本发明专利技术公开了一种液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，所述隔振装置嵌入在空间柔性桁架内；所述隔振装置包括：主动隔振部分，用于进行低频主动隔振；被动隔振部分，用于进行中高频被动隔振；其中，所述主动隔振部分与所述被动隔振部分串行连接，实现对所述空间柔性桁架的超低频、低频以及中高频的主被动一体化宽频振动抑制。本发明专利技术结合了主动和被动隔振的优点，同时大大克服了各自的缺点，具有可设计性强、简便易行等优点。简便易行等优点。简便易行等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种液电混合式主被动一体化宽频隔振装置
[0001]本专利技术涉及柔性结构振动控制
，具体涉及一种液电混合式主被动一体化宽频隔振装置。
技术介绍
[0002]空间柔性桁架由于跨度大、质量轻、刚度低、结构阻尼弱等特点，表现出低频、密模、非线性等特征。同时，空间环境中无大气阻尼，振动一旦激起，就难以自行衰减。引起空间柔性桁架振动的振源相对较多，但总体而言，主要包括三类典型振源：柔性桁架结构冷热交变引起的低频大幅振动、飞轮等运动部件干扰与柔性桁架结构耦合引起的中低频振动、姿态机动与柔性桁架结构耦合引起的瞬态振动。此外，大量铰链离散地分布于空间桁架铰接结构各处，铰链之间存在间隙、碰撞和干摩擦等大量复杂非光滑因素，众多铰链碰撞、摩擦相互耦合以后会导致柔性结构产生高频振动。
[0003]被动抑制无需消耗星体能源且易于实现，通过外部硬件进行振动隔离，或者通过能量消耗的方式来衰减振动。虽然被动控制方法能够取得一定的振动抑制效果，但由于其变工况适应性差、控制不灵活，难以满足空间柔性结构振动控制要求。特别是低频振动情况下，振动幅值大，振动带宽小，使用被动方法难以实现1Hz以下的低频大幅振动抑制。与被动控制相比，主动控制利用压电陶瓷、音圈、磁致伸缩等设备作为执行器，具有控制灵活、适应性强等优点，且对低频振动抑制效果明显，其显著缺点是，断电情况下，执行机构会经历从柔性到刚性的突然转变，给柔性桁架支撑的敏感载荷带来灾难性影响。
[0004]传统的隔振元件可以通过改变几何尺寸获得一定的刚度特性，但是阻尼特性的调节非常困难，并且只能在很窄的范围内进行调制。
技术实现思路
[0005]为了解决或部分解决相关技术中存在的问题，本专利技术提供了一种液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，主动部分采用音圈驱动器进行低频主动隔振，被动部分采用预紧弹簧和液体在细长孔的阻尼效应进行中高频被动隔振，两者串行连接，实现宽频范围内的主被动一体化隔振。本专利技术结合了主动和被动隔振的优点，同时大大克服了各自的缺点，具有可设计性强、简便易行等优点。
[0006]本专利技术提供了一种液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，所述隔振装置嵌入在空间柔性桁架内；所述隔振装置包括：
[0007]主动隔振部分，用于进行低频主动隔振；
[0008]被动隔振部分，用于进行中高频被动隔振；
[0009]其中，所述主动隔振部分与所述被动隔振部分串行连接，实现对所述空间柔性桁架的超低频、低频以及中高频的主被动一体化宽频振动抑制。
[0010]可选地，所述隔振装置还包括：
[0011]液压力放大机构，设置于所述音圈执行器的输出端，用于放大所述音圈执行器的
驱动力。
[0012]可选地，所述液压力放大机构包括：主动侧波纹管、被动侧波纹管、阻尼板、细长孔、充油孔、被动侧端盖、密封球以及紧定螺钉。主动侧波纹管和被动侧波纹管分别置于阻尼板两侧；被动侧波纹管一端与阻尼板相连，另一端与被动侧端盖相连；主动侧波纹管一端与阻尼板相连，另一端由主动音圈进行控制；对主动侧波纹管和被动侧波纹管形成的主动空腔和被动空腔进行充油处理，并使液体充满主动空腔和被动空腔；采用密封球填充充油孔，并采用紧定螺钉压迫密封球进行密封；主动侧波纹管和被动侧波纹管中的液体可沿阻尼板上的细长孔来回流动。
[0013]可选地，所述主动侧波纹管和所述被动侧波纹管用于存储液体，所述主动侧波纹管和所述被动侧波纹管通过所述阻尼板上开设的的细长孔形成连通器。
[0014]可选地，所述主动隔振部分为音圈执行器；所述音圈执行器包括：音圈定子和音圈动圈；所述音圈动圈设置于所述音圈定子内。
[0015]可选地，所述音圈动圈包括：主动侧端盖、内线圈骨架、外线圈骨架、内线圈筒以及外线圈筒；所述音圈动圈通过所述主动侧波纹管联结在机架上，并沿其径向其设置内线圈筒和外线圈筒，所述内线圈筒和所述外线圈筒均采用多股线圈并绕；所述主动侧端盖设置于所述内线圈骨架内；所述内线圈筒设置于所述内线圈骨架上，所述外线圈筒设置于所述外线圈骨架上；所述音圈定子包括：多个环形永磁体、多个环形导磁体、多个定位环、内导磁筒、外导磁筒以及直线轴承；所述内导磁筒和所述外导磁筒同轴设置，所述内导磁筒和所述外导磁筒之间形成环形腔体，多个所述环形永磁体、所述环形导磁体和所述定位环整体嵌入所述环形腔体中，沿轴向设置多层环形永磁体，所述环形永磁体之间通过所述环形导磁体均匀分开，所述环形导磁体通过所述定位环沿轴向定位。
[0016]可选地，所述隔振装置还包括：
[0017]支撑筒，设置于所述音圈执行器的上端；
[0018]上顶盖，设置于所述支撑筒，并与所述支撑筒形成用于容纳所述液压力放大机构的内腔体。
[0019]可选地，所述隔振装置还包括：
[0020]上端盖，设置于所述上顶盖，其外圆表面与所述上顶盖内圆表面之间沿轴向发生相对运动。
[0021]可选地，所述隔振装置还包括：
[0022]下顶盖，设置于所述音圈执行器的下端；所述音圈执行器与所述下顶盖通过压环联结。
[0023]可选地，所述被动隔振部分包括：
[0024]弹簧制动器；
[0025]预紧弹簧，其第一端用于支撑所述下顶盖，其第二端通过所述弹簧制动器与所述主动侧端盖的输出轴相联结。
[0026]本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0027](1)本专利技术提供的液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，可将隔振装置作为桁架的一部分嵌入进去，对柔性桁架进行超低频、低频、中高频主被动一体化宽频振动抑制。隔振装置输入和输出端预留有安装位置，上端盖1在上顶盖中滑动，具有较高的支撑刚度。
[0028](2)音圈执行器通过沿轴向设置多层的环形永磁体，沿径向设置多个内外线圈，提高了音圈驱动力，同时音圈部分整体结构紧凑、可设计性强。
[0029](3)液压力放大机构在低频情况下对音圈输出力放大，同时液压方式保证了大推力平稳性输出；在中高频情况下，可对阻尼板上的细长孔尺寸(直径、长度)、布局进行参数化设计，进而可以方便地调整隔振器的阻尼特性。
[0030](4)预紧弹簧对负载具有支撑作用，将负载拉至平衡位置，同时使音圈执行器动圈处于平衡位置，并在此平衡位置附近进行振动，可在音圈主动驱动不发挥作用时提供被动振动抑制。
[0031]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术专利实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例中隔振装置整体结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例中音圈执行器结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例中音圈执行器动圈结构示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，其特征在于，所述隔振装置嵌入在空间柔性桁架内；所述隔振装置包括：主动隔振部分，用于进行低频主动隔振；被动隔振部分，用于进行中高频被动隔振；其中，所述主动隔振部分与所述被动隔振部分串行连接，实现对所述空间柔性桁架的超低频、低频以及中高频的主被动一体化宽频振动抑制。2.如权利要求1所述液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，其特征在于，所述隔振装置还包括：液压力放大机构，设置于所述音圈执行器的输出端，用于放大所述音圈执行器的驱动力。3.如权利要求2所述液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，其特征在于，所述液压力放大机构包括：主动侧波纹管、被动侧波纹管、阻尼板、细长孔、充油孔、被动侧端盖、密封球以及紧定螺钉；主动侧波纹管和被动侧波纹管分别置于阻尼板两侧；被动侧波纹管一端与阻尼板相连，另一端与被动侧端盖相连；主动侧波纹管一端与阻尼板相连，另一端由主动音圈进行控制；对主动侧波纹管和被动侧波纹管形成的主动空腔和被动空腔进行充油处理，并使液体充满主动空腔和被动空腔；采用密封球填充充油孔，并采用紧定螺钉压迫密封球进行密封；主动侧波纹管和被动侧波纹管中的液体可沿阻尼板上的细长孔来回流动。4.如权利要求3所述液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，其特征在于，所述主动侧波纹管和所述被动侧波纹管用于存储液体，所述主动侧波纹管和所述被动侧波纹管通过所述阻尼板上开设的细长孔形成连通器。5.如权利要求4所述液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，其特征在于，所述主动隔振部分为音圈执行器；所述音圈执行器包括：音圈定子和音圈动圈；所述音圈动圈设置于所述音圈定子内。6.如权利要求5所述液电混合式主被动一体化宽频隔振装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建铭，沈杰，朱庆华，忽伟，王坤东，练达，王李宁，吕进剑，胡雄超，
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：
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