[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星用液體阻尼隔振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410464944.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN104389943B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉興天;申軍烽;周徐斌;鐘鳴;蔣國(guó)偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號(hào): F16F13/00
• 分類號(hào): F16F13/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國(guó)中,樊昕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種衛(wèi)星用液體阻尼隔振器。

背景技術(shù)

隨著高分辨率衛(wèi)星的發(fā)展，對(duì)星體上的振動(dòng)要求也越來(lái)越苛刻，為進(jìn)一步提高衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)性能，改善衛(wèi)星微振動(dòng)環(huán)境，振動(dòng)隔離技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)刻不容緩。但是，傳統(tǒng)的隔振器在星上使用時(shí)難免會(huì)遇到溫度、體積、重量、輻射的影響。為了適應(yīng)衛(wèi)星的較小的設(shè)計(jì)空間、較低的重量和成熟上天材料等特點(diǎn)，有效實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星上微振動(dòng)隔離的功能，對(duì)于影響衛(wèi)星性能振動(dòng)環(huán)境的改善具有極大的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種衛(wèi)星用液體阻尼隔振器，具有體積小、重量輕、性能高的特點(diǎn)，此外，具有傳統(tǒng)隔振器所無(wú)法比擬的共振抑制和高頻振動(dòng)衰減效果。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種衛(wèi)星用液體阻尼隔振器，包括：

剛度提供裝置，主要由左主波紋管，右主波紋管，左輔助波紋管，右輔助波紋管，壓緊彈簧組成；

阻尼提供裝置，主要由阻尼盤以及充在波紋管中的液體組成；

連接及固定裝置，主要由左連接蓋板，右連接蓋板，左連接盤，右連接盤，左端蓋，右端蓋組成；

其中，左主波紋管、右主波紋管和左輔助波紋管、右輔助波紋管分別通過(guò)左連接盤、右連接盤密封連接起來(lái)，左連接盤、右連接盤固定到左連接蓋板上，左輔助波紋管、右輔助波紋管的兩端分別使用左端蓋、右端蓋封口，阻尼盤固定到右連接蓋板上，左連接蓋板、右連接蓋板端部均設(shè)置與外部結(jié)構(gòu)連接的螺紋；壓緊彈簧安裝在左輔助波紋管上，為隔振器在熱環(huán)境下使用提供液體體積緩沖。

所述阻尼盤上具有阻尼小孔，通過(guò)所述阻尼小孔產(chǎn)生阻尼，所述阻尼小孔為細(xì)長(zhǎng)小孔或者環(huán)形小孔，且通過(guò)改變流體的類型以及小孔直徑和長(zhǎng)度調(diào)節(jié)阻尼力的大小。

所述左端蓋、右端蓋上開設(shè)有螺紋孔，用于將液體灌入到波紋管腔體中。

所述螺紋孔在將液體灌入到波紋管腔體后密封。

所述阻尼盤以及左連接盤、右連接盤中間部分有突起的環(huán)形槽供波紋管定位連接。

所述隔振器兩端均設(shè)計(jì)有外部接口，使用時(shí)一端連接至被隔振對(duì)象上，另一端固定于星體上。

左主波紋管為設(shè)備和星體之間提供連接剛度，右主波紋管為設(shè)備和星體之間提供連接剛度。

振動(dòng)時(shí)，左、右連接蓋板之間發(fā)生相對(duì)位移，迫使流體通過(guò)阻尼盤在左主波紋管、右主波紋管以及左輔助波紋管和右輔助波紋管之間所形成的腔體中的小孔流動(dòng)而產(chǎn)生合適的阻尼，從而耗散振動(dòng)產(chǎn)生的能量。

壓緊彈簧、左輔助波紋管以及右輔助波紋管共同提供輔助剛度，同時(shí)，壓緊彈簧為隔振器在熱環(huán)境下使用提供液體體積緩沖。若因?yàn)闇囟壬咭后w膨脹，則壓緊彈簧會(huì)釋放部分壓緊左輔助波紋管的力，從而使得波紋管腔體增大，反之，若液體因溫度降低而收縮，壓緊彈簧會(huì)繼續(xù)壓緊左輔助波紋管，使波紋管腔體體積減小。

左連接盤和右連接盤均連接到主波紋管上，主波紋管提供連接剛度。液體流經(jīng)阻尼小孔提供阻尼力，輔助波紋管對(duì)進(jìn)入輔助波紋管或者離開輔助波紋管的液體提供緩沖作用。

左主波紋管和右主波紋管之間的位移變化使波紋管中液體流經(jīng)阻尼盤上的阻尼小孔而產(chǎn)生阻尼力，同時(shí)，輔助波紋管為流動(dòng)的液體提供緩沖作用，這樣在頻率較低時(shí)阻尼比保持在較高水平，而當(dāng)頻率增大后，由于輔助波紋管的緩沖作用，液體來(lái)不及流過(guò)阻尼小孔，此時(shí)阻尼力會(huì)下降。

連接左主波紋管和左輔助波紋管的左連接盤以及連接右主波紋管和右輔助波紋管的右連接盤通過(guò)螺紋孔和左連接蓋板上的孔配合螺栓進(jìn)行固定連接，左、右連接盤間距固定；右連接蓋板通過(guò)右連接蓋板上的孔和阻尼盤上的孔配合螺栓使用進(jìn)行固定連接，連接后，右連接蓋板的運(yùn)動(dòng)將直接傳遞到阻尼盤上。

壓緊彈簧在初始狀態(tài)下處于壓緊狀態(tài)，對(duì)左輔助波紋管施加壓力，此時(shí)，左輔助波紋管對(duì)流動(dòng)液體的緩沖剛度是壓緊彈簧和左輔助波紋管剛度串聯(lián)，輔助波紋管在液體流動(dòng)時(shí)對(duì)其有緩沖作用，以高頻時(shí)減小液體通過(guò)阻尼孔產(chǎn)生的阻尼力，提高隔振器在高頻振動(dòng)的隔振效果。同時(shí)，壓緊彈簧的另一重要作用是在隔振器所處環(huán)境溫度變化時(shí)，可以釋放由此帶來(lái)的流體收縮或膨脹，避免波紋管內(nèi)部出現(xiàn)空腔。

本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)型簡(jiǎn)單，具有良好的設(shè)計(jì)適應(yīng)性、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和裝配工藝性，其主剛度以及阻尼可以按照要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且引入輔助波紋管來(lái)控制隔振裝置在不同頻率下的阻尼，提升高頻隔振效果。引入壓緊彈簧使隔振器在更大溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可用性。本發(fā)明對(duì)有效改善衛(wèi)星振動(dòng)環(huán)境，保證星上敏感部件的可靠、正常工作，具有極其重要的意義。