[发明专利]具备空间精度保持能力的主动消振支撑杆及减振系统

说明书

本发明提供一种具备空间精度保持能力的主动消振支撑杆，基于力抵消的原理实现隔振，在隔振的同时不会影响运动部件初始的位置和角度精度，实现运动部件的空间(位置和角度)精度的保持。该主动消振支撑杆包括：挠性铰A、挠性铰B、吸振作动器外壳、吸振作动器底座、吸振作动器和力传感器；挠性铰A和挠性铰B提供垂直于轴向的两个方向的低弯曲刚度，使该主动消振支撑杆等效为力学上的二力杆；力传感器测量至少轴向力信息，吸振作动器在外部控制器的驱动下提供轴向方向的作动力，力传感器、吸振作动器、控制器形成轴向力的闭环控制系统。此外，本发明还提供一种基于上述主动消振支撑杆的减振系统。

技术领域

本发明涉及一种减振装置，具体涉及一种消振支撑杆及减振系统，属于卫星设计与应用技术领域。

背景技术

遥感卫星上的周期往复运动的部件如制冷机、控制力矩陀螺(简称CMG)工作时会产生周期性的微小振动。随着遥感卫星分辨率要求越来越高，微小振动传递至相机上可能会影响图像质量，因此需要对微小振动源采取隔振措施，减小其周期性的微小振动对相机的影响。

但是CMG本身有角度指向要求，制冷机中的杜瓦组件对位置精度要求很高，需参与光学装调。这类参与光学装调、有位置和角度精度要求的扰振源的隔振需求，无法用低刚度被动隔振器和基于位移作动器的主动隔振装置解决，因为低刚度被动隔振器由于刚度较低会导致低频段位移过大从而超出要求。

发明内容

有鉴于此，针对有位置和角度精度保持要求的运动部件的隔振需求，本发明提供一种具备空间精度保持能力的主动消振支撑杆，空间精度保持是指空间位置和角度的精度保持。

具备空间精度保持能力的主动消振支撑杆，包括：挠性铰A、挠性铰B、吸振作动器外壳、吸振作动器底座、吸振作动器和力传感器；

所述吸振作动器外壳轴向一端通过挠性铰A与扰振源相连，另一端与吸振作动器底座相连；

所述力传感器压紧在所述挠性铰B与吸振作动器底座之间；所述力传感器具有预紧力；所述力传感器用于采集轴向力信息，传递给外部控制器；

所述挠性铰B与基础结构连接；

所述吸振作动器外壳内部安装吸振作动器，所述吸振作动器用于在控制器的作用下产生轴向力，以抵消所述扰振源的扰动轴向力。

作为本发明的一种优选方式：所述吸振作动器包括：音圈电机动子、音圈电机静子和振动传力组件；

所述音圈电机动子能够沿轴向移动；

所述音圈电机静子与所述吸振作动器外壳固定连接，并与外部控制器电连接；

所述振动传力组件与所述音圈电机动子固接，将所述音圈电机动子产生的轴向作动力传递至所述吸振作动器外壳和所述吸振作动器底座。

作为本发明的一种优选方式：所述振动传力组件包括：膜簧A、膜簧B、限位块A、限位块B和连接螺栓；

所述膜簧A安装在所述挠性铰A与所述吸振作动器外壳之间；所述膜簧B安装在所述吸振作动器外壳与所述吸振作动器底座之间；

所述连接螺栓从下往上依次穿过所述膜簧B、音圈电机静子、音圈电机动子、膜簧A后通过螺母锁紧；

所述膜簧A的上下两端分别通过螺母和套装在连接螺栓上的限位块A压紧；

所述膜簧B的上下两端分别通过套装在连接螺栓上的限位块B和连接螺栓的螺帽压紧。

作为本发明的一种优选方式：所述力传感器套装在所述挠性铰B上端面的螺柱上；所述螺柱穿出力传感器的部分与所述吸振作动器底座通过螺母锁紧，将所述力传感器压紧在所述挠性铰B与所述吸振作动器底座之间；通过螺母对所述力传感器施加预紧力。