[发明专利]一种耐受振动和冲击的柔性音圈作动器

说明书

本发明公开了一种耐受振动和冲击的柔性音圈作动器，包括固定部分、运动部分,固定部分包括音圈电机定子、主壳体、顶盖；运动部分包括音圈电机动子、动子连接盘、膜簧组件、输出轴、柔性铰、护套；膜簧组件包括两片相同的膜簧、外隔圈、橡胶片、内隔圈，外隔圈支撑上、下膜簧的外圈，内隔圈支撑住上、下膜簧的内圈，橡胶片夹在上、下膜簧中间；柔性铰内部灌封硅橡胶，柔性铰外侧同轴安装护套，护套内孔与柔性铰外圆之间留有限位间隙。

技术领域

本发明涉及一种耐受振动和冲击的柔性音圈作动器，属于空间控制执行机构领域。

背景技术

面向高性能航天器机动能力、指向精度、稳定度等的需求，在航天器平台姿态控制的基础上，在航天器平台与载荷之间增加具有振动隔离、扰振抑制和指向调节功能的柔性音圈作动器，结合控制技术，实现载荷的精确指向与快速稳定控制。

和采用轴承支承的转动类机构不同，柔性音圈作动器的两个支撑点一个轴向刚度极低、一个弯曲刚度极低，承受航天器发射振动和冲击环境时极易造成膜簧、柔性铰断裂失效。

现有技术仅采用双膜簧或单膜簧的构型，采用的双膜簧结构为两个膜簧的内圈紧挨在一起，外圈通过膜簧垫圈隔开，以达到弹力线性化的目的，而未考虑音圈作动器承受振动和冲击环境的能力，容易造成膜簧、柔性铰发生断裂失效，实际空间应用时需为音圈作动器设计了专门的锁紧结构，设计复杂，成本高，重量大。

发明内容

本发明的技术解决问题：为了克服现有技术的不足，提供了一种耐受振动和冲击的柔性音圈作动器，以提升柔性音圈作动器耐受振动和冲击的能力。

本发明的技术解决方案是：

一种耐受振动和冲击的柔性音圈作动器，包括固定部分、运动部分,固定部分包括音圈电机定子、主壳体、顶盖；运动部分包括音圈电机动子、动子连接盘、膜簧组件、输出轴、柔性铰、护套；

膜簧组件包括两片相同的膜簧、外隔圈、橡胶片、内隔圈，外隔圈支撑上、下膜簧的外圈，内隔圈支撑住上、下膜簧的内圈，橡胶片夹在上、下膜簧中间；

柔性铰内部灌封硅橡胶，柔性铰外侧同轴安装护套，护套内孔与柔性铰外圆之间留有限位间隙。

顶盖将音圈电机定子、音圈电机动子和膜簧组件密闭于主壳体中，音圈电机动子通过动子连接盘与膜簧组件及输出轴一端固定连接，输出轴另一端穿过顶盖的通孔与柔性铰的一端中心孔连接。

限位间隙范围大于柔性音圈作动器正常工作时柔性铰的极限弯曲角度。

护套的外形为圆棒状，两端设置有中心，在径向、轴向上开有一定形状的槽，实现低弯曲刚度。

硅橡胶脆性温度低于-70℃，真空挥发总质量损失小于0.1％，真空挥发可凝物小于0.1％。

装配后，橡胶片压缩的高度小于橡胶片和内外隔圈的径向间隙。

橡胶片硬度低于50。

护套的弯曲刚度大于柔性铰弯曲刚度的10倍。

橡胶片脆性温度低于-70℃。

橡胶片真空挥发总质量损失小于0.1％，真空挥发可凝物小于0.1％。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明采用双膜簧中间压入阻尼橡胶、柔性铰切槽内灌封阻尼橡胶、柔性铰转角限位等方法，提高了柔性音圈作动器承受振动和冲击环境的能力；

(2)本发明与现有技术相比，通过增加阻尼、限制位移的方法，实际应用时不需要对音圈作动器进行专门锁紧，使得柔性音圈作动器耐受振动和冲击的能力得到提升。

附图说明

图1为本发明结构示意图；