[實用新型]用于火箭發射工況的航天載荷減振箱

有效

• 申請號: 201921624321.3
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN210769999U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 駱海濤;王浩楠;劉廣明;于長帥;富佳;王昊辰
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;F16F15/08;F16F3/093;F16F3/087
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本實用新型屬于振動控制及減振技術領域，特別涉及一種用于火箭發射工況的航天載荷減振箱。包括箱體、一級減振結構、二級減振結構、宏操作器、箱體安裝工裝及加速度傳感器，其中箱體的底部通過一級減振結構與箱體安裝工裝連接，宏操作器通過二級減振結構設置于箱體的內部，一級減振結構用于減弱高頻的振動響應，二級減振結構用于減弱低頻共振響應的振動，加速度傳感器設置于宏操作器上，用于在相應振動工況下采集振動信號。本實用新型通過二級被動減振技術能對試驗儀器有效的進行減振，有效保護了試驗儀器，該減振箱設計及其測試方法能給相關領域提供借鑒，對于空間科學載荷發射段的減振防護起到關鍵性的作用。

技術領域

本實用新型屬于振動控制及減振技術領域，特別涉及一種用于火箭發射工況的航天載荷減振箱。

背景技術

在空間生命探索研究中，當前國內外研究主要是通過一些細菌和細胞培養的方法研究空間細胞生存，但是利用微注射手段介入細胞和胚胎后期發育過程未見報道。而在地面注射后進入太空，會受到發射過程等因素的影響。如果在太空環境中微注射實驗得以開展，就可以排除發射過程等其他影響因素的帶入，能夠進行地面操作和太空微重力環境下注射后發育過程的對照實驗。對微注射系統試驗儀器進行減振保護，對于探索微重力環境中的細胞生存和生命發育具有重要意義。

微注射系統試驗所需要的精密儀器放置在空間實驗柜中，需要通過運載火箭發射升空，但是運載火箭在發射過程中所經歷的振動環境主要分為正弦振動環境和隨機振動環境。正弦振動主要是由發動機啟動、熄火和級間分離所引起的彈體結構低階模態自由振蕩，發動機不完全燃燒引起的低階縱向振蕩。隨機振動主要是由起飛時的發動機排氣噪聲、跨音速飛行段的氣動噪聲和發動機燃燒室內的壓力脈動等所引起的寬帶隨機振動。這種復雜的振動環境會造成顯微注射試驗中的元器件性能精度下降，甚至發生功能失效，例如微操作器、細胞吸持裝置等。因此，對試驗所需要的儀器進行振動抑制研究至關重要。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種用于火箭發射工況的航天載荷減振箱，該減振箱結構通過二級被動減振技術能對試驗儀器有效的進行減振，有效保護了試驗儀器。該減振箱設計及其測試方法能給相關領域提供借鑒，對于空間科學載荷發射段的減振防護起到關鍵性的作用。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種用于火箭發射工況的航天載荷減振箱，包括箱體、一級減振結構、二級減振結構、宏操作器、箱體安裝工裝及加速度傳感器，其中箱體的底部通過一級減振結構與箱體安裝工裝連接，所述宏操作器通過二級減振結構設置于箱體的內部，所述一級減振結構用于減弱高頻的振動響應，所述二級減振結構用于減弱低頻共振響應的振動，所述加速度傳感器設置于宏操作器上，用于在相應振動工況下采集振動信號。

所述一級減振結構包括沿周向設置于所述箱體的底板與箱體安裝工裝之間的多個橡膠減振器，各所述橡膠減振器設置于所述底板上設有的底板安裝孔內。

所述橡膠減振器包括連接套筒、螺栓及兩個T型橡膠，其中兩個T型橡膠對稱設置于所述底板安裝孔的兩側，所述連接套筒插設于所述底板安裝孔內、且沿軸向貫穿兩個T型橡膠，所述螺栓穿過所述連接套筒的中心孔、且與所述箱體安裝工裝連接。

所述兩個T型橡膠之間設有間隙。

所述兩個T型橡膠之間的間隙為4mm。

所述底板與兩側T型橡膠之間均設有墊片。

所述二級減振結構包括中心海綿層及設置于所述中心海綿層兩側的外部海綿層，所述宏操作器設置于中心海綿層內，所述外部海綿層將所述箱體的內部空間填滿。

所述中心海綿層采用橡膠海綿，所述外部海綿層采用珍珠棉。

所述橡膠海綿的密度為100kg/m³。

所述箱體采用厚度為2mm的鋼板制成。