[实用新型]一种磁悬浮控制力矩陀螺用三体框架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁悬浮控制力矩陀螺用三体框架。 

背景技术

磁悬浮控制力矩陀螺是应用于大型航天器如空间实验室和空间站稳定姿态控制的惯性执行机构，通过框架系统改变高速转子系统角动量，从而实现和达到航太器姿态调整的目的。 

框架是用来搭建框架系统，目前，国内外使用的磁悬浮控制力矩陀螺均采用两体框架来搭建框架系统。在国外，自1986年开始，苏联率先使用两体框架的大型磁悬浮控制力矩陀螺，最大输出力矩200Nm，进而实现94吨重的空间站姿态控制。在国内，自2007以来，以北京航空航天大学为代表，一直延续研制两体框架的1000Nms以及200Nms角动量的磁悬浮控制力矩陀螺。 

两体框架顾名思义即由两个半球型框架组成，每个半球型框架均为薄壁结构，在球型顶部留有旋转轴的配合圆柱形安装孔，高速转子系统两个旋转轴分别安装在两体框架的安装孔内，两个半球型框架扣合对称安装后实现高速转子系统角动量的改变。这种两体框架在装配和结构方面上存在几点不足，首先，框架采用两体式对称装配，无法实现高速转子系统两端旋转轴高精度同轴，从而制约框架系统旋转精度；其次，其球型结构无法设置框架控制电路盒的安装平台，造成框架控制系统与整机产品分离，无法实现框架控制系统与整机产品的集成化，而且框架本身的薄壁结构会大大降低整机结构刚度，在环境力学及温度变化等因素影响下容易出现大变形，从而使装配精度丧失，引起部件间不可拆卸的难题。 

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种磁悬 浮控制力矩陀螺用三体框架，很好的保证了框架系统旋转同轴度，为框架控制电路及接插件提供安装平面，使驱动端输入和检测端的输出电路全部集成在结构本体上，避免了大变形带来的不可拆卸问题。 

本实用新型的技术方案是：一种磁悬浮控制力矩陀螺用三体框架，包括环型框架、右防尘盖和左防尘盖；环型框架径向左右两端对称位置各有一个圆形的芯轴安装孔；每个圆形芯轴安装孔的左右两侧各有一个用于与航天器连接的安装平台；环型框架上下半环的两侧均为平面结构，两平面之间均通过圆弧形结构相连，构成整环；环型框架径向环型表面采用用于减轻重量的减重槽，右防尘盖和左防尘盖均采用半球型金属薄壁结构，固定安装在环形框架轴向两端面表面。 

所述的两个芯轴安装孔同轴度不大于0.012mm。 

本实用新型与现有技术相比的优点在于： 

本实用新型采用环形框架这一个结构搭载高速转子系统两端旋转轴，彻底改变两体框架的分离装配，进而实现了高速转子系统两端转轴在一个结构上旋转，其旋转同轴度由目前技术的0.1mm增加到0.012mm；在环型框架径向端面采用方形减重槽以及留有加强筋，大幅度的减轻了重量，避免了两体框架薄壁大变形问题和装配不可拆卸的潜在危险；左、右防尘盖采用薄壁球型结构，避开了直接受力位置，从而大幅度降低薄壁结构对整体产品刚度影响；框架控制系统与框架的一体化，使产品结构简单，易于制造。 

附图说明

图1是本实用新型磁悬浮控制力矩陀螺用三体框架示意图； 

图2是本实用新型环型框架简图； 

图3是本实用新型磁悬浮控制力矩陀螺用三体框架集成化装配示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

本实用新型的磁悬浮控制力矩陀螺用三体框架如图1，包括环型框架1、右防尘盖2和左防尘盖3。 

如图1、图2所示，环型框架1径向左右两端对称位置各有一个圆形的芯轴安装孔12；通过机械镗加工工艺很容易保证对称圆孔的同轴度，为高速转子系统提供高精度旋转基准，每个圆形芯轴安装孔12的左右两侧各有一个用于与航天器连接的安装平台11，设计安装面与环型框架轴线平行，使整机装配更加容易；安装平台11的具体设计结构需根据所连接航天器的结构而定。环型框架1上下半环的两侧均为斜面结构，两斜面之间均通过圆弧形结构相连，构成整环，这种斜直面与弧型面环型结构大大减小了结构体积；环型框架1径向环型面采用用于减轻重量的减重槽9和加强筋10实现了三体框架低质量的前提下，大幅度提高结构刚度；右防尘盖2和左防尘盖3采用半球型金属薄壁结构，固定安装在环形框架1轴向两端面表面，实现结构内部防尘，轴向安装位置使薄壁结构避开直接受力，从而大幅度降低薄壁结构对整体产品刚度影响。