三缓冲垫；定杆、动杆分别与隔振器的下端、上端连接；动杆带动销轴在销轴与第一缓冲垫之间的第一间隙、第一缓冲垫与第二缓冲垫之间的第二间隙、第二缓冲垫与第一封盖、第二封盖之间之间的第三间隙、动杆与第三缓冲垫之间的第四间隙中运动，铰链式缓冲装置中的销轴可以实现隔振器和缓冲装置3个方向转动和3个方向平动。

其中，所述隔振器、动片、定片、铰链式缓冲装置采用铝合金、不锈钢、钛合金等材料。

其中，所述阻尼片、第一缓冲垫、第二缓冲垫和第三缓冲垫采用橡胶材料。

其中，第一间隙的宽度为0.1～1mm。

其中，第二间隙的宽度为0.2～3mm。

其中，第三间隙的宽度为0.1～1mm。

其中，第四间隙的宽度为0.2～3mm。

其中，所述第一封盖和第二封盖的侧边分别设置有圆形刚性限位腔，销轴穿过两个刚性限位腔，且与限位腔同轴，该限位腔进一步保护隔振器不发生破坏。

其中，所述动杆的两侧设置有第一光孔；所述定杆的两侧设置有第二光孔；第一光孔连接与隔振器的上端相连；第二光孔连接与所述隔振器的下端相连；所述阻尼片设置在所述隔振器的外侧。

本发明的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统采用仿真分析和结构优化理念设计而成，在保证及提升设计性能的前提下实现了轻量化和发射主动段缓冲的功能。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

首先，本发明的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统从飞轮隔振支架发射主动段应用的实际需求出发，对飞轮3个方向上的发射主动段振动响应进行控制，飞轮安装面的振动响应放大倍数为1～5倍，满足指标要求。

其次，本发明的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统采用仿真分析和结构优化设计理念，保护飞轮隔振支架在发射主动段不发生破坏，且不影响飞轮隔振支架在轨段的隔振性能，具有质量轻、尺寸小、结构简单、装配方便、制造成本低等优点。

最后，本发明的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统，只要对隔振器、动片、阻尼片、定片和铰链式缓冲装置的相关尺寸和技术参数进行适应性修改，就可以满足不同飞轮隔振支架的发射主动段需求和隔振需求，具有较高的通用性，应用前景广阔。

经过模态、振动等试验证明，本发明的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统达到了飞轮隔振支架安全通过发射主动段且不影响其隔振性能、质量轻、尺寸小、结构简单、制造成本低的目的，只要对各尺寸和性能参数进行适应性修改，就能满足不同飞轮隔振支架的发射主动段需求和隔振需求，从而提高了该系统的适应性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统示意图；

图2为本发明卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统中铰链式缓冲装置的三维示意图；

图3为本发明卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统中铰链式缓冲装置剖面图。

图4为图3中A的放大图。

图中：1-隔振器，2-动片，3-阻尼片，4-定片，5-铰链式缓冲装置，6-动杆，7-第一封盖，8-第二封盖，9-定杆，10-销轴，11-第一缓冲垫，12-第二缓冲垫，13-第三缓冲垫。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统，包括隔振器1、动片2、阻尼片3、定片4和铰链式缓冲装置5,动片2、阻尼片3、定片4布置在隔振器外侧,缓冲装置包括动杆6、第一封盖7、第二封盖8、定杆9、销轴10、第一缓冲垫11、第二缓冲垫12和第三缓冲垫13；定杆9、动杆6分别与隔振器1的下端、上端连接；动杆6带动销轴10在销轴与第一缓冲垫之间的第一间隙14、第一缓冲垫与第二缓冲垫之间的第二间隙15、第二缓冲垫与第一封盖、第二封盖之间之间的第三间隙16、动杆与第三缓冲垫之间的第四间隙17中运动，铰链式缓冲装置中的销轴可以实现隔振器和缓冲装置3个方向转动和3个方向平动。

所述隔振器1、动片2、定片4、铰链式缓冲装置5采用铝合金、不锈钢、钛合金等材料。

所述阻尼片3、第一缓冲垫11、第二缓冲垫12和第三缓冲垫13采用橡胶材料。

第一间隙14的宽度为0.1～1mm，通过分析优化，第一间隙14的宽度0.5mm。

第二间隙15的宽度为0.2～3mm，通过分析优化，第二间隙15的宽度为0.3mm。

第三间隙16的宽度为0.1～1mm，通过分析优化，第三间隙16的宽度为0.5mm。

第四间隙17的宽度为0.2～3mm，通过分析优化，第四间隙17的宽度为0.3mm。

所述第一封盖和第二封盖的侧边分别设置有圆形刚性限位腔，销轴穿过两个刚性限位腔，且与限位腔同轴，该限位腔进一步保护隔振器不发生破坏。

所述动杆的两侧设置有第一光孔；所述定杆的两侧设置有第二光孔；第一光孔连接与隔振器的上端相连；第二光孔连接与所述隔振器的下端相连；所述阻尼片设置在所述隔振器的外侧。

上述卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统的使用方法，包括如下步骤：

S1、卫星飞轮转动引起所述卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统中销轴的位移小于所述缓冲空间时，销轴在缓冲空间中运动，即销轴不与其他零件接触；

S2、卫星飞轮引起销轴的位移大于所述缓冲空间时，第一缓冲垫，第二缓冲垫，第三缓冲垫发生变形起到缓冲作用，从而防止隔振器因变形过大发生破坏。

本发明用来保护卫星飞轮隔振支架在发射主动段不发生破坏且不影响其在轨隔振性能，具体工作原理如下：

本发明的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统对飞轮3个方向上的发射主动段振动响应进行控制，飞轮安装面的振动响应放大倍数为1～5倍，满足指标要求。

本发明的卫星飞轮隔振支架用隔振与铰链式缓冲系统保护隔振支架不发生破坏的同时不影响隔振支架在轨的隔振性能，保证飞轮发射主动段的安全性和隔振支架在轨段的稳定性和可靠性，具有质量轻、尺寸小、结构简单、装配方便、制造成本低、适用性强等优点，具有较高的通用性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。