[实用新型]用于空间运动部件轴系游动端的轴承组件

说明书

本专利公开了一种用于空间运动部件轴系游动端的轴承组件。该组件由三层轴承套组合而成，包括内轴承套、中轴承套和外轴承套。内轴承套外侧，中轴承套内外，外轴承套内测涂敷二硫化钼固体润滑膜，内—中、中—外轴承套之间可以相对转动。本专利的优点在于：该游动端轴承组件由三层轴承套组成，可以解决运动部件在轨剧烈的温度交变使得轴系变形，导致轴系轴承异常受力，发生卡死故障。该组件结构上采用三层轴承套形式设计，解决了轴向温差和径向温差给轴承带来的附加应力问题，尤其是解决了由于轴、轴承、轴承座材料不匹配导致在高低温差环境下轴承的径向附加受力问题，可以有效的提高空间运动部件的可靠性。

技术领域

本专利属于航天领域，涉及一种用于空间运动部件轴系游动端的轴承组件，具体是为了解决航天领域中舱外的运动机构由于处于高温差、高真空情况下，轴系变形产生的附加应力，使得润滑失效或摩擦力矩显著增加，导致机构卡死，卫星或星上仪器失效。因此，该组件可以有效的提高卫星或星上仪器中运动部件的在轨寿命，具有极大的经济效益。

背景技术

随着我国航天事业的不断发展，我国的各类航天器逐渐由“试验型”卫星向“应用型”卫星转变，不仅对星上遥感仪器提出了更高的要求，而且更偏向于仪器的高可靠性、长寿命。目前卫星和星上的载荷寿命指标均从2-3年提高到8-10 年，因此对星上运动部件的可靠性提出了更高的要求。在航天卫星及遥感仪器中广泛应用运动机构，以完成特定的功能。如：空间光学遥感仪器中的扫描机构和调制转动机构、辐冷器的解锁装置、定标器的切换、地球敏感器的转动机构、太阳帆板转动机构、遮阳板机构等等。因此，运动机构在航天产业中的重要性日益突现；它是实现空间任务长寿命的关键之一，也是薄弱环节之一。在某种程度上，运动机构的故障是属于成败型的故障模式。

空间运动部件在轨发生故障的案例很多。在国内比较典型的案例如：HY-1A 水色扫描仪的K镜消旋机构和消角动量机构、FY-2B扫描辐射计二扫机构、 FY-2A卫星天线机构等等。在国外故障案例也比较多如：美国NOAA11-16—AVHRR 的扫描电机、NOAA-11，15—HIRS的滤光轮电机和NOAA-12—ANTENNA的消旋机构等等均在轨出现不同的故障，导致载荷或卫星部分或全部功能失效。

随着国内外空间运动部件在轨故障的发生，国内外研究机构如：美国宇航局、欧空局还有国内的空间运动部件研制单位和摩擦学研究单位开始对空间摩擦学进行细致的研究工作。认为：空间运动部件主要失效机理是由于，空间环境的特殊性，如高真空、高温差、微重力和高辐照等因素。高真空和高温差会导致轴承内外圈温差加大，轴承径向产生附加应力，使得润滑失效，机构卡死。因此，在国内外主要在两方面开展研究工作，一是在润滑剂的研制上，发展润滑性能更适应空间应用的润滑材料，如：全氟聚醚润滑油、碳氢油和硅碳氢油。二是在结构、机构设计上进行研究，减小轴承在轨的附加应力。

发明内容

为了解决由于轴系在轨温差，轴承产生附加应力，导致润滑失效，机构在轨卡死。本专利提供了一种用于空间运动部件轴系游动端的轴承组件，解决了目前航天工程实际问题。

一种用于空间运动部件轴系游动端的轴承组件包含了：轴1，内轴承套2，中轴承套3，外轴承套4，轴承座5，内轴承套锁紧螺母6，外轴承套锁紧法兰 7。内轴承套锁紧螺母6将内轴承套2固定在轴1上，外轴承锁紧法兰7将外轴承套4固定在轴承座5上。中轴承套3轴向依靠轴肩和内轴承卡环2轴向限位，可以沿轴向微量窜动。具体结构见附图1。

本专利的游动端轴承组件在设计上采用了内中外三层轴承套设计。中轴承套3内外表面均为摩擦副，轴承套采用的材料分别为：内轴承套2材料9Cr18 不锈钢，中轴承套3采用铝合金或铜基合金等线膨胀系数较大的材料，外轴承套4采用9Cr18不锈钢材料。中轴承套3内外表面、内轴承套2外侧和外轴承套4内圈喷涂二硫化钼固体润滑膜或采用合适温度实用性的润滑油脂。