[發(fā)明專利]航天器用特種金屬橡膠減振器

在審

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• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN105090312A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白鴻柏;路純紅;李冬偉;曹鳳利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍械工程學(xué)院
• 主分類號: F16F7/104
• 分類號: F16F7/104
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種減振緩沖裝置，特別涉及一種用于航天器內(nèi)儀器設(shè)備減振緩沖的特種金屬橡膠減振器。

背景技術(shù)

航天器在發(fā)射過程以及在軌飛行階段均會對艙內(nèi)各種設(shè)備和儀器產(chǎn)生不利的振動影響，為了保證航天器內(nèi)設(shè)備和儀器的工作性能，提高設(shè)備和儀器工作的可靠性及使用壽命，以適應(yīng)航天器不同工況的振動及沖擊環(huán)境，需要進行減振處理。早期的航天器減振器普遍采用橡膠減振器，其彈性阻尼材料主要為橡膠及其合成物。由于航天器飛行的環(huán)境極為惡劣，橡膠易與臭氧、光等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生老化，在低溫下會變硬變脆至逐步龜裂，且耐油、耐水和耐酸堿性均較差，從而導(dǎo)致減振器使用性能受到影響，且使用壽命較短，不能充分發(fā)揮作用。

金屬橡膠是一種新型彈性阻尼材料，由不同牌號和直徑的細金屬絲經(jīng)螺旋卷繞制、螺旋卷定螺距拉伸、毛坯制備、冷沖壓成型、后處理等一系列工藝制備而成，其內(nèi)部為金屬絲相互交錯勾連形成類似橡膠高分子的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在動載荷作用下，金屬絲螺旋線匝之間發(fā)生摩擦、滑移、擠壓現(xiàn)象，可以耗散大量的振動能量，具有橡膠般的高彈性、大阻尼特性以及金屬優(yōu)異的物理機械性能，在真空中不揮發(fā)，不懼怕輻射環(huán)境，耐高/低溫，耐腐蝕，且疲勞老化壽命長，可用于火箭發(fā)動機的管路、儀器艙內(nèi)的儀器、慣導(dǎo)系統(tǒng)中的設(shè)備及航天器太陽帆板的減振緩沖，是航空、航天等特定領(lǐng)域內(nèi)橡膠的最佳替代品。

為發(fā)展我國的載人航天工程，最終實現(xiàn)建立永久空間站以及月球探索，研制一種高阻尼、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)性好的航天器減振器成為亟待解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，具有優(yōu)異的減振緩沖性能，且環(huán)境適應(yīng)性好，性能穩(wěn)定，使用壽命長的特種金屬橡膠減振器，以解決航空、航天等特定領(lǐng)域中的減振緩沖問題。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種航天器用特種金屬橡膠減振器，包括有：

用于對被減振體實現(xiàn)減振緩沖的減振元件；

用于包容、保護所述減振元件的殼體；

用于密封所述殼體，并將減振器固定在基體上的底蓋；

用于安裝所述減振元件，并將被減振體連接在減振器上的中心軸；以及

用于對減振器進行密封防護的波紋管防護罩。

所述殼體內(nèi)部帶有空腔，用于包容、保護所述減振元件。所述殼體通過螺紋與所述底蓋連接為一體。

所述底蓋為圓盤形，外圓面上均布有圓柱形通孔。本發(fā)明應(yīng)用時，所述底蓋通過螺栓固定在基體上。

所述減振元件共兩組，每組減振元件均由金屬橡膠構(gòu)件和圓柱壓縮彈簧組成。

所述金屬橡膠構(gòu)件為空心圓柱形，其制作方法的詳細說明參見專利“制備金屬橡膠材料構(gòu)件的編織工藝方法”(專利號為200410028838.8，公開日為2004年01月18日)。

所述圓柱壓縮彈簧與所述金屬橡膠構(gòu)件高度相同，套在所述金屬橡膠構(gòu)件的外圓柱面上，兩者形成并聯(lián)關(guān)系，對被減振體實現(xiàn)減振緩沖。

所述中心軸為圓柱形，其上帶有凸肩，所述兩組減振元件分別對稱套裝在所述中心軸凸肩兩側(cè)。本發(fā)明應(yīng)用時，被減振體通過螺釘連接在所述中心軸上。

所述波紋管防塵罩由上連接件、三角形波紋管、下法蘭組成，三個組件均為不銹鋼材料，采用電子束焊接成為一個整體，所述下法蘭通過螺釘連接在所述殼體頂面上。本發(fā)明應(yīng)用時，所述上連接件頂面始終于被減振體底面緊密接觸，對減振器實現(xiàn)密封防護，防止減振器工作時產(chǎn)生的金屬屑等雜質(zhì)漂散出來，影響被減振體的正常工作。

本發(fā)明的航天器用特種金屬橡膠減振器采用金屬橡膠構(gòu)件和圓柱壓縮彈簧并聯(lián)作為減振元件，充分利用了金屬橡膠優(yōu)異的彈性、阻尼性能及在真空中不揮發(fā)，不懼怕輻射環(huán)境，耐高/低溫，耐腐蝕，且疲勞老化壽命長等性能，具有減振緩沖效果顯著、體積小、重量輕、環(huán)境適應(yīng)性好、性能穩(wěn)定、使用壽命長等特點，特別適用于航空、航天等特種領(lǐng)域中精密儀器設(shè)備的減振緩沖。

附圖說明

附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號清單為：1、底蓋；2、中心軸；3、金屬橡膠構(gòu)件；4、殼體；5、圓柱壓縮彈簧；6、內(nèi)六角螺釘；7、下法蘭；8、三角形波紋管；9、上連接件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

附圖所示的航天器用特種金屬橡膠減振器，包括有：殼體4、底蓋1、中心軸2、減振元件及波紋管防護罩。

殼體4、底蓋1、中心軸2均為高強度鋁材料，在保證減振器強度的條件下減輕減振器的重量。