[发明专利]一种适合航天器在轨应用的防碎屑泄漏金属橡胶阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属橡胶阻尼器，尤其涉及一种适合航天器在轨应用的防碎屑泄漏金属橡胶阻尼器。

背景技术

随着航天器有效载荷精度的不断提高，对在轨航天器力学环境越来越敏感。为满足有效载荷的在轨工作环境要求，需要采用相应的振动抑制措施，如采用阻尼器把振源通过航天器结构传递至有效载荷的振动能量吸收或耗散掉。金属橡胶阻尼器具备刚度非线性；良好的阻尼减振性能；质量小、不挥发、耐辐照、耐冷热交变、抗疲劳、长寿命和高可靠性等特点，非常适用于空间环境下的航天器振动控制。一般金属橡胶元件在受较大量级交变载荷作用时，材料内部相互咬合钩连的金属丝会发生断裂现象，进而产生碎屑，在微重力真空环境下碎屑可能会对相机等精密设备产生污染，因此难以直接应用于航天器在轨振动抑制。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适合航天器在轨应用的防碎屑泄漏金属橡胶阻尼器，具有结构组成简单，制造加工方便，使用寿命长，适用于空间极端环境条件，安装操作方便等优点。

本发明的技术解决方案是：一种适合航天器在轨应用的防碎屑泄漏金属橡胶阻尼器，包括金属橡胶压板、外壳、芯轴、波纹管、波纹管法兰、螺钉和金属橡胶元件；

外壳为台阶型的空心圆柱体；芯轴位于外壳的大圆柱段内，包括水平芯轴和垂直芯轴，水平芯轴和垂直芯轴一体化加工而成，水平芯轴为实心体，垂直芯轴为实心圆柱体；金属橡胶元件包括两个空腔圆柱体，分别位于水平芯轴的上下两侧，并套在垂直芯轴的外圆周上，金属橡胶元件和外壳内表面之间留有间隙；金属橡胶压板为台阶型的实心圆柱体，大圆柱段用于连接航天器结构，小圆柱段与外壳的大圆柱段螺纹连接实现阻尼器下端密闭；垂直芯轴插入到金属橡胶压板的小圆柱段内部；波纹管法兰通过螺钉与垂直芯轴连接，外壳小圆柱段的上表面与波纹管一侧焊接，波纹管另一侧与波纹管法兰焊接，实现阻尼器上端密闭。

一种适合航天器在轨应用的防碎屑泄漏金属橡胶阻尼器，包括金属橡胶压板、外壳、芯轴、波纹管、波纹管法兰、螺钉、金属橡胶元件和弹簧；

外壳为台阶型的空心圆柱体；芯轴位于外壳的大圆柱段内，包括水平芯轴和垂直芯轴，水平芯轴和垂直芯轴一体化加工而成，水平芯轴为实心体，垂直芯轴为实心圆柱体；金属橡胶元件包括两个空腔圆柱体，分别位于水平芯轴的上下两侧，并套在垂直芯轴的外圆周上；弹簧套在金属橡胶元件的外圆周上；金属橡胶压板为台阶型的实心圆柱体，大圆柱段用于连接航天器结构，小圆柱段与外壳的大圆柱段螺纹连接实现阻尼器下端密闭；垂直芯轴插入到金属橡胶压板的小圆柱段内部；波纹管法兰通过螺钉与垂直芯轴连接，外壳小圆柱段的上表面与波纹管一侧焊接，波纹管另一侧与波纹管法兰焊接，实现阻尼器上端密闭。

所述水平芯轴为实心圆柱体或中间加工成凸弧形状的实心体。

所述金属橡胶元件的材料为钢丝。

所述波纹管法兰为“阶梯”型结构的空心圆柱体，顶部还设计有接口，用于与有效载荷连接。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明的阻尼器使用金属橡胶压板、外壳、波纹管和波纹管法兰组成的腔体实现金属橡胶元件的密闭，防止由于碎屑泄漏对其他设备造成污染；

(2)本发明阻尼器芯轴两侧的金属橡胶元件可通过调整设计参数实现双向振动阻尼可调节的目的；

(3)本发明阻尼器可通过在金属橡胶元件外侧并联金属弹簧实现对其隔振性能的调节和动态特性的优化；

(4)本发明阻尼器可将水平芯轴中间台面加工成凸弧形状，金属橡胶元件与芯轴凸弧面接触一侧压缩成型为凹弧形状，可以实现三向隔振。

附图说明

图1是本发明阻尼器的结构示意图；

图2是本发明阻尼器的应用示意图；

图3是在金属橡胶元件外侧并联金属弹簧的阻尼器示意图；

图4是水平芯轴中间台面加工成凸弧形状的阻尼器示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种适合航天器在轨应用的防碎屑泄漏金属橡胶阻尼器，如图1所示，包括金属橡胶压板1、外壳2、芯轴3、波纹管4、波纹管法兰5、螺钉6和金属橡胶元件7。