[发明专利]一种航天器姿态控制系统用飞轮体

说明书

本发明涉及一种航天器姿态控制系统用飞轮体，包括：轮毂、辐条和轮缘，辐条连接在轮毂和轮缘之间；轮毂和/或轮缘与辐条的对应端通过紧固件固定连接；轮毂和/或辐条采用阻尼材料制成，以降低轮缘的振动加速度；轮毂和/或轮缘上设有定位槽，辐条的端部设有定位头；或者，轮毂和/或轮缘上设有定位头，辐条的端部设有定位槽；定位头安装在定位槽内并与定位槽沿飞轮体轴向定位配合；定位槽的槽底和相应的定位头的侧面均为弧形面，且弧形面的回转中心线与飞轮体的轴线重合；定位槽的周向至少一侧设有开口，开口侧设有避让空间，避让空间供辐条沿飞轮体轴向装入轮缘内部进而使定位头经开口转动装入相应定位槽内。能够提高飞轮体的轴向装配精度。

技术领域

本发明涉及一种航天器姿态控制系统用飞轮体。

背景技术

飞轮体是航天器姿态控制系统中的惯性执行部件，飞轮体在卫星发射过程中不可避免地将产生共振，这将对飞轮体和轴承施加很大的负载，有可能造成轮辐断裂以及轴承损坏，如果不希望增大轴承和飞轮体尺寸，则必须降低飞轮体振动时外侧的振动放大系数。

为了降低飞轮体的振动放大系数，通常在飞轮体上附加卸荷装置或阻尼装置，前者采用在轮缘上设置弹性的限位卸载装置，来减轻共振过程中轮辐以及轴承部分承受的共振载荷；后者采用在辐条或轮缘上设置阻尼装置，如授权公告号为CN101187410B的发明专利中公开的飞轮体，该飞轮体采用在轮缘上固定阻尼环等部件，由于阻尼环是采用高阻尼系数的材料制造的，因此，能通过阻尼装置吸收飞轮体的共振能量，达到降低飞轮体的振动放大系数的目的。上述两种阻尼方式结构均较复杂，加工、装配和调试过程较为困难，并且使飞轮体结构复杂化，增添了飞轮体工作中的不可靠因素。

授权公告号为CN104608939B的发明专利公开了采用组合式飞轮体结构，即轮毂、轮辐和轮缘采用不同的材料，将三个部分通过螺钉、铆钉等方式固定组成飞轮体。而飞轮体的运行可靠性是其空间应用所关注的问题之一，因此，在飞轮体加工制造完之后需要安装到轴上，通过试验测量其径向跳动和轴向跳动值，保证飞轮体的径向跳动和轴向跳动值均满足设计要求，进而保证飞轮体的运行可靠性。飞轮体的径向跳动值主要靠飞轮体各部件的加工精度来保证；而飞轮体的轴向跳动值主要受飞轮体轴向装配精度的影响，具体受辐条与轮毂、辐条与轮缘的轴向装配精度的影响。现有技术中，辐条与轮毂、辐条与轮缘采用紧固件连接装配时，辐条与轮毂、辐条与轮缘的轴向装配精度只能靠人工保证，存在装配效率和轴向装配精度低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航天器姿态控制系统用飞轮体，以提高航天器姿态控制系统用飞轮体的装配效率和轴向装配精度。

为实现上述目的，本发明航天器姿态控制系统用飞轮体的技术方案是：

航天器姿态控制系统用飞轮体包括：轮毂、辐条和轮缘，所述辐条连接在轮毂和轮缘之间；

轮毂和/或轮缘与所述辐条的对应端通过紧固件固定连接；

所述轮毂和/或辐条采用阻尼材料制成，以降低轮缘的振动加速度；

轮毂和/或轮缘上设有定位槽，辐条的端部设有定位头；或者，轮毂和/或轮缘上设有定位头，辐条的端部设有定位槽；定位头安装在定位槽内并与定位槽沿航天器姿态控制系统用飞轮体轴向定位配合；

所述定位槽的槽底和相应的定位头的侧面均为弧形面，且弧形面的回转中心线与航天器姿态控制系统用飞轮体的轴线重合；

所述定位槽的周向至少一侧设有开口，开口侧设有避让空间，避让空间供辐条沿航天器姿态控制系统用飞轮体轴向装入轮缘内部进而使定位头经所述开口转动装入相应定位槽内。