[发明专利]一种空间用长寿命高精度主动隔振轴系组件

说明书

本发明公开了一种空间用长寿命高精度主动隔振轴系组件，包含：上轴承、下轴承、迷宫密封压盖、支承轴、轴承座、外套筒；其中，所述上轴承与下轴承是一对角接触球轴承，采用背靠背的安装方式套设在支撑轴上；所述轴承座套设在上轴承与下轴承的外部；该轴承座表面设置有螺旋状沟道；所述迷宫密封压盖安装在轴承座外端面，轴向定位上轴承和下轴承；所述外套筒安装在轴承座的外部，该外套筒与轴承座的螺旋状沟道之间形成有密闭空腔；在所述空腔内填充电流变液体阻尼材料。本发明大大提高了轴承的使用寿命，实现主动隔振，提高了轴系组件的旋转精度和控制精度。

技术领域

本发明服务于卫星驱动机构设计技术领域，具体涉及一种空间用长寿命高精度主动隔振轴系组件。

背景技术

驱动机构是伴随着卫星有效载荷的发展而发展的，主要用来实现空间环境条件下各种有效载荷的一维或多维运动，可实现有效载荷特定方式的搜索、对目标的实时跟踪、对特定区域定向等多种功能。随着我国卫星在轨数量的不断增多和空间攻防技术的持续深入，空间飞行器对高精度稳定控制、长寿命可靠服役的需求日益强烈。轴系组件作为驱动机构重要的旋转支撑部件，其设计直接决定了驱动机构的的控制精度，可靠性以及寿命。

当前，驱动机构的工作转速一般为中低速，机动次数多而且要求快。轴系组件在这样的工作条件下，通常在润滑状态不佳，润滑状态恶化后，摩擦性能下降、摩擦力矩不稳定，出现工作电流增大、转速响应异常和卡滞等问题，这样对卫星造成了姿态扰动，设计寿命和可靠性难以满足需求。其次快速机动工况时除了驱动机构除具有高精度的特点外，还必须输出足够大的反作用力矩，因而要求轴系组件应该满足摩擦力矩小而均匀，振动干扰小和轻质化的要求。

为满足驱动机构的使用要求，解决现有技术中存在的问题和限制，本发明提出一种空间用长寿命高精度主动隔振轴系组件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空间用长寿命高精度主动隔振轴系组件，能够有效提高轴承的使用寿命，实现主动隔振，提高轴系组件的旋转精度和控制精度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种空间用长寿命高精度主动隔振轴系组件，包含：上轴承、下轴承、迷宫密封压盖、支承轴、轴承座、外套筒；其中，所述上轴承与下轴承是一对角接触球轴承，采用背靠背的安装方式套设在支撑轴上；所述轴承座套设在上轴承与下轴承的外部；该轴承座表面设置有螺旋状沟道；所述迷宫密封压盖安装在轴承座外端面，轴向定位上轴承和下轴承；所述外套筒安装在轴承座的外部，该外套筒与轴承座的螺旋状沟道之间形成有密闭空腔；在所述空腔内填充电流变液体阻尼材料。

其中，所述上轴承和下轴承的内套圈均与支撑轴相匹配，且该内套圈与支撑轴同步旋转；所述的上轴承和下轴承的外套圈均与轴承座相匹配，且该外套圈与轴承座之间相对静止。

其中，所述上轴承与下轴承的外套圈的内表面及内套圈的外表面上均开设有沟道；所述沟道表面镀覆具有自润滑性能的材料进行表面改性处理。

其中，所述轴系组件还包括连接上轴承与下轴承的内隔圈和外隔圈；所述内隔圈连接在上轴承的内套圈与下轴承的内套圈之间，且贴近支撑轴的外侧壁设置；所述外隔圈连接在上轴承的外套圈与下轴承的外套圈之间，且贴近轴承座的内侧壁设置。

其中，所述支撑轴靠近下轴承的端部设有根部端面，支撑轴靠近上轴承的端部设有固定端面。

其中，所述支撑轴靠近上轴承的端部设置有力矩电机的安装接口，该力矩电机可驱动支撑轴并带动整个轴系组件进行旋转。

其中，所述轴系组件还包括紧锁螺母，所述紧锁螺母设置在支撑轴的固定端面上，通过锁紧固定端面以轴向固定上轴承和下轴承。

其中，所述轴系组件还包括碟簧，所述碟簧安装在支撑轴根部端面与下轴承之间。

其中，所述外套筒上设置有两个通孔；通过每个通孔从空腔内引出导线，调节两根导线之间的电压以改变电流变液体阻尼材料的刚度阻尼特性。