[發明專利]一種并聯桁架式控制力矩陀螺群減隔振裝置

有效

• 申請號: 201610329702.3
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN106005484B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 羅敏;吳瓊;羅文波;徐青華;劉國青;張國斌;楊文濤
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: B64G1/38
• 分類號: B64G1/38;B64G1/28
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 郭德忠,仇蕾安

技術領域

本發明屬于遙感衛星減隔振技術領域，具體涉及一種并聯桁架式控制力矩陀螺群減隔振裝置。

背景技術

隨著遙感衛星技術的發展，對地光學成像相機、對地測繪相機、測繪雷達等載荷的成像精度越來越高，對微小振動干擾更加敏感。而衛星在軌運行時各種活動部件工作時不可避免的產生振動干擾，控制力矩陀螺(CMG)作為衛星常用的姿態控制部件，在高速轉動中不可避免的產生振動干擾，是主要振動源之一。通常遙感衛星采用多個控制力矩陀螺(控制力矩陀螺群)對衛星姿態進行控制，控制力矩陀螺的轉子在高速轉動時，會產生微小的振動，稱為衛星在軌微振動，微振動經過衛星結構傳到相機后，會造成圖像質量下降。因此，需要采取微振動抑制措施，降低控制力矩陀螺微振動對有效載荷的干擾。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種并聯桁架式控制力矩陀螺群減隔振裝置，通過多個隔振桿組合成隔振平臺，將多個控制力矩陀螺統一安置在隔振平臺上，通過隔振桿將控制力矩陀螺群工作時產生的微振動隔離和衰減。

本發明是通過下述技術方案實現的：

一種并聯桁架式控制力矩陀螺群減隔振裝置，包括：控制力矩陀螺支架、隔振桿平臺安裝座、隔振桿組和衛星結構安裝座；

其外圍設備包括：控制力矩陀螺和衛星結構；兩個以上所述控制力矩陀螺通過所述減隔振裝置安裝在衛星結構上；

兩個以上控制力矩陀螺均安裝在控制力矩陀螺支架上；每個控制力矩陀螺對應一個隔振桿組，每個隔振桿組由兩個以上隔振桿并聯后形成；隔振桿組中隔振桿的一端分別通過隔振桿平臺安裝座與控制力矩陀螺支架未安裝控制力矩陀螺的端面相連接，另一端通過同一個衛星結構安裝座與衛星結構相連接；兩個以上所述隔振桿組的一端均布在控制力矩陀螺支架上，另一端均布在衛星結構上。

進一步的，所述隔振桿包括：柔性接頭、內連接桿、力調節器、外連接桿及隔振器；內連接桿的一端和外連接桿的一端通過力調節器連接，內連接桿的另一端與柔性接頭連接，外連接桿的另一端通過隔振器與另一個柔性接頭連接；兩個柔性接頭分別和隔振桿平臺安裝座及衛星結構安裝座連接。

進一步的，所述柔性接頭沿隔振桿軸向的剛度大于其它方向上的剛度；在柔性接頭的連接作用下，每根隔振桿在安裝后處于二力桿狀態，僅傳遞軸向載荷。

進一步的，所述隔振器包括阻尼器和套裝在阻尼器上的彈簧，隔振桿的軸向振動使隔振器的彈簧和阻尼器進行往復振動。

進一步的，所述力調節器通過旋轉施加軸向載荷預緊力，通過測量力調節器的擰緊力矩，使每根隔振桿具有相同的軸向載荷預緊力。

進一步的，所述衛星結構安裝座包括：隔振桿連接座、衛星結構連接座、定位銷及連接螺釘；

所述隔振桿連接座和衛星結構連接座上均加工有用于定位的定位銷孔；

所述衛星結構連接座安裝在衛星結構上；隔振桿連接座與隔振桿的與隔振器連接的柔性接頭連接；隔振桿連接座和衛星結構連接座通過各自的定位銷孔與定位銷配合定位后，通過連接螺釘連接。

進一步的，每個隔振桿組包括兩個隔振桿，兩個隔振桿呈V型安裝在控制力矩陀螺支架與衛星結構安裝座之間，兩個隔振桿組成的V型結構的尖端連接在同一個衛星結構安裝座上。

有益效果：(1)本發明通過多個隔振桿及控制力矩陀螺支架組合成隔振平臺，將多個控制力矩陀螺統一安置在隔振平臺上，通過隔振桿將控制力矩陀螺群工作時產生的微振動隔離和衰減；具有承載能力大，結構組成簡單，隔振效率高，可靠性好，便于安裝和拆卸等優點。

(2)本發明采用多根隔振桿并聯組合，桁架布局的形式，每根隔振桿狀態相同，互換性良好，具有結構組成簡單的優點。

(3)本發明的每根隔振桿僅在軸向承受載荷，隔振器設計時只需要對軸向剛度和阻尼進行設計和匹配，大大簡化了隔振器的剛度和阻尼設計，同時通過多根隔振桿組合承力，具有整體承載能力高的優點。

(4)本發明的隔振桿內采用力調節器，能夠保證安裝后每根隔振桿受力一致，有利于控制安裝載荷和隔振桿承載。

(5)本發明將多個控制力矩陀螺一起放置在控制力矩陀螺支架上，利用減隔振裝置對多個控制力矩陀螺整體隔振，具有隔振效率高、六自由度全向隔振的優點，避免了控制力矩陀螺單個隔振時控制力矩陀螺之間的相互影響。

(6)本發明通過調整隔振桿布局角度和調整隔振桿內的隔振器剛度、阻尼參數來改變隔振系統的特性，來適應不同型號的控制力矩陀螺要求。