[发明专利]适用于卫星控制力矩陀螺的隔振装置

说明书

本发明提供了一种适用于卫星控制力矩陀螺的隔振装置，包括下安装板、上安装板以及隔振组件，所述隔振组件包括第一隔振器阵列以及第二隔振器阵列，所述第一隔振器阵列安装在下安装板和上安装板之间，所述第二隔振器阵列安装在所述上安装板上，所述第一隔振器阵列和第二隔振器阵列均包括4个隔振器且均为并联的平行布置，本发明从实际减振需求出发，考虑到控制力矩陀螺的安装需求，对耦合特性进行设计，对所安装的隔振组件进行对称和共平面布置，既保证控制力矩陀螺安装时的平面度要求，又使得刚度中心通过控制力矩陀螺质心，具有良好的各向解耦特性，具有多向隔振效果，获得了更稳定、更优异的性能。

技术领域

本发明涉及卫星隔振技术领域，具体地，涉及一种适用于卫星控制力矩陀螺的隔振装置。

背景技术

现代卫星的服役时间、快速机动能力、成像性能等各项指标均大幅上升。控制力矩陀螺作为卫星姿轨控系统的关键执行元件，具有惯量矩大、调节速度快等特点，广泛用于高分辨率大观测角度卫星。但是，由于加工工艺和装配等的一系列因素影响，控制力矩陀螺内转子在工作状态下的高速旋转会带来量级较高的微振动。控制力矩陀螺高频振动严重影响光学卫星的敏感有效载荷的工作，影响其分辨率和清晰度等性能指标，而且微振动过大对控制力矩陀螺的寿命产生很大影响，因此为有效载荷提供良好的力学环境，延长卫星的寿命，抑制控制力矩陀螺的微振动至关重要。

鉴于以上缺陷，现有技术中也提出了诸多解决方案，例如专利文献CN105035362A公开了一种卫星控制力矩陀螺用振动隔振装置，用于控制力矩陀螺的振动隔振，该装置主要通过连杆、隔振器进行控制力矩陀螺振动隔离，但该设计对纵向平动与横向扭转刚度的变化并未考虑。再例如专利文献CN104973268A公开了一种航天器控制力矩陀螺的高频微振动隔离装置，该高频微振动隔离装置为中心对称结构，该隔振装置主要通过柔性臂等进行隔振，凸出了柔性臂的布置以及连接关系，但该设计中并未突出各向异性的刚度设计及保护；

公开发表的控制力矩陀螺隔振为主题的文章很多，但大多数都是基于仿真分析等，并无与本次专利申请相接近的构型和设计方案发表。

综上所述，现有技术的不足总结为：无法独立设计纵向平动与横向扭转的刚度，未考虑设计刚度中心的高度与控制力矩陀螺的质心重合。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于卫星控制力矩陀螺的隔振装置。

根据本发明提供的一种适用于卫星控制力矩陀螺的隔振装置，包括下安装板、上安装板以及隔振组件；

所述隔振组件包括第一隔振器阵列以及第二隔振器阵列，所述第一隔振器阵列安装在下安装板和上安装板之间，所述第二隔振器阵列安装在所述上安装板上。

优选地，所述第一隔振器阵列和第二隔振器阵列均包括4个隔振器，其中，所述第二隔振器阵列中的4个隔振器安装在上安装板的四个角上且沿上安装板的轴心呈中心对称布置，所述第一隔振器阵列上的4个隔振器沿下安装板的轴心呈中心对称布置。

优选地，8个所述隔振器分别与下安装板、上安装板的轴心平行。

优选地，所述第一隔振器阵列中的隔振器与所述第二隔振器阵列上的隔振器存在安装高度差，所述安装高度差为0～60㎜。

优选地，所述第二隔振器阵列上的隔振器的刚度大于所述第一隔振器阵列中的隔振器的刚度。

优选地，所述上安装板上设置有陀螺安装位，所述陀螺安装位用于安装控制力矩陀螺，其中，所述隔振组件的刚度中心所在平面通过所述控制力矩陀螺的质心。

优选地，所述上安装板上设置有定位挡块，用于控制力矩陀螺安装时的定位。

优选地，所述隔振器为切槽空心圆柱体，其中，所述切槽为沿隔振器母线方向依次布置的8个切槽，每相邻的两个切槽呈90°交错。

优选地，所述隔振器采用钛合金制作。