[發明專利]一種適合航天器在軌應用的密封型三向粘彈性阻尼器

有效

• 申請號: 201210219140.9
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102734376A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 楊建中;劉衛;徐青華;羅敏
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: F16F15/00
• 分類號: F16F15/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種適合航天器在軌應用的密封型三向粘彈性阻尼器。

背景技術

航天器在軌運行階段存在著多種擾動源，這些擾動源會引起航天器平臺的振動。而隨著航天技術的發展，航天器攜帶的精密有效載荷越來越多，這些有效載荷通常具有嚴格的高精度指向要求，往往對振動環境非常敏感，航天器的振動會影響這些有效載荷的正常工作。為滿足有效載荷的力學環境要求，需要采用相應的振動控制措施，把振源通過航天器結構傳遞到有效載荷的振動能量吸收耗散。常見的阻尼器往往僅具有單向的阻尼減振能力，當受到其它方向載荷作用時，需要組成平臺，才能滿足多方向的阻尼減振需求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種適合航天器在軌應用的密封型三向粘彈性阻尼器，可以實現三個方向的阻尼減振，具有密封性能良好，結構組成簡單，使用壽命長，安裝操作方便等優點。

本發明的技術解決方案是：

一種適合航天器在軌應用的密封型三向粘彈性阻尼器，包括：上阻尼層、下阻尼層、球頭芯軸、外殼、球座、橡膠密封圈、波紋管、波紋管上蓋板、波紋管下蓋板、徑向密封圈、金屬密封圈和螺母；

球頭芯軸的一端為外螺紋，另一端為球頭；外殼為一個空心旋轉體，內部為球面和圓柱面，球面一端的頂部開有通孔，圓柱面一端為內螺紋；

上阻尼層為半球殼狀且頂部開有中心孔，上阻尼層的外表面與外殼的內部球面粘接，上阻尼層的內表面與球頭芯軸的球頭粘接；

下阻尼層為半球殼狀且其外表面與球座的內表面粘接，下阻尼層的內表面與球頭芯軸的球頭粘接；

上阻尼層和下阻尼層將球頭芯軸的球頭包裹在內，且上阻尼層與下阻尼層之間留有一定間隙；

球頭芯軸的外螺紋的一端穿過上阻尼層頂部的中心孔以及外殼球面一端頂部的通孔，且球頭芯軸的外螺紋的一端與上阻尼層頂部的中心孔以及外殼球面一端頂部的通孔之間均留有間隙；

球座與外殼內部的圓柱面一端螺紋連接，球座與外殼之間通過螺紋上涂覆的密封膠和橡膠密封圈實現密封；

波紋管兩端分別與波紋管上蓋板及波紋管下蓋板焊接；波紋管上蓋板位于球頭芯軸的軸肩上，并由徑向密封圈實現波紋管上蓋板與球頭芯軸之間的徑向密封；波紋管下蓋板通過螺紋與外殼連接，螺紋上涂有密封膠，波紋管下蓋板與外殼之間放有金屬密封圈用于實現波紋管下蓋板與外殼之間的密封；

螺母置于波紋管上蓋板的上方，將波紋管上蓋板固定在球頭芯軸上；

下阻尼層的外表面與球座的內表面，還可通過球座與外殼的螺紋連接將球座的內表面與下阻尼層的外表面壓緊連接。

包括：上阻尼層、下阻尼層、外殼、球座、橡膠密封圈、波紋管、波紋管下蓋板、金屬密封圈、連接軸和球頭桿；

球頭桿的一端為球頭，另一端為開有螺紋孔的圓桿；外殼為一個空心旋轉體，內部為球面和圓柱面，球面一端的頂部開有通孔，圓柱面一端為內螺紋；

上阻尼層為半球殼狀且頂部開有中心孔，上阻尼層的外表面與外殼的內部球面粘接，上阻尼層的內表面與球頭桿的球頭粘接；

下阻尼層為半球殼狀且其外表面與球座的內表面粘接，下阻尼層的內表面與球頭桿的球頭粘接；

上阻尼層和下阻尼層將球頭桿的球頭包裹在內，且上阻尼層與下阻尼層之間留有一定間隙；

球頭桿的圓桿端穿過上阻尼層頂部的中心孔以及外殼球面一端頂部的通孔，且球頭桿的圓桿端與上阻尼層頂部的中心孔以及外殼球面一端頂部的通孔之間均留有間隙；

球座與外殼內部的圓柱面一端螺紋連接，球座與外殼之間通過螺紋上涂覆的密封膠和橡膠密封圈實現密封；

連接軸為帶有安裝法蘭面的軸且連接軸的兩端均有螺紋，將波紋管下蓋板和波紋管套在球頭桿的圓桿上，波紋管下蓋板位于波紋管的下方，連接軸的一端與球頭桿的螺紋孔連接，連接軸的安裝法蘭面位于波紋管的上方，波紋管與連接軸的安裝法蘭面和波紋管下蓋板均為焊接連接；

波紋管下蓋板通過螺紋與外殼連接，螺紋上涂有密封膠，波紋管下蓋板與外殼之間放有金屬密封圈用于實現波紋管下蓋板與外殼之間的密封；

上阻尼層和下阻尼層均采用粘彈性材料。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明的阻尼器，球頭與球座及外殼間可旋轉，同時，球頭芯軸可沿軸向產生運動，使阻尼層產生相應的拉壓變形和剪切變形，具有三向阻尼減振能力(軸向、兩個方向的旋轉)。