[发明专利]一种动量轮

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种用于保持航天器姿态平稳的动量轮。

背景技术

航天产品的潜在性能要求为：结构紧凑、质量较轻和可靠性高，动量轮作为航天器（如卫星）姿态控制系统的执行部件，其主要结构如中国专利CN 201597761U公开的“一种微型卫星用动量轮及其壳体”，该动量轮包括密封罩和空心底座构成的壳体，空心底座包括将壳体隔成上、下两个腔室的顶板，在空心底座的上腔室中设有支撑轴和转动体，转动体包括具有定子和转子的电机，在空心底座的下腔室中安装有与电机电连接并控制电机转子转动的控制线路板。工作时，控制线路板控制转动体转动状态，以此来控制航天器的姿态平稳。

但是航天产品由于结构设计、加工装配、热平衡、维修调试的难度大等因素，动量轮结构中一般将控制线路板和转动体分开放置，分别置于单个的安装框架中（如在上述文献中公开的转动体和控制线路板分置于两个独立的腔室中），这就造成整个动量轮的轴向距离较大、结构不紧凑等缺点。同时现有的动量轮的各部件间也存在着连接关系复杂和检修、安装调试不便等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑且安装调试方便的动量轮。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种动量轮，包括壳体，壳体包括底座和密封罩设于底座上方的密封罩，所述的动量轮还包括控制电路板和设置于所述壳体中的支撑轴和转动体，转动体包括与所述控制电路板控制连接且具有定子和转子的电机，所述的支撑轴通过螺钉可拆固连于所述底座的上端，所述电机的定子通过螺钉可拆固连于所述支撑轴外围的底座的上端，所述的转动体还包括与所述的支撑轴转动装配并与所述电机的转子通过螺钉可拆固连的飞轮体，所述的飞轮体与所述底座间于所述转子的外围设有容纳所述控制电路板的安装间隙，所述的控制电路板通过螺钉可拆固连于所述安装间隙内的底座的上端。

所述的动量轮还包括安装所述控制电路板的电路板支架，所述的控制电路板通过所述的电路板支架安装在所述的底座上，所述的控制电路板与所述电路板支架之间通过螺钉可拆连接，所述的电路板支架与所述底座之间通过螺钉可拆固连。

所述的电路板支架与所述底座之间涂抹有用于导热的导热硅胶层。

所述的飞轮体通过轴承组件与所述的支撑轴转动装配，所述的轴承组件包括内圈与所述支撑轴相连的球轴承和与所述球轴承的外圈相连的轴承套，所述的轴承套上设有外翻的连接法兰，所述电机的转子、飞轮体和连接法兰通过同一螺钉可拆固连。

所述的电路板支架、电机的定子与所述底座通过同一螺钉可拆固连。

所述的底座和密封罩分别为铝合金底座和铝合金密封罩，所述的铝合金底座与所述的铝合金密封罩通过钎焊密封。

本发明的有益效果为：底座与密封罩构成壳体组件；支撑轴与飞轮体构成飞轮体组件；壳体组件、飞轮体组件、电机和控制电路板四部分结构均通过螺钉可拆连接，即将这四部分结构模块化各结构之间在螺钉连接部位以外部存在其余别的任何附加连接关系，在安装时飞轮体组件、电机和控制电路板可顺序安装于底座上，安装调试、拆卸和维修都很方便，同时可简化内部结构间的关系；同时将各结构模块化之后，检修方便了，便可以把控制线路板与飞轮体和电机置于同一安装框架中，缩小了整个动量轮的轴向尺寸，使整个动量轮的结构更加紧凑，符合航天产品的潜在性能要求；而且模块化的各结构实现了单独制造、单独测量、单独试验，使得各结构的性能不合格或不可接受的缺陷在研制的早期就已经被发现和确定，这些结构将被修改或者完善后，才会装配成完整的动力轮系统，因此不存在重新装配和重新试验而给整台动量轮带来影响，这样可以确保高的可靠性和产品质量。

进一步的，电机的转子、飞轮体和连接法兰通过同一螺钉可拆固连，即在动量轮的轴向方向上，电机、飞轮体和轴承组件间有重叠部分，这样就使得整个动量轮的径向尺寸得到缩小，动量轮整体结构更加紧凑，进一步的复合航天产品的潜在性能要求。

进一步的，电路板支架、电机的定子与底座通过同一螺钉可拆固连，即在动量轮的轴向方向上，电机、电路板支架和底座间有重叠部分，这样就使得整个动量轮的径向尺寸得到缩小，动量轮整体结构更加紧凑，进一步的复合航天产品的潜在性能要求。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中壳体组件的结构示意图；

图3是图1中电机组件的结构示意图；

图4是图1中飞轮体组件的结构示意图；

图5是图1中控制线路组件的结构示意图。

具体实施方式