[发明专利]航天精密电子设备隔振器

说明书

技术领域

本发明属于隔振器，尤其涉及一种航天精密电子设备隔振器，用于发射过程和在轨大温差环境的隔振。

背景技术

航天发射过程振动环境的大量级，宽频域的特点使隔振器的设计面临挑战。航天精密电子设备在运送至预定轨道的过程中，发射阶段的振动力学环境相当恶劣，美国国家航空航天局研究报告(NASA TN D-6474，September，1971.)指出：航天设备故障约45％是发射过程中的振动造成的。如今，保证在发射至轨道后精密电子设备仍能正常运转依然是结构强度设计的首要任务。

由于航天精密电子设备所处的特殊环境，无法人工装卸，既要求在在发射过程中不被破坏，又要求在轨时能在很大的温差范围内起到定位支撑作用，而现有隔振器无法兼顾这种要求，如美国CSA公司SoftRide UniFlex/MultiFlex型整星隔振器，由钛合金材料制成口型支架，上下水平部分贴敷阻尼层，钛合金支架水平部分的弯曲变形带动阻尼层伸张变形，虽钛合金支架具有定位支撑作用，但试验表明，阻尼材料伸张变形起到的耗能效果很小；航空用JGB-500型粘弹性阻尼材料减振器主要由阻尼材料夹层制成，无金属骨架，利用高分子材料在外载作用下产生原子间距离变化的普弹变形和大分子链段运动的高弹变形，从而把振动机械能转变成热能耗散，达到减振和缓冲之目的，具有很好的阻尼耗能效果，却在大温差，强辐射等空间环境中会老化脱落，因此，现有的隔振器产品已无法满足要求。

发明内容

本发明提供一种航天精密电子设备隔振器，解决现有隔振器存在的阻尼材料耗能效果小以及在大温差、强辐射环境中老化脱落，失去定位支撑作用的问题，以适用于航天精密电子设备特殊的隔振、定位，适应空间环境的要求。

本发明的一种航天精密电子设备隔振器，由金属支架及阻尼材料组成，其特征在于：金属支架轮廓为跑道形闭合环，跑道形闭合环的两条直边具有梳状齿，两条直边的梳状齿交错排列，整个金属支架外部由阻尼材料硫化包裹，包裹阻尼材料后，跑道形闭合环每条直边的梳状齿与其相对的直边之间具有供变形用的空间。

所述的航天精密电子设备隔振器，其特征在于：所述金属支架的跑道形闭合环轮廓为基于力学等强度理论的变厚度闭合环；所述金属支架的梳状齿末端具有T形端面；位于中轴线上的梳状齿厚度大于其他梳状齿的厚度。

所述的航天精密电子设备隔振器，其特征在于：所述金属支架采用比强度高的钛合金材料TC1～TC4或TA5～TA7中的一种；所述阻尼材料采用以丁基橡胶和硅橡胶为基础的高阻尼材料ZN-1～ZN-17中的一种。

本发明梳状齿交错排列，可以有效剪切高阻尼材料，形成大阻尼特性。由于航天发射振动环境的宽频率特点，隔振系统固有频率无法避开，本发明的大阻尼特性可以在系统共振的状态下保持很低放大率，从而保护电子设备。

本发明金属支架为基于力学等强度理论的变厚度设计，该设计大幅改善金属支架受力状态，从而显著提高安全系数，达到航天领域中高安全系数要求。

本发明将阻尼材料硫化包裹金属支架，可以完全消除部分包裹带来的黏合缝隙；相关报道及实际试验表明，高阻尼材料与金属的牢固黏合一直是个技术难点，本发明将阻尼材料硫化完全包裹金属支架有助于显著改善黏合效果。

本发明梳状齿中间齿加厚及硫化包裹金属支架形成中间冲击缓冲层、在航天发射过程中，起飞点火，级间分离，星箭分离等环境伴随有冲击环境，该设计使隔振器具有过载保护功能。

本发明金属支架和阻尼材料组成不可分的一体化设计，本身无任何焊缝和螺纹连接，进一步提高可靠性；外形轮廓尺寸小，质量小，从而在安装之后对系统质心，质量的影响小。使用时装卸方便，单元布局灵活。

本发明具有高安全系数、高阻尼(共振传递率≤4)、尺寸小、质量小、过载保护、装卸方便、使用时布局灵活的特点。在发射过程中起到有效、可靠的隔振作用；在轨环境中，即使大温差，强辐射等空间环境使高阻尼材料老化脱落，隔振器金属支架仍可以起到定位支撑作用。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明用于环形设备的布局三维示意图；

图4为本发明用于矩形设备的布局三维示意图；

图5为本发明实施例的正弦扫频试验实测曲线。

图中标识：安装螺纹孔1，金属支架2，阻尼材料3，梳状齿4，齿末端T形端面5，供变形用的空间6，环形设备连接件7，隔振器8，环形基座连接件9，矩形设备连接件11，矩形基座连接件12。

具体实施方式