[实用新型]一种卫星飞轮微振动无框架自复位隔振器

说明书

本实用新型涉及一种卫星飞轮微振动无框架自复位隔振器，其特征在于，包括4个圆周分布的隔振组件；所述的隔振组件设置上隔振垫、下隔振垫，中间层设有4个弹性元件；所述的弹性元件包括记忆合金骨架、橡胶圈、连接头，所述的记忆合金骨架为多槽型空心圆柱，所述的橡胶圈设置在记忆合金槽内，与记忆合金层隔层分布，所述的连接头与隔振垫孔螺纹连接，本装置的多个弹性元件不同空间位置组合可以实现卫星飞轮多自由度隔振，并在飞轮微振动后变形件保持较小变形且变形后位置能自复位，充分保证卫星有效载荷精度，同时节省整星资源，轻量化设计，即使有大变形也能保证卫星载荷位置稳定，有利于实现光学卫星清晰成像。

技术领域

本实用新型属于卫星飞轮隔振领域，具体涉及一种卫星飞轮微振动无框架自复位隔振器。

背景技术

我国卫星敏感载荷精度越来越高，对平台微振动环境要求越来越苛刻。因此，对平台微振动环境的分析和抑制显得尤为重要。国外研究发现，飞轮振动是影响卫星有效载荷性能指标的主要因素。目前飞轮振动控制采用的方法有阻尼减振、结构刚化、隔振等等。阻尼减振只有在共振时效果明显；结构刚化会增加卫星质量；吸振的减振带宽较窄；隔振则主要针对少方向的振动进行抑制，多向振动抑制难题尚未解决，且隔振后达不到微小振动量级。

现有的卫星飞轮隔振弹性元件多为单纯使用开槽弹簧或橡胶元件。单纯使用开槽弹簧隔振器的结构形式和尺寸无法做到紧凑和轻小型化；弹簧材料多选用普通金属，易发生永久变形；单纯使用橡胶元件，动态变形大不利于卫星有效载荷稳定；现有橡胶隔振器的结构，金属为骨架，橡胶为弹性元件硫化粘结，动态变形后位移不能复位，且结构外观为橡胶，金属与橡胶减振功能不能协调统一。且现有隔振器隔振方向比较单一，多自由度隔振往往采用平台或框架，采用有挠性框架或上下平台的卫星飞轮微振动隔振器，框架为挠性虽能提供刚度，但是结构设计复杂需要仿真分析，且整体框架不利于卫星质量轻量化；挠性框架使得阻尼元件的结构设计更加复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种能减小卫星飞轮微振动的无框架自复位隔振器，已解决现有问题。

根据本实用新型提供的卫星飞轮微振动无框架自复位隔振器，包括4个隔振组件，圆周分布固定在飞轮支架上；所述的隔振组件上设置上隔振垫、下隔振垫，中间层设有弹性元件。

可选的，所述隔振组件的分布半径r＝(0.2～0.6)R；R为飞轮半径。

可选的，所述隔振垫的上隔振垫与下隔振垫分别与弹性元件螺纹连接。

上隔振垫设置有用于与飞轮连接的安装接口，下隔振垫设置有用于与飞轮安装支架连接的安装接口，上下隔振垫平行。

可选的，所述弹性元件包括记忆合金骨架、橡胶圈、连接头；所述弹性元件的个数为多个；所述每个弹性元件与隔振垫的夹角不同，弹性元件与隔振垫的夹角不同可以实现整个隔振组件多自由度隔振。

记忆合金骨架为多槽型空心圆柱；橡胶圈设置在记忆合金骨架槽内，与记忆合金骨架层间隔分布；记忆合金骨架的材料为记忆合金；记忆合金骨架层厚度低于橡胶圈层厚度。

可选的，所述隔振垫孔为斜孔，以实现多个弹性元件与隔振垫不同的夹角分布。

可选的，所述弹性元件的个数为4个。

可选的，所述弹性元件均布在隔振垫上；弹性元件轴线与隔振垫轴线的夹角δ，0δ30°；不同的弹性元件δ不同，弹性元件在下隔振垫上的分布半径r_t，r_t＝(0.2～0.6)r₁；r₁为下隔振垫半径。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用基于记忆合金骨架和橡胶圈间隔分布构成的弹性元件，充分结合了记忆合金和橡胶的减振优点，通过弹性元件的不同空间位置组合能对飞轮6个方向上的振动进行抑制，高频减振明显，变形位移小还原速度快，降低飞轮传到安装板的微振动；