衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，包括：底座、襯套、壓蓋、連接件、上部彈簧、調(diào)諧質(zhì)量塊和下部彈簧，底座連接至襯套底部，壓蓋通過(guò)連接件連接至襯套頂部；調(diào)諧質(zhì)量塊的上下兩端分別設(shè)置有上凹槽和下凹槽；上部彈簧一端與壓蓋連接，另一端連接至調(diào)諧質(zhì)量塊的上凹槽；下部彈簧一端與底座連接，另一端連接至調(diào)諧質(zhì)量塊的下凹槽。本發(fā)明具有吸振性能優(yōu)異、質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，且具有較高的通用性。
【專利說(shuō)明】衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸振器，具體地，涉及一種衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)是指在軌運(yùn)行階段，星上轉(zhuǎn)動(dòng)部件高速轉(zhuǎn)動(dòng)、有效載荷中掃描機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、變軌調(diào)姿階段推進(jìn)器點(diǎn)火等導(dǎo)致衛(wèi)星產(chǎn)生一種幅值較小、頻率較高的振動(dòng)響應(yīng)。衛(wèi)星平臺(tái)微振動(dòng)會(huì)降低衛(wèi)星敏感載荷的工作性能，如降低成像質(zhì)量、指向精度等。常用的衛(wèi)星敏感載荷振動(dòng)控制方法有阻尼吸振、結(jié)構(gòu)剛化、隔振等。阻尼吸振只有在共振時(shí)效果明顯；結(jié)構(gòu)剛化會(huì)增加衛(wèi)星質(zhì)量；隔振則會(huì)降低載荷與平臺(tái)的連接剛度，降低載荷指向精度。
[0003]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前還沒(méi)有用于衛(wèi)星敏感載荷的微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)約束主要包括三個(gè)方面:一是要降低衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)敏感載荷輸出的微振動(dòng)響應(yīng)幅值；二是要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)，減小動(dòng)力吸振器的重量；三是要實(shí)現(xiàn)調(diào)諧質(zhì)量和彈簧包絡(luò)尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小動(dòng)力吸振器的體積，增加結(jié)構(gòu)工作性能的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。
[0004]為此，如何提供一種質(zhì)量輕、尺寸小、制造容易、裝配簡(jiǎn)單、成本較低、性能優(yōu)異的防碰撞動(dòng)力吸振器，成為業(yè)內(nèi)亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，本發(fā)明具有吸振效果好、質(zhì)量輕、尺寸小、裝配簡(jiǎn)單、制造成本低及適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠有效解決衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)敏感載荷輸出的微振動(dòng)響應(yīng)幅值大的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，包括:底座、襯套、壓蓋、連接件、上部彈簧、調(diào)諧質(zhì)量塊和下部彈簧，底座連接至襯套底部，壓蓋通過(guò)連接件連接至襯套頂部；調(diào)諧質(zhì)量塊的上下兩端分別設(shè)置有上凹槽和下凹槽；上部彈簧一端與壓蓋連接，另一端連接至調(diào)諧質(zhì)量塊的上凹槽；下部彈簧一端與底座連接，另一端連接至調(diào)諧質(zhì)量塊的下凹槽。
[0007]優(yōu)選地，襯套底部設(shè)置有大、小兩種梯形切口，可以方便調(diào)諧質(zhì)量塊的安裝和調(diào)諧質(zhì)量塊位置的調(diào)節(jié)。
[0008]優(yōu)選地，底座、壓蓋、調(diào)諧質(zhì)量塊上凹槽以及下凹槽上均設(shè)置有彈簧卡槽。
[0009]優(yōu)選地，彈簧卡槽的外徑為6?40mm,內(nèi)徑為5?39mm,深度為0.5?10mm。
[0010]優(yōu)選地，底座上設(shè)置有若干安裝孔。
[0011 ] 優(yōu)選地，襯套為異形杯狀結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選地，連接件包括內(nèi)六角螺釘、平墊和彈墊，內(nèi)六角螺釘分別與壓蓋和襯套螺紋連接，將壓蓋連接至襯套，平墊和彈墊均設(shè)置在壓蓋和襯套之間。彈墊作用是抵緊內(nèi)六角螺釘，使其不易脫落；平墊作用是增大內(nèi)六角螺釘與壓蓋的接觸面積，消除彈墊對(duì)壓蓋表面的損害。
[0013]優(yōu)選地，調(diào)諧質(zhì)量塊為實(shí)心或空心圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體或圓錐體。
[0014]優(yōu)選地，上部彈簧和下部彈簧均為螺旋彈簧。
[0015]本發(fā)明采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化理念設(shè)計(jì)而成，在保證及提升設(shè)計(jì)性能的前提下實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力吸振器的防碰撞設(shè)計(jì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0016]首先，本發(fā)明具有吸振性能優(yōu)異、質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便，制造成本低及適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0017]其次，本發(fā)明避免了調(diào)諧質(zhì)量與其它元件碰撞造成的振動(dòng)響應(yīng)放大的現(xiàn)象，同時(shí)，防碰撞動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便，所需安裝空間小。
[0018]再次，本發(fā)明只要通過(guò)對(duì)上、下部彈簧和調(diào)諧質(zhì)量的尺寸進(jìn)行適應(yīng)性修改，就能滿足不同固有頻率的敏感載荷吸振需求，具有較高的通用性，應(yīng)用前景廣闊。
[0019]本發(fā)明的吸振器是一種通過(guò)能量轉(zhuǎn)移減弱系統(tǒng)微振動(dòng)響應(yīng)的裝置，當(dāng)吸振器固有頻率調(diào)諧至激振力頻率附近時(shí)，激振力導(dǎo)致吸振器共振，將敏感載荷的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)移給吸振器，從而達(dá)到降低敏感載荷微振動(dòng)響應(yīng)的目的。經(jīng)過(guò)模態(tài)、振動(dòng)等試驗(yàn)證明，本發(fā)明的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器吸振效率在90%以上，達(dá)到了吸振性能優(yōu)異、質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、制造成本低的目的，只要對(duì)部分尺寸進(jìn)行適應(yīng)性修改，就能夠滿足不同敏感載荷的吸振需求，從而提高了該型動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0021]圖1為本發(fā)明衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器的安裝示意圖。
[0024]圖中:I為連接件,2為壓蓋,3為襯套,4為小梯形切口，5為底座,6為內(nèi)六角螺釘，7為平墊，8為彈墊，9為上部彈簧，10為上凹槽，11為調(diào)諧質(zhì)量塊，12為大梯形切口，13為下凹槽，14為下部彈簧，15為彈簧卡槽，16為敏感載荷，17為載荷安裝支架，18為載荷安裝板。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026]請(qǐng)參閱圖1至圖2，一種衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，包括:底座、襯套、壓蓋、連接件、上部彈簧、調(diào)諧質(zhì)量塊和下部彈簧，底座連接至襯套底部，壓蓋通過(guò)連接件連接至襯套頂部；調(diào)諧質(zhì)量塊的上下兩端分別設(shè)置有上凹槽和下凹槽；上部彈簧一端與壓蓋連接，另一端連接至調(diào)諧質(zhì)量塊的上凹槽；下部彈簧一端與底座連接，另一端連接至調(diào)諧質(zhì)量塊的下凹槽。[0027]進(jìn)一步地，襯套底部設(shè)置有大、小兩種梯形切口。
[0028]進(jìn)一步地，底座、壓蓋、調(diào)諧質(zhì)量塊上凹槽以及下凹槽上均設(shè)置有彈簧卡槽。彈簧卡槽的外徑為6?40mm,內(nèi)徑為5?39mm,深度為0.5?10mm。
[0029]進(jìn)一步地，底座上設(shè)置有若干安裝孔。
[0030]進(jìn)一步地，襯套為異形杯狀結(jié)構(gòu)。
[0031]進(jìn)一步地，連接件包括六角螺釘、平墊和彈墊，六角螺釘分別與壓蓋和襯套螺紋連接，將壓蓋連接至襯套，平墊和彈墊均設(shè)置在壓蓋和襯套之間。彈墊用于抵緊內(nèi)六角螺釘，使其不易脫落；平墊用于增大內(nèi)六角螺釘與壓蓋的接觸面積，消除彈墊對(duì)壓蓋表面的損害。
[0032]進(jìn)一步地，調(diào)諧質(zhì)量塊為實(shí)心或空心圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體或圓錐體。
[0033]進(jìn)一步地，上部彈簧和下部彈簧均為螺旋彈簧。
[0034]具體地，如圖1至圖2所示，本實(shí)施例的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器包括底座5、襯套3、壓蓋2、上部彈簧9、下部彈簧14、調(diào)諧質(zhì)量塊11、和連接件I。
[0035]連接件I包擴(kuò)內(nèi)六角螺釘6、平墊7和彈墊8，內(nèi)六角螺釘6分別與壓蓋2和襯套3螺紋連接，將壓蓋2連接至襯套3鎖緊。平墊7和彈墊8均設(shè)置在壓蓋2和襯套3之間。彈墊8用于抵緊內(nèi)六角螺釘6，使其不易脫落；平墊7用于增大內(nèi)六角螺釘6與壓蓋2的接觸面積，消除彈墊8對(duì)壓蓋2表面的損害。
[0036]底座5上設(shè)有3?10個(gè)均布的Φ3?IOmm安裝孔，圓孔的大小及其所在節(jié)圓的大小可根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)。
[0037]底座5上表面設(shè)有外徑6?40mm,內(nèi)徑5?39mm,深度0.5?IOmm的彈簧卡槽，彈簧卡槽與下部彈簧14相配合，彈簧卡槽的尺寸可根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)。
[0038]襯套3分別與壓蓋2和底座5螺接連接，襯套3為內(nèi)徑10?140mm，壁厚0.5?IOmm,高度30?150mm的異形杯狀。襯套3上分別設(shè)有上底為5?30mm,下底為10?50mm,高為5?50_的小梯形切口 4和上底為10?60mm,下底為20?65mm,高為5?130_的大梯形切口 12。襯套3為調(diào)諧質(zhì)量塊11、上部彈簧9和下部彈簧14提供相對(duì)封閉的工作空間，其尺寸可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0039]壓蓋2下表面設(shè)有外徑6?40mm,內(nèi)徑5?39mm,深度0.5?IOmm的彈簧卡槽，彈簧卡槽與上部彈簧9相配合，彈簧卡槽的尺寸可根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)。
[0040]調(diào)諧質(zhì)量塊為實(shí)心圓柱體，其上設(shè)有上凹槽10和下凹槽13兩個(gè)圓柱凹槽，直徑為7?130mm,深度為5?30mm,兩個(gè)凹槽上分別設(shè)置有外徑6?40mm,內(nèi)徑5?39mm,深度
0.5?IOmm的彈簧卡槽，分別與上、下部彈簧相配合，其尺寸可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。除上部彈簧9與下部彈簧外14，調(diào)諧質(zhì)量塊11不與其它元件相接觸。
[0041]上部彈簧9和下部彈簧14為型號(hào)相同的標(biāo)準(zhǔn)螺旋彈簧，其上、下端均并緊磨平，與對(duì)應(yīng)的彈簧卡槽相配合。彈簧端面始終與相應(yīng)的彈簧卡槽槽底保持壓緊接觸狀態(tài)。
[0042]如圖3所示，本發(fā)明與敏感載荷安裝時(shí)，底座5通過(guò)其上的安裝孔與載荷安裝板18螺接連接，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器的安裝。只要對(duì)防碰撞動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)的部分尺寸進(jìn)行適應(yīng)性修改，就能滿足不同固有頻率的敏感載荷吸振需求。
[0043]本發(fā)明用來(lái)降低衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)敏感載荷輸出的微振動(dòng)響應(yīng)幅值，具體工作原理如下:
[0044]本發(fā)明的吸振器是一種通過(guò)能量轉(zhuǎn)移減弱系統(tǒng)微振動(dòng)響應(yīng)的裝置，當(dāng)吸振器固有頻率調(diào)諧至激振力頻率附近時(shí)，激振力導(dǎo)致吸振器共振，將敏感載荷的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)移給吸振器，從而達(dá)到降低敏感載荷微振動(dòng)響應(yīng)的目的。其中通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)諧質(zhì)量塊的質(zhì)量大小可以改變吸振器的固有頻率；且通過(guò)襯套上的大、小梯形切口可以方便調(diào)諧質(zhì)量的安裝和位置的調(diào)節(jié)。
[0045]本發(fā)明采用參數(shù)數(shù)值優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念及輕量化設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)而成，在保證及提升設(shè)計(jì)性能的前提下實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力吸振器的防碰撞設(shè)計(jì)。該型動(dòng)力吸振器用于降低星上高精度敏感載荷輸出的微振動(dòng)響應(yīng)幅值，保證載荷在軌運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，具有吸振性能優(yōu)異、質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以降低衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，多種敏感載荷輸出的微振動(dòng)響應(yīng)幅值，具有較高的通用性。
[0046]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，包括:底座、襯套、壓蓋、連接件、上部彈簧、調(diào)諧質(zhì)量塊和下部彈簧，所述底座連接至所述襯套底部，所述壓蓋通過(guò)所述連接件連接至所述襯套頂部；所述調(diào)諧質(zhì)量塊的上下兩端分別設(shè)置有上凹槽和下凹槽；所述上部彈簧一端與所述壓蓋連接，另一端連接至所述調(diào)諧質(zhì)量塊的上凹槽；所述下部彈簧一端與所述底座連接，另一端連接至所述調(diào)諧質(zhì)量塊的下凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述襯套底部設(shè)置有大、小兩種梯形切口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述底座、壓蓋、調(diào)諧質(zhì)量塊上凹槽以及下凹槽上均設(shè)置有彈簧卡槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述彈簧卡槽的外徑為6?40mm,內(nèi)徑為5?39mm,深度為0.5?10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述底座上設(shè)置有若干安裝孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述襯套為異形杯狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述連接件包括內(nèi)六角螺釘、平墊和彈墊，所述內(nèi)六角螺釘分別與所述壓蓋和襯套螺紋連接，將所述壓蓋連接至所述襯套，所述平墊和彈墊均設(shè)置在所述壓蓋和襯套之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述調(diào)諧質(zhì)量塊為實(shí)心或空心圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體或圓錐體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星敏感載荷用微振動(dòng)防碰撞動(dòng)力吸振器，其特征在于，所述上部彈簧和下部彈簧均為螺旋彈簧。
【文檔編號(hào)】F16F7/104GK103486180SQ201310350042
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】虞自飛, 周徐斌, 申軍烽, 李引引, 蔣國(guó)偉, 黃俊杰 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所