專利名稱：一種微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪及其殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種用于保持微型衛(wèi)星姿態(tài) 平穩(wěn)的動(dòng)量輪。
背景技術(shù)：
動(dòng)量輪是保證航天器在軌道運(yùn)行時(shí)保持姿態(tài)平穩(wěn)的重要執(zhí)行部件。動(dòng)量輪一般由 安裝在密封殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)體及控制線路組成，密封殼體上凸設(shè)有三個(gè)以上的柱狀連接體， 在連接體的末端的端面開(kāi)設(shè)有用于連接衛(wèi)星本體的螺紋孔為加強(qiáng)柱狀連接體的強(qiáng)度，在柱 狀連接體與衛(wèi)星本體之間還固設(shè)有一安裝基板。目前，在國(guó)內(nèi)外研制的衛(wèi)星中，微型衛(wèi)星 以？快、好、??？的特點(diǎn)以及在應(yīng)用中所體現(xiàn)出來(lái)的靈活性、快速性、強(qiáng)生存性等特點(diǎn)在航 天領(lǐng)域中占據(jù)越來(lái)越高的地位。但由于微型衛(wèi)星體積小、質(zhì)量輕，因此，在體積、質(zhì)量等方面 對(duì)動(dòng)量輪的限制更加嚴(yán)格，而且由于沒(méi)有硬件冗余，對(duì)動(dòng)量輪的可靠性要求也更高?，F(xiàn)有的 動(dòng)量輪因體積較大、質(zhì)量較重而不能應(yīng)用于微型衛(wèi)星中，即使將現(xiàn)有的動(dòng)量輪等比例縮小 后其殼體的連接強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)剛性也不能達(dá)到微型衛(wèi)星的使用要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、安裝強(qiáng)度精度高 的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪及其殼體。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，包括用于安裝轉(zhuǎn)動(dòng)體的殼體， 其所述殼體包括空心底座及固定在該空心底座上的密封罩；所述的空心底座包括頂板，頂 板的上端面與密封罩之間密封連接形成密封空腔，在頂板與密封罩內(nèi)壁之間轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有轉(zhuǎn) 動(dòng)體；頂板的底面同軸固連有由軸向延伸的空心柱狀體構(gòu)成的底座側(cè)壁，在底座側(cè)壁的底 端固連有底板，在空心底座內(nèi)腔中安裝有與轉(zhuǎn)動(dòng)體連接的控制線路板；在底座側(cè)壁的外表 面上與軸線大致平行設(shè)有用于連接衛(wèi)星本體的平面段，在該平面段上開(kāi)設(shè)有連接孔，在所 述頂板突出連接平面的突出部設(shè)有與密封空腔連通的抽氣嘴；在空心底座的側(cè)壁上還穿設(shè) 有用于連接控制線路板與衛(wèi)星本體的電連接器。所述的密封罩包括淺碟形的罩頂，罩頂?shù)倪吘壨S設(shè)有軸向延伸的彎邊，彎邊的 末端徑向凸設(shè)有用于連接所述頂板的外凸沿。在所述頂板與密封罩外凸沿連接的端面上設(shè)有0型密封圈。在所述頂板上開(kāi)設(shè)有一連通密封空腔及底座內(nèi)腔的通孔，通孔內(nèi)密封穿裝有用于 連接轉(zhuǎn)動(dòng)體及控制線路的穿墻式插接件。所述的穿墻式插接件通過(guò)錫焊密封焊接在頂板上。所述頂板與環(huán)形空心柱狀體為一體結(jié)構(gòu)，在環(huán)形空心柱狀體的內(nèi)壁與頂板下端面 間設(shè)有加強(qiáng)筋。所述的電連接器為矩形低頻接插件，該矩形低頻接插件穿設(shè)在空心柱狀體外壁上 與所述連接平面相對(duì)平行設(shè)置的平面段內(nèi)。[0011]一種微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪殼體，該殼體包括一空心底座及固定在該空心底座上的密 封罩；所述的空心底座包括頂板，頂板的上端面與密封罩之間密封連接形成用于安裝轉(zhuǎn)動(dòng) 體的密封空腔；頂板的底面同軸固連有由軸向延伸的空心柱狀體構(gòu)成的底座側(cè)壁，在底座 側(cè)壁的底端固連有底板，在底座側(cè)壁的外表面上與軸線大致平行設(shè)有用于連接衛(wèi)星本體的 平面段，在該平面段上開(kāi)設(shè)有連接孔；在所述頂板突出平面段的突出部設(shè)有與密封空腔連 通用于安裝抽氣嘴的通氣孔；在所述的底座側(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有用于穿裝電連接器的座孔。。所述的密封罩包括淺碟形的罩頂，罩頂?shù)倪吘壨S設(shè)有軸向延伸的彎邊，彎邊的 末端徑向凸設(shè)有用于連接底座頂板的外凸沿，在頂板上設(shè)有用于密封連接外凸沿的0型密 封圈。所述頂板與環(huán)形空心柱狀體為一體結(jié)構(gòu)，在環(huán)形空心柱狀體的內(nèi)壁與頂板下端面 間設(shè)有加強(qiáng)筋。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，其殼體內(nèi)部含有兩個(gè)相互獨(dú)立的腔體，可以實(shí)現(xiàn) 動(dòng)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)體與控制線路的一體化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；與衛(wèi)星本體的連接固定采用平面連接， 其連接合理、可靠、強(qiáng)度高、安裝精度高，可經(jīng)歷0-2000Hz、16g的隨機(jī)振動(dòng)和0-3000HZ、 500g的沖擊，因而其外形尺寸可以做得較小、質(zhì)量更輕，電連接口位于底座側(cè)面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 便于插拔操作，接插件使用壽命長(zhǎng)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪包括殼體，該殼體主要由密封 罩2及空心底座1組成，空心底座1是動(dòng)量輪殼體結(jié)構(gòu)中的重點(diǎn)部位，其為動(dòng)量輪內(nèi)部結(jié)構(gòu) 提供基準(zhǔn)，同時(shí)又提供與衛(wèi)星連接的物理及電接口。其中，密封罩2包括向上突起的淺碟形 罩頂，罩頂?shù)倪吘壨S設(shè)有軸向向下延伸的彎邊，彎邊的末端徑向凸設(shè)有用于連接底座的 外凸沿?？招牡鬃?包括頂板，頂板的上端面與密封罩2的外凸沿之間設(shè)有0型密封圈6 使頂板與密封罩2之間密封連接形成一個(gè)密封空腔，其密封方式簡(jiǎn)單，效果良好；在頂板的 頂面中心與密封罩2相對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁之間沿軸向固定有支撐軸13，該支撐軸13上徑向轉(zhuǎn)動(dòng) 裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)體7。在頂板的底面同軸設(shè)有由軸向向下一體延伸的環(huán)形空心柱狀體構(gòu)成的底 座側(cè)壁10，在底座側(cè)壁10的底端通過(guò)螺釘固連有底板5，空心底座1的內(nèi)腔中安裝有控制 線路板4，在頂板上開(kāi)設(shè)有連通密封空腔及底座內(nèi)腔的通孔，在通孔內(nèi)穿裝有用于電連接轉(zhuǎn) 動(dòng)體7及控制線路板4的穿墻式插接件3，該穿墻式插接件3采用錫焊密封焊接在通孔中 以實(shí)現(xiàn)密封罩的真空密封。本實(shí)施例中，底座側(cè)壁10的基本形狀采用空心圓柱體結(jié)構(gòu)，在 底座側(cè)壁10上平行設(shè)有大小不一的兩平面段11、11’，兩平面段11、11’與底座軸線大致平 行，其中較大的平面段11上開(kāi)設(shè)有用于固定連接衛(wèi)星本體的連接孔12，采用平面連接的連 接強(qiáng)度及連接定位的精度高；另一較小的平面段11’上穿設(shè)有用于連接衛(wèi)星本體及控制線 路板4的矩形低頻接插件8 ；在頂板上突出平面段11的突出部還設(shè)有與密封空腔連通的抽 氣嘴9。[0018]本實(shí)施例中，可在底座內(nèi)部銑加工出12個(gè)圓柱，圓柱頂端加工出M3螺紋孔，用于 安裝控制線路板4。密封罩2與底座1之間通過(guò)0型密封圈6、密封焊接的穿墻式接插件3 形成一個(gè)密封腔體，腔體內(nèi)部裝配動(dòng)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)體，可以保持動(dòng)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)部清潔及防止 電機(jī)被空間的磁性顆粒所污染。同時(shí)，底座1上安裝穿墻式密封接插件3可以供控制信號(hào)的 傳輸；用于動(dòng)量輪與衛(wèi)星本體之間電連接的矩形低頻接插件8用于動(dòng)量輪與衛(wèi)星的指令、 電源、信號(hào)的傳輸。密封罩2為滿足承受一個(gè)大氣壓的強(qiáng)度及安全系數(shù)大于2的要求，密封 罩2罩頂?shù)男螤钤O(shè)計(jì)為淺碟形，在加工完成后進(jìn)行致密化處理，能更好的提升其密封性能。實(shí)際應(yīng)用中，為了達(dá)到動(dòng)量輪殼體質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的要求，密封罩2及底座1均采用高強(qiáng)度、低密度的2A70鋁合金，通過(guò)對(duì)原材料的固溶及自然失效處理，鋁合金的硬度可 以提升1.5-2倍，強(qiáng)度可以完全滿足使用要求。0型密封圈采用長(zhǎng)壽命、抗輻射性能良好的 硅橡膠，其壓縮比為1. 5，壓縮后密封性能良好。矩形低頻接插件8及穿墻式插接件3全部 采用高質(zhì)量等級(jí)的專用接插件，其力學(xué)性能、抗輻射、可靠性良好。底座1是動(dòng)量輪殼體結(jié) 構(gòu)中的重點(diǎn)部位，其為動(dòng)量輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供基準(zhǔn)，同時(shí)又提供與衛(wèi)星連接的物理及電接口。 底座1的基本結(jié)構(gòu)為圓柱形，在底座1的側(cè)壁上銑出兩個(gè)相互平行的平面，分別用于和衛(wèi)星 的物理連接及安裝動(dòng)量輪與衛(wèi)星電連接的矩形低頻接插件。底座1的頂板上銑加工出一圓 形座孔，用于安裝連接轉(zhuǎn)動(dòng)體與控制線路板4的穿墻式接插件3，該接插件3采用錫焊密封 方式焊接在頂板座孔上，可以實(shí)現(xiàn)密封罩的真空密封。在底座內(nèi)部銑加工出12個(gè)圓柱，圓 柱頂端加工出M3螺紋孔，用于安裝控制線路板4。
權(quán)利要求一種微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，包括用于安裝轉(zhuǎn)動(dòng)體的殼體，其特征在于，所述殼體包括空心底座及固定在該空心底座上的密封罩；所述的空心底座包括頂板，頂板的上端面與密封罩之間密封連接形成密封空腔，在頂板與密封罩內(nèi)壁之間轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)體；頂板的底面同軸固連有由軸向延伸的空心柱狀體構(gòu)成的底座側(cè)壁，在底座側(cè)壁的底端固連有底板，在空心底座內(nèi)腔中安裝有與轉(zhuǎn)動(dòng)體連接的控制線路板；在底座側(cè)壁的外表面上與軸線大致平行設(shè)有用于連接衛(wèi)星本體的平面段，在該平面段上開(kāi)設(shè)有連接孔，在所述頂板突出連接平面的突出部設(shè)有與密封空腔連通的抽氣嘴；在空心底座的側(cè)壁上還穿設(shè)有用于連接控制線路板與衛(wèi)星本體的電連接器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，其特征在于，所述的密封罩包括淺碟形 的罩頂，罩頂?shù)倪吘壨S設(shè)有軸向延伸的彎邊，彎邊的末端徑向凸設(shè)有用于連接所述頂板 的外凸沿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，其特征在于，在所述頂板與密封罩外凸 沿連接的端面上設(shè)有O型密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，其特征在于，在所述頂板上開(kāi)設(shè)有一連 通密封空腔及空心底座內(nèi)腔的通孔，通孔內(nèi)密封穿裝有用于連接轉(zhuǎn)動(dòng)體及控制線路的穿墻 式插接件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，其特征在于，所述的穿墻式插接件通過(guò) 錫焊密封焊接在頂板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，其特征在于，所述頂板與底座側(cè)壁為一 體結(jié)構(gòu)，在空心底座的內(nèi)壁與頂板下端面間設(shè)有加強(qiáng)筋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪，其特征在于，所述的電連接器為矩形低 頻接插件，該矩形低頻接插件穿設(shè)在空心柱狀體外壁上與所述連接平面相對(duì)平行設(shè)置的平 面段內(nèi)。
8.—種微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪殼體，其特征在于，該殼體包括一空心底座及固定在該空心 底座上的密封罩；所述的空心底座包括頂板，頂板的上端面與密封罩之間密封連接形成用 于安裝轉(zhuǎn)動(dòng)體的密封空腔；頂板的底面同軸固連有由軸向延伸的空心柱狀體構(gòu)成的底座側(cè) 壁，在底座側(cè)壁的底端固連有底板，在底座側(cè)壁的外表面上與軸線大致平行設(shè)有用于連接 衛(wèi)星本體的平面段，在該平面段上開(kāi)設(shè)有連接孔；在所述頂板突出平面段的突出部設(shè)有與 密封空腔連通用于安裝抽氣嘴的通氣孔；在所述的底座側(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有用于穿裝電連接器 的座孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪殼體，其特征在于，所述的密封罩包括淺 碟形的罩頂，罩頂?shù)倪吘壨S設(shè)有軸向延伸的彎邊，彎邊的末端徑向凸設(shè)有用于連接底座 頂板的外凸沿，在頂板上設(shè)有用于密封連接外凸沿的O型密封圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪殼體，其特征在于，所述頂板與環(huán)形空心 柱狀體為一體結(jié)構(gòu)，在環(huán)形空心柱狀體的內(nèi)壁與頂板下端面間設(shè)有加強(qiáng)筋。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微型衛(wèi)星用動(dòng)量輪及其殼體，該殼體主要由密封罩及空心底座組成，密封罩內(nèi)安裝轉(zhuǎn)動(dòng)體，空心底座內(nèi)安裝控制線路板，在空心底座的側(cè)壁設(shè)有用于連接衛(wèi)星本體的平面段，平面上開(kāi)設(shè)有連接孔，在空心底座上還設(shè)有用于連接轉(zhuǎn)動(dòng)體、控制線路板及衛(wèi)星本體的連接器。本實(shí)用新型的殼體內(nèi)部含有兩個(gè)相互獨(dú)立的腔體，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)體與控制線路的一體化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；與衛(wèi)星本體的連接固定采用平面連接，其連接合理、可靠、強(qiáng)度高、安裝精度高，可經(jīng)歷0-2000Hz、16g的隨機(jī)振動(dòng)和0-3000Hz、500g的沖擊，因而其外形尺寸可以做得較小、質(zhì)量更輕。
文檔編號(hào)B64G1/24GK201597761SQ20092031705
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者姜維, 李建華, 潘鋼鋒, 郭金芳, 靳國(guó)棟 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司