本发明专利技术公开了一种刚度可调的金属隔振装置，该金属隔振装置包括底座、外壳、套筒、上金属橡胶、下金属橡胶、卡箍、调节螺钉、连杆以及驱动电机；外壳底部固连于底座；套筒底端容置于底座与外壳之间的空腔内，顶端通过第一通孔伸出壳体，并在空腔内的外周面设置有环形挡板；上金属橡胶位于环形挡板的上侧；下金属橡胶位于环形挡板的下侧；卡箍套设于上金属橡胶和下金属橡胶的外周侧，并在接头处设置有第一耳片和第二耳片；调节螺钉穿过第一耳片并与第二耳片螺纹连接，另一端通过连杆与驱动电机固定连接。上述金属隔振装置能够在不拆开的前提下实现刚度的原位调节，适用于航天器载荷的发射及在轨阶段。射及在轨阶段。射及在轨阶段。
【技术实现步骤摘要】
一种刚度可调的金属隔振装置
[0001]本专利技术涉及机械振动隔离
，具体涉及一种刚度可调的金属隔振装置。
技术介绍
[0002]随着航天技术的发展，对于高分辨率遥感卫星、空间望远镜、激光通信卫星等高精高稳卫星，卫星平台上的控制力矩陀螺、跟踪扫描机构等运动部件产生的微振动对相机、天线等有效载荷性能的影响愈专利技术显。为降低在轨微振动的影响，需要对扰源或有效载荷采取隔振措施。
[0003]金属橡胶具有刚度随压缩量增大而增大的非线性特性，以金属橡胶为核心元件构成的金属隔振装置以其空间环境适应性强、能够一定程度上兼容发射及在轨力学需求的优点，目前在航天器上得到了较为广泛的使用。作为一种被动隔振装置，其基本原理是通过低刚度实现对高频振动的隔离。然而在实际使用中往往需要对隔振装置刚度进行调节，以适应航天器不同研制及使用阶段的需求。
[0004]一方面，在轨隔振需求需要隔振装置具有低刚度，然而低刚度隔振装置在发射段会产生较大响应，无法保证被隔振对象安全，若在隔振装置旁并联锁紧释放装置同时会带来重量和可靠性的问题，因此理想隔振装置应具有“发射段高刚度、在轨段低刚度”的特点。但仅靠发射段过载对金属橡胶产生压缩难以实现如此大范围的刚度变化。
[0005]另一方面，星上扰源在其寿命末期，扰振特性可能会发生变化，但在轨失重状态下金属橡胶刚度是固定的，金属隔振装置刚度无法随之调整以保证隔振效果。此外，在隔振装置地面装调过程中，若被隔振对象动力学特性偏离预期值，还需要能够通过便利的方式对其刚度进行调整。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种刚度可调的金属隔振装置，能够在不拆开的前提下实现刚度的原位调节，适用于航天器载荷的发射及在轨阶段。
[0007]本专利技术采用以下具体技术方案：
[0008]一种刚度可调的金属隔振装置，该金属隔振装置包括：
[0009]底座；
[0010]外壳，顶面设置有第一通孔，侧面设置有第一开口，底部固连于所述底座的顶面；
[0011]套筒，底端容置于所述底座与所述外壳之间的空腔内，顶端通过所述第一通孔伸出所述壳体，并在所述空腔内的外周面设置有外径大于所述第一通孔孔径的环形挡板；
[0012]上金属橡胶，为环形结构，位于所述环形挡板的上侧，并套设于所述套筒的外周侧；
[0013]下金属橡胶，为环形结构，位于所述环形挡板的下侧，并套设于所述套筒的外周侧；
[0014]卡箍，套设于所述上金属橡胶和所述下金属橡胶的外周侧，并在接头处设置有通
过所述第一开口伸出所述壳体的第一耳片和第二耳片；所述第一耳片与所述第二耳片之间具有间距；
[0015]调节螺钉，一端穿过所述第一耳片并与所述第二耳片螺纹连接，另一端通过连杆与所述驱动电机固定连接；
[0016]驱动电机，用于驱动所述调节螺钉旋转，控制所述调节螺钉的拧入深度以调节所述第一耳片与所述第二耳片之间的距离，从而通过改变所述下金属橡胶和所述上金属橡胶的径向压缩量实现刚度调节。
[0017]更进一步地，在所述调节螺钉与所述第一耳片之间设置有至少一个球窝垫圈和球面垫圈；
[0018]所述球窝垫圈设置有球形孔，所述球形孔的孔径沿从所述第一耳片朝向所述第二耳片的方向逐渐减小；
[0019]所述球面垫圈的外周面为与所述球形孔形状配合球形面，所述球形面的外径沿从所述第一耳片朝向所述第二耳片的方向逐渐减小；
[0020]所述球面垫圈套设于所述调节螺钉的外周侧，所述球窝垫圈套设于所述球面垫圈的外周侧。
[0021]更进一步地，还包括安装于所述第一耳片与所述第二耳片之间的所述调节螺钉上的调节垫片；
[0022]所述调节垫片在周向上设置有第二开口，用于通过所述第二开口安装于所述调节螺钉。
[0023]更进一步地，还包括固定螺钉；
[0024]所述第一耳片设置有用于穿设所述调节螺钉的第二通孔；
[0025]所述第二耳片设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔；所述第一螺纹孔与所述第二通孔一一对应；
[0026]所述调节螺钉穿过所述第二通孔，并与所述第一螺纹孔螺纹连接；
[0027]所述外壳的外周面设置有与所述第二耳片位置对应的耳板，所述耳板设置有与所述第二螺纹孔一一对应的第三通孔；
[0028]所述固定螺钉的一端穿过所述第三通孔，并与所述第二螺纹孔螺纹连接，用于将所述卡箍固定连接于所述外壳防止在振动环境中发生错位。
[0029]更进一步地，所述卡箍采用60Si2Mn或65Mn材料制成。
[0030]有益效果：
[0031](1)本专利技术的金属隔振装置在底座与外壳之间的空腔内容置有套筒，在空腔内的套筒外周面设置有环形挡板，环形挡板的上侧安装有上金属橡胶、且下侧安装有下金属橡胶，在上金属橡胶和下金属橡胶的外周侧套设有卡箍，卡箍在接头处设置有伸出壳体外侧的第一耳片和第二耳片，调节螺钉的一端穿过第一耳片并与第二耳片螺纹连接、且另一端通过连杆与驱动电机固定连接，驱动电机驱动调节螺钉旋转控制其拧入深度，通过调节第一耳片与第二耳片之间的距离从而改变下金属橡胶和上金属橡胶的径向压缩量实现刚度调节；由于通过驱动电机控制调节螺钉的拧入深度，可以调节第一耳片与第二耳片之间的距离，对下金属橡胶和上金属橡胶的径向压缩量的控制实现刚度调节，因此，采用上述金属隔振装置能够按照地面测试、发射段、在轨等不同阶段对隔振刚度的需求，通过驱动电机控
制卡箍实现对隔振刚度的自动调整，无需拆除隔振对象，也无需拆开隔振装置，调整范围可达2～4倍，实现了在不拆开的前提下刚度的原位调节。
[0032](2)本专利技术的金属隔振装置在调节螺钉与第一耳片之间设置有至少一个球窝垫圈和球面垫圈，球窝垫圈设置有球形孔，并且球形孔的孔径沿从第一耳片朝向第二耳片的方向逐渐减小，球面垫圈的外周面为与球形孔形状配合球形面；采用组合安装的球窝垫圈和球面垫圈作为调节螺钉的调整垫片使用，能够适应当卡箍处于不同锁紧程度时两耳片相对角度的变化，避免对调节螺钉产生横向载荷或弯矩。
[0033](3)由于在第一耳片与第二耳片之间的调节螺钉上可以安装调节垫片，并且调节垫片在周向上设置有第二开口，调节垫片通过第二开口可直接安装于调节螺钉上，因此，通过第二开口使得调节垫片可从外侧放入耳片之间并避让调节螺钉，具有安装、调整方便的特点，同时通过调节垫片的数量及厚度可对卡箍包围的下金属橡胶和上金属橡胶的周长进行调节。
[0034](4)由于第二耳片设置有第三通孔，外壳的外周面设置有耳板，并在耳板上设置有第三通孔，通过固定螺钉与第二耳片的第二螺纹孔螺纹连接将卡箍固定连接于耳板，使得卡箍固定连接于外壳，因此，使得卡箍与外壳连为一体，能够防止卡箍在振动环境中发生错位。
[0035](5)本专利技术的金属隔振装置完全可以采用金属材料构成，对空间环境的适应性更强，可直接暴露于空间环境，在轨寿命长。
附图说明
[0036]图1为本专利技术金属隔振装置的立体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刚度可调的金属隔振装置，其特征在于，包括：底座；外壳，顶面设置有第一通孔，侧面设置有第一开口，底部固连于所述底座的顶面；套筒，底端容置于所述底座与所述外壳之间的空腔内，顶端通过所述第一通孔伸出所述壳体，并在所述空腔内的外周面设置有外径大于所述第一通孔孔径的环形挡板；上金属橡胶，为环形结构，位于所述环形挡板的上侧，并套设于所述套筒的外周侧；下金属橡胶，为环形结构，位于所述环形挡板的下侧，并套设于所述套筒的外周侧；卡箍，套设于所述上金属橡胶和所述下金属橡胶的外周侧，并在接头处设置有通过所述第一开口伸出所述壳体的第一耳片和第二耳片；所述第一耳片与所述第二耳片之间具有间距；调节螺钉，一端穿过所述第一耳片并与所述第二耳片螺纹连接，另一端通过连杆与所述驱动电机固定连接；驱动电机，用于驱动所述调节螺钉旋转，控制所述调节螺钉的拧入深度以调节所述第一耳片与所述第二耳片之间的距离，从而通过改变所述下金属橡胶和所述上金属橡胶的径向压缩量实现刚度调节。2.如权利要求1所述的金属隔振装置，其特征在于，在所述调节螺钉与所述第一耳片之间设置有至少一个球窝垫圈和球面垫圈；所述球窝垫圈设置有球形孔，所述球形孔的孔径沿从所述第一耳片朝向所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，吴永胜，王光远，余快，吴蓓蓓，刘飞虎，葛萌，高行素，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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