[發明專利]一種磁懸浮控制力矩陀螺轉子可重復鎖緊裝置

在審

• 申請號: 202210153955.5
• 申請日: 2022-02-20
• 公開（公告）號: CN114476137A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 白國長;趙江銘;劉德平;任天平
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B64G1/28
• 分類號: B64G1/28;H02K7/10;H02N15/00
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• 代理人: 暫無信息

一種磁懸浮控制力矩陀螺轉子可重復鎖緊裝置，主要由陀螺轉子系，兩套完全一致的動力執行機構、鎖緊信號裝置及鎖緊裝置組成，陀螺轉子系由密封蓋、左陀螺房、右陀螺房、轉子組成，兩套動力執行機構，每套由無刷直流電機、行星減速箱、安裝座、右聯軸器、傳動軸、左聯軸器、右軸承、絲杠、右螺母、左螺母、左螺母座、右螺母座、支撐及導向座、左軸承、軸承壓蓋組成，鎖緊信號裝置由鎖緊開關、開關安裝座、鎖緊觸頭、觸頭座、釋放觸頭、釋放開關及控制器組成，鎖緊裝置由繩座、鎖緊繩、鎖緊片組成，本發明的鎖緊裝置保護了磁懸浮控制力矩陀螺轉子系統，具有可重復使用、可靠性高、結構簡單等優點。

技術領域

本發明涉及一種磁懸浮控制力矩陀螺轉子可重復鎖緊裝置，能實現陀螺轉子的可靠鎖緊，具有可重復使用、可靠性高、功耗小、結構簡單，安裝調整方便等優點，可作為磁懸浮控制力矩陀螺轉子系統的保護裝置。

背景技術

磁懸浮控制力矩陀螺屬于長壽命、高精度航天器姿態控制執行機構。航天器在發射過程中將產生劇烈的振動和沖擊，由于控制力矩陀螺采用磁軸承技術，定子和轉子之間存在間隙，為了防止轉子系統損壞及避免給火箭增加擾動，需要額外的鎖緊裝置對其進行鎖緊保護；另外，當磁懸浮控制力矩陀螺進入預定軌道，需要對轉子系統進行釋放，便于其工作。由于磁懸浮控制力矩陀螺發射前需通過一系列的環境試驗(掃頻、振動、沖擊、離心、高低溫、熱循環等)及性能測試，需經常對控制力矩陀螺進行鎖緊和解鎖。此外當控制力矩陀螺進行變軌工作，也需對控制力矩陀螺轉子進行鎖緊和解鎖。目前所使用的磁懸浮鎖緊裝置主要有基于碳纖維復合材料和航空鋼絲繩鎖緊裝置、楔形塊-錐形軸承和火工品鎖緊裝置、螺桿-螺母鎖緊裝置、氣動鎖緊裝置、電磁鎖緊裝置。其中，基于碳纖維復合材料和航空鋼絲繩鎖緊裝置、基于楔形塊-錐形軸承鎖緊裝置和基于螺桿螺母鎖緊裝置，都采用火工品進行解鎖，可靠性高，但只能一次性使用，不便于地面環境試驗調試。氣動鎖緊裝置雖然可重復使用，但結構較復雜，并且需要氣源，可靠性較差，體積大。專利申請號200810102392.7所述的電磁鎖緊裝置通過永磁磁場提供的永磁吸力保持鎖緊，利用電磁磁場與永磁磁場的正向和反向疊加，對飛輪轉子系統進行鎖緊和解鎖，實現了鎖緊裝置的重復性使用。但鎖緊啟動力與解鎖間隙成反比，且解鎖間隙不可調整，對鎖緊裝置的調試帶來極大不便。工作時，一般在底座上沿圓周方向安裝三至四個電磁鎖緊裝置，使得執行鎖緊和執行解鎖時，對電磁鐵動作的同步性要求較高。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種可重復使用、易于控制、功耗小、結構簡單、可靠性高的磁懸浮控制力矩陀螺鎖緊裝置。