一种反作用飞轮密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种反作用飞轮密封结构，包括底座、过渡铝环、外壳、轴系、抽气装置和密封接插件，底座通过螺钉与轴系连接，外壳通过螺纹与轴系连接，外壳和底座之间通过过渡铝环衔接，并且最后进行焊接密封，最大限度保证飞轮的密封性；在底座上使用密封接插件实现飞轮的供电和通讯控制；底座上还设置了抽气装置，不同于以往传统的抽气嘴，抽气装置采用内置式结构，并且有多道密封结构，可以保证飞轮产品在地面测试期间进行多次的飞轮内部抽气操作，比传统的抽气嘴结构的密封效果更加理想。

Reaction flywheel sealing structure

The invention discloses a flywheel sealing structure, which comprises a base, a transition ring, aluminum shell, shafting, pumping device and sealing connector, the base through screws and connecting shaft, shell is connected with the screw shaft, between the shell and the base through the aluminum ring transition cohesion, and finally welding seal, ensure maximum flywheel sealing; sealing connector to realize power supply and communication control of the flywheel on the base; the base is also provided with a pumping device, different from the traditional suction nozzle, a suction device with built-in type structure, and a multi seal structure, can guarantee the product number of flywheel flywheel in pumping operation the ground during the test, the sealing effect than the traditional structure of the suction nozzle is more ideal.

【技术实现步骤摘要】
一种反作用飞轮密封结构
本专利技术涉及一种飞轮密封结构。
技术介绍
反作用飞轮是卫星姿态控制的重要执行机构，通过惯量转动体旋转产生反作用力矩，惯量转动体处于反作用飞轮腔体内，其高速旋转时会受到反作用飞轮腔体内的真空度影响，因此对反作用飞轮内腔真空度提出要求，在地面试验阶段，要求飞轮内腔真空度要小于大气压，保证飞轮的摩擦力矩较小，功耗能够满足要求；而在轨运行时，外界是高真空，飞轮是外漏，如果漏率过大，则外泄较快，飞轮内腔将很快变成高真空，过度的真空度，将导致散热性差、轴承润滑油易挥发，所以飞轮内腔必须保证有合理的真空度，才能满足地面和星上两种状态。传统反作用飞轮密封采用的是橡胶圈，密封效果较差。在地面进行电性能测试时，由于反作用飞轮漏率较大且内部各零件材料存在放气现象，因此反作用飞轮经使用或存放一段时间后，其电流会增大，从而影响反作用飞轮的功耗，因此需要频繁对其内腔抽真空，操作较繁琐。传统反作用飞轮的抽气结构为抽气嘴，其安装在反作用飞轮底座上，抽气嘴密封结构特性为在完成飞轮抽真空操作后，需要把抽气嘴进行夹断焊封，因此，抽气嘴为一次性部件，如需再次进行抽气，则需要重新更换抽气嘴并且进行夹断焊封，该操作需要一天时间。并且由于抽气嘴高度限制，使得反作用飞轮底座不能实现无支架安装结构。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种反作用飞轮密封结构，能够有效的保证反作用飞轮腔体内部的真空度，满足地面测试和在轨工作正常，体积减小，高度降低，保证反作用飞轮的无支架底座的结构，降低产品重量。本专利技术所采用的技术方案是：一种反作用飞轮密封结构，包括底座、过渡铝环、外壳、轴系、密封接插件、抽气装置；轴系两端分别安装在底座中部、外壳中部；底座、外壳对接形成空腔，过渡铝环安装在底座、外壳的接口处；密封接插件、抽气装置分别安装在底座底面。所述抽气装置为三层圆柱台阶结构，第三层台阶结构外壁有旋紧螺纹，通过旋紧螺纹安装在底座底面安装孔内，抽气孔关于抽气装置底面圆心对称分布。所述过渡铝环通过外壁上的凸起结构置于底座上端口，与底座上端口处的密封环卡槽相配合，过渡铝环位于底座、外壳的接口处内侧；外壳、底座通过焊接与过渡铝环外壁上的凸起结构之间实现密封。还包括第一密封圈、第二密封圈；第一密封圈、第二密封圈分别安装在抽气装置的台阶结构处，实现抽气装置与底座之间的密封。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术能够有效的保证反作用飞轮腔体内部的真空度，满足地面测试和在轨工作正常。外壳和底座之间通过过渡铝环衔接，并且最后进行焊接密封，最大限度保证飞轮的密封性。底座上设置了抽气装置，不同于以往传统的抽气嘴，抽气装置采用内置式结构，并且有多道密封结构，可以保证飞轮产品在地面测试期间进行多次的飞轮内部抽气操作。相较于传统的抽气嘴结构，密封结构体积减小，高度降低，保证反作用飞轮的无支架底座的结构，降低产品重量。(2)本专利技术通过密封焊接加上多级密封结构，使得密封效果有显著提高，漏率达到了2.6×10-7Pa·L/s，反作用飞轮腔体内部的密封保压时间由原来的1个月提升至3个月。(3)本专利技术便于反作用飞轮在测试过程中进行反复快速抽气操作，无需每次都更换新抽气嘴，节省了研制成本。并且抽气密封时间也从1天降低至1小时。附图说明图1是本专利技术反作用飞轮密封结构示意图。图2是本专利技术抽气装置示意图。图3是本专利技术密封环安装结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种反作用飞轮密封结构，包括底座1、过渡铝环2、外壳3、轴系4、密封接插件6、抽气装置5；底座1为圆柱形壳体，底座1通过6个M4的螺钉连接到轴系4上，密封接插件6通过4个M3的螺钉固定在底座1上。过渡铝环2置于底座1上端的如图3所示的密封环卡槽11处，过程中对齐过渡铝环2与外壳3连接处的接口保持过渡铝环2与底座1的平行，便于后期进行密封焊接。外壳3通过螺纹与轴系4连接，并且旋紧。轴系4两端分别安装在底座1中部、外壳3中部；底座1、外壳3对接形成空腔，过渡铝环2安装在底座1、外壳3的接口处；密封接插件6、抽气装置5分别安装在底座1底面。抽气装置5为三层圆柱台阶结构，第三层台阶结构外壁有旋紧螺纹10，通过旋紧螺纹10安装在底座1底面安装孔内，抽气孔9关于抽气装置5底面圆心对称分布。过渡铝环2通过外壁上的凸起结构置于底座1上端口，与底座1上端口处的密封环卡槽11相配合，过渡铝环2位于底座1、外壳3的接口处内侧；外壳3、底座1通过焊接与过渡铝环2外壁上的凸起结构之间实现密封。使用焊接密封机对飞轮的外壳3进行焊接密封，焊接密封的部位为过渡铝环2所处的圆周上，通过过渡铝环2很好的衔接了底座1和外壳3，保证飞轮腔体内的高真空环境。如图2所示，抽气装置5为三层圆柱台阶结构，第三层台阶结构外壁有旋紧螺纹10，底面上关于圆心对称分布两个抽气孔9，两个抽气孔9位于底面同一直径上；第一密封圈7、第二密封圈8分别套入抽气装置5相应的台阶位置上，抽气装置5安装在底座1底面相应的安装孔处，最后通过旋紧螺纹10把抽气装置5旋入底座1上通过抽气孔9与抽气泵连接。飞轮抽气时，首先把抽气装置5旋松两圈，使得飞轮腔体内部于外界连通。把抽气泵与抽气装置相连，通过抽气孔9进行抽气操作，待抽气泵上的压力指数到达要求时，先旋紧抽气装置，然后关闭抽气泵，完成飞轮的抽气操作。在飞轮使用过程中如果需要提高真空度，可重复改抽气操作，达到飞轮的高真空要求。本专利技术未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反作用飞轮密封结构，其特征在于：包括底座(1)、过渡铝环(2)、外壳(3)、轴系(4)、密封接插件(6)、抽气装置(5)；轴系(4)两端分别安装在底座(1)中部、外壳(3)中部；底座(1)、外壳(3)对接形成空腔，过渡铝环(2)安装在底座(1)、外壳(3)的接口处；密封接插件(6)、抽气装置(5)分别安装在底座(1)底面。

【技术特征摘要】
1.一种反作用飞轮密封结构，其特征在于：包括底座(1)、过渡铝环(2)、外壳(3)、轴系(4)、密封接插件(6)、抽气装置(5)；轴系(4)两端分别安装在底座(1)中部、外壳(3)中部；底座(1)、外壳(3)对接形成空腔，过渡铝环(2)安装在底座(1)、外壳(3)的接口处；密封接插件(6)、抽气装置(5)分别安装在底座(1)底面。2.根据权利要求1所述的一种反作用飞轮密封结构，其特征在于：所述抽气装置(5)为三层圆柱台阶结构，第三层台阶结构外壁有旋紧螺纹(10)，通过旋紧螺纹(10)安装在底座(1)底面安装孔内，抽气孔(9)关于抽气装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，陶侃凯，孙丹，王森，甄毅刚，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31