用于電磁隔振器的緩沖限位器的制造方法
【專利摘要】用于電磁隔振器的緩沖限位器，它涉及一種緩沖限位器。本發(fā)明解決了電磁隔振器被發(fā)射階段的沖擊力所破壞，電磁隔振器沒有有效的保護措施的問題。限位板上加工有中心通孔，限位板的一端面加工有圓弧凹面，限位環(huán)位于兩個限位板之間，兩個限位板的圓弧凹面相對設置在電磁隔振器的上方，緩沖彈簧和兩個限位彈簧位于兩個限位板形成的空間內，緩沖彈簧通過兩個限位彈簧安裝在電磁隔振器的螺柱上，兩個限位板穿裝在螺柱上且兩個限位板與螺柱不接觸。本發(fā)明的緩沖限位器用于電磁隔振器的緩沖保護。
【專利說明】用于電磁隔振器的緩沖限位器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種緩沖限位器，具體涉及一種用于電磁隔振器的緩沖限位器。
【背景技術】
[0002]為避免空間飛行器承載的有效載荷由于受外力作用造成的振動導致無法正常工作，通常在飛行器及有效載荷之間加上隔振裝置，盡可能隔離飛行器上各種運動部件的振動向有效載荷的傳遞。由于有效載荷質量較輕，飛行器對有效載荷的擾動量級很小，通常隔振器的設計剛度很小。而飛行器在發(fā)射階段的力學環(huán)境則完全相反，沖擊力將達到在軌運行所受振動的上千倍。這種情況下對隔振器的緩沖限位就有了非常重大的意義。
[0003]針對上述問題，并考慮航天工程中對隔振器的小體積、輕質量的苛刻要求，設計了一種緩沖限位裝置，以最大程度減小隔振器的附加質量及尺寸，并對隔振器起到有效的保護作用，使其在發(fā)射階段過后能夠按照設計參數(shù)及指標正常工作。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明為解決電磁隔振器被發(fā)射階段的沖擊力所破壞，電磁隔振器沒有有效的保護措施的問題，進而提供了一種用于電磁隔振器的緩沖限位器。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是:
[0006]本發(fā)明的用于電磁隔振器的緩沖限位器包括限位環(huán)、緩沖彈簧、兩個限位彈簧和兩個限位板，限位板呈圓盤形狀，限位板上加工有中心通孔，限位板的一端面加工有圓弧凹面，限位環(huán)位于兩個限位板之間，兩個限位板的圓弧凹面相對設置在電磁隔振器的上方，緩沖彈簧和兩個限位彈簧位于兩個限位板形成的空間內，緩沖彈簧通過兩個限位彈簧安裝在電磁隔振器的螺柱上，兩個限位板穿裝在螺柱上且兩個限位板與螺柱不接觸。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
[0008]本發(fā)明的用于電磁隔振器的緩沖限位器的兩個限位板固定在電磁隔振器的上方，緩沖彈簧通過兩個限位彈簧安裝在電磁隔振器的螺柱上，緩沖彈簧隨著隔振器的動子一同運動，在電磁隔振器受到較強沖擊力時，緩沖彈簧邊緣先接觸到限位板的接觸面，隨著隔振器動子的相對位移的不斷增加，緩沖彈簧與限位板的接觸面半徑越來越小，剛度越來越大；隔振器動子相對位移達到設計極限時，限位彈簧與限位板的接觸面完全接觸，提供極大的剛度，從而阻止動子繼續(xù)相對運動，有效地保護電磁隔振器受到較大沖擊載荷時位移超出設計行程造成電磁隔振器永久損壞，本發(fā)明能夠提供由小及大的可變剛度對沖擊進行緩沖并限制最大位移。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的用于電磁隔振器的緩沖限位器的主視剖視圖，圖2是本發(fā)明的緩沖限位器安裝在電磁隔振器的整體結構圖。
【具體實施方式】
[0010]【具體實施方式】一:如圖1?2所示，本實施方式的一種用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:所述緩沖限位器包括限位環(huán)22、緩沖彈簧13、兩個限位彈簧14和兩個限位板15，限位板15呈圓盤形狀，限位板15上加工有中心通孔，限位板15的一端面加工有圓弧凹面，限位環(huán)22位于兩個限位板15之間，兩個限位板15的圓弧凹面相對設置在電磁隔振器的上方，緩沖彈簧13和兩個限位彈簧14位于兩個限位板15形成的空間內，緩沖彈簧13通過兩個限位彈簧14安裝在電磁隔振器的螺柱11上，兩個限位板15穿裝在螺柱11上且兩個限位板15與螺柱11不接觸。
[0011]本發(fā)明所述的電磁隔振器包括永磁體1、下磁軛3、外磁軛4、上磁軛5、下圓筒8、直線軸承2、板狀彈簧9、線圈21、線圈架6、螺柱11、圓柱導軌16和兩個上圓筒12 ;外磁軛4為筒狀，下磁軛3固裝在外磁軛4的下端面上，永磁體I位于下磁軛3的上端面上，直線軸承2豎直設置在永磁體I上端面上，上磁軛5位于永磁體I上端面上且套裝在直線軸承2上，板狀彈簧9通過上圓筒14、下圓筒8設置在外磁軛4的上方，線圈架6呈倒置圓桶狀，螺柱11的下端穿過板狀彈簧9的中心孔且與線圈架6螺紋連接，螺柱11的中部通過螺母螺紋連接，所述螺母位于板狀彈簧9的上端面上，圓柱導軌16的上端面固裝在螺柱11的下端面上，圓柱導軌16的下部位于直線軸承2內，上磁軛5與外磁軛4之間形成環(huán)形間隙，線圈架6的下部纏繞有線圈21，線圈21位于環(huán)形間隙處。
[0012]使用時，兩個限位板15通過三根螺栓10固定在電磁隔振器的上方，緩沖彈簧13通過兩個限位彈簧14安裝在電磁隔振器的螺柱上，緩沖彈簧13隨著隔振器的動子一同運動，在電磁隔振器受到較強沖擊力時，緩沖彈簧邊緣先接觸到限位板的接觸面，隨著隔振器動子的相對位移的不斷增加，緩沖彈簧與限位板的接觸面半徑越來越小，剛度越來越大；隔振器動子相對位移達到設計極限時，限位彈簧片與接觸面接觸，提供極大的剛度，阻止動子繼續(xù)相對運動；
[0013]緩沖彈簧13和限位彈簧14的剛度由最大沖擊力、隔振器剛度及被隔振機構的質量決定，緩沖彈簧13的剛度大于基礎結構的支撐剛度，限位彈簧14的剛度大于緩沖彈簧14的剛度；
[0014]緩沖彈簧13的厚度由系統(tǒng)可能受到的沖擊力決定，沖擊力較小時只需較薄的厚度，此時緩沖彈簧13與限位板15接觸的瞬間剛度躍變相對較??；沖擊力較大時需要加大緩沖彈簧13的厚度，確保隔振器不被破壞；
[0015]限位板15與緩沖彈簧13的接觸面橫截面為圓弧形成的旋轉曲面，在不同的位移下緩沖彈簧13與限位板15的接觸面是半徑不等的圓環(huán)，位移越大，接觸圓環(huán)半徑越小，緩沖彈簧13的剛度越大，直到限位彈簧14與限位板15接觸時，緩沖彈簧剛度達到最大值并由限位彈簧徹底限制動子繼續(xù)運動。
[0016]【具體實施方式】二:本實施方式限位板的截面法線為圓弧形旋轉曲面。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。如此設計，限位環(huán)22的厚度為動子的設計行程+緩沖彈簧厚度+彈簧片偏離限位環(huán)垂向中心的裝配誤差，以確保動子能夠在行程范圍內運動不受緩沖限位器的影響。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一或二相同。
[0017]【具體實施方式】四:本實施方式緩沖彈簧13的厚度范圍是0.2mm?0.6mm。如此設計，可使緩沖彈簧13與限位板15接觸后剛度在合適的范圍內變化。其它組成及連接關系與【具體實施方式】三相同。
[0018]【具體實施方式】五:如圖1所示，本實施方式緩沖彈簧13的剛度范圍是I X 104N/m?lX106N/m。如此設計，一方面不至于剛度過小，使限位彈簧14在結構受到沖擊時對限位板的沖擊大為減弱；另一方面應避免緩沖彈簧13剛度過大導致結構受到沖擊時其變形量過小而失去緩沖效果。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一、二或四相同。
[0019]【具體實施方式】六:如圖1所示，本實施方式限位彈簧14的剛度范圍至少為lX106N/m。如此設計，可以使結構在受到較大沖擊力，緩沖彈簧13在變形到最大值時限位彈簧14與限位板15接觸，徹底限制隔振器線圈與主體的進一步相對運動，保護隔振器彈簧、直線軸承等部件不受損壞。其它組成及連接關系與【具體實施方式】五相同。
[0020]【具體實施方式】七:緩沖彈簧13的外緣均布一體設置有多個半圓形緩沖片。如此設計，緩沖彈簧13可以充分利用電磁隔振器允許的行程余量進行緩沖，適用于較小的沖擊載荷，緩沖彈簧13的剛度可以由彈簧片厚度及半圓形緩沖片的數(shù)量確定。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一、二、四或六相同。
【權利要求】
1.一種用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:所述緩沖限位器包括限位環(huán)(22)、緩沖彈簧(13)、兩個限位彈簧(14)和兩個限位板(15)，限位板(15)呈圓盤形狀，限位板(15)上加工有中心通孔，限位板(15)的一端面加工有圓弧凹面，限位環(huán)(22)位于兩個限位板(15)之間，兩個限位板(15)的圓弧凹面相對設置在電磁隔振器的上方，緩沖彈簧(13)和兩個限位彈簧(14)位于兩個限位板(15)形成的空間內，緩沖彈簧(13)通過兩個限位彈簧(14)安裝在電磁隔振器的螺柱(11)上，兩個限位板(15)穿裝在螺柱(11)上且兩個限位板(15)與螺柱(11)不接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:限位板的截面法線為圓弧形旋轉曲面。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:限位環(huán)(22)的厚度范圍是2.5mm?10mm。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:緩沖彈簧(13)的厚度范圍是0.2mm?0.6mm。
5.根據(jù)權利要求1、2或4所述的用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:緩沖彈簧(13)的剛度范圍是I X104N/m?lX106N/m。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:限位彈簧(14)的剛度至少為lX106N/m。
7.根據(jù)權利要求1、2、4或6所述的用于電磁隔振器的緩沖限位器，其特征在于:緩沖彈簧(13)的外緣均布一體設置有多個半圓形緩沖片。
【文檔編號】F16F6/00GK104179867SQ201410360144
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權日:2014年7月25日
【發(fā)明者】池維超, 曹登慶, 唐介, 聶一帆, 羅德堃, 黃文虎 申請人:哈爾濱工業(yè)大學