一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，特別適用于一種大 重量、高功耗、發(fā)熱多、多模塊集合，且經(jīng)受大量級振動的二次電源，該技術(shù)屬于振動控制領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國航天事業(yè)的發(fā)展，對大型運載火箭的需求的提高的同時，對其抗振能力 提出了嚴(yán)格的要求。光纖陀螺在火箭上主要是用來測量加速度和角速度慣性產(chǎn)品，其測量 精度主要是靠單板保證的。本文所設(shè)計的二次電源抗振組件應(yīng)用于光纖陀螺，光纖陀螺是 一種全固態(tài)慣性儀表，它具有傳統(tǒng)機(jī)電儀表所不具備的優(yōu)點。它是僅由光學(xué)器件和電子器 件組成的閉環(huán)系統(tǒng)，通過檢測兩束光的相位差來確定自身角速度，因此在結(jié)構(gòu)上它是完全 固態(tài)化的陀螺，沒有任何運動部件。
[0003] 二次電源組件，作為光纖陀螺的重要組成部分，其抗振性能對光纖陀螺的可靠性、 性能指標(biāo)等有著重要影響?，F(xiàn)有技術(shù)的光纖陀螺對二次電源組件的抗振特性優(yōu)化較少，這 種設(shè)計在大量級振動條件下有可能造成二次電源輸出異常。采用二次電源加強(qiáng)筋就擺脫了 這一束縛，提高了光纖陀螺適應(yīng)振動的能力。此外，給二次電源組件設(shè)計限位螺釘及限位墊 片進(jìn)一步提高了光纖陀螺二次電源組件的抗振性能，進(jìn)一步提高了光纖陀螺工作的可靠 性。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，對二次電源的抗振性能優(yōu)化，大都是將電源模塊安裝在結(jié)構(gòu)本體上， 用飛線的方式進(jìn)行電氣連接，這對整個系統(tǒng)的電磁干擾帶來諸多挑戰(zhàn)。通過查找相關(guān)設(shè)計， 未發(fā)現(xiàn)本文的這種用加強(qiáng)筋加限位螺釘?shù)脑O(shè)計方法，該設(shè)計既能滿足大量級振動要求，又 有利于總體的電磁干擾設(shè)計。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶有減振裝置的 光纖慣組二次電源組件，提高了二次電源組件的抗振性能，可以使光纖陀螺的力學(xué)環(huán)境適 應(yīng)性好、可靠性提高。
[0006] 本實用新型的技術(shù)方案是：一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，包括印 制板和加強(qiáng)筋;加強(qiáng)筋固定安裝在印制板上;在加強(qiáng)筋上安裝有電源模塊、濾波器以及繼電 器;印制板表面鋪有貝格斯，用于傳導(dǎo)電源模塊產(chǎn)生的熱量，以及緩沖電源模塊與印制板之 間的摩擦;加強(qiáng)筋的四個腳上有用于與光纖慣組本體連接的限位螺釘和T型減振墊；
[0007] 所述加強(qiáng)筋進(jìn)行發(fā)黑處理。
[0008] 加強(qiáng)筋由鋁合金材質(zhì)制成。
[0009] 所述電源模塊的個數(shù)為7個。
[0010] 所述濾波器的個數(shù)為4個。
[0011] 所述繼電器的個數(shù)為1個。
[0012] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：
[0013] 本實用新型將對力學(xué)性能影響比較大的濾波器、電源模塊及繼電器安裝在金屬加 強(qiáng)筋上，在充分考慮各組件重量下，合理設(shè)計加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)尺寸，使重心盡量位于幾何中心 處，提高了二次電源組件抗振性能;加強(qiáng)筋是通過限位螺釘與光纖慣組本體相連，此設(shè)計可 減小加強(qiáng)筋的位移;限位螺釘通過T型減振墊與加強(qiáng)筋相連，可以緩沖加強(qiáng)筋與本體的硬力 碰撞；貝格斯在印制板與模塊之間，既可以傳導(dǎo)模塊產(chǎn)生的熱量，又可以緩沖模塊與印制板 之間的摩擦;本實用新型對加強(qiáng)筋發(fā)黑處理，兼顧了抗振性能和散熱兩方面的要求。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的構(gòu)成示意圖；
[0015] 圖2為加強(qiáng)筋外形示意圖；
[0016] 圖3為減振模型示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0018] 實施例
[0019] 1)總體組成設(shè)計:光纖慣組二次電源減振裝置，如圖1所示，包括一個印制板1和加 強(qiáng)筋2;在加強(qiáng)筋和印制板上有7個電源模塊3,2個濾波器4，1個繼電器5;模塊與印制板之間 墊貝格斯8;加強(qiáng)筋的四個腳上有限位螺釘6和T型減振墊7。
[0020] 濾波器、電源模塊、繼電器等模塊重量大且集中，2mm的印制板無法承受該重量下 的大量級振動，金屬加強(qiáng)筋如圖2所示，可緩沖模塊振動對印制板的硬力沖擊，提高該裝置 的可靠性；
[0021] 印制板用于電源模塊、濾波器及繼電器之間的電氣連接，該二次電源裝置是將28V 的輸入電壓轉(zhuǎn)換成后續(xù)裝置所需的數(shù)字±5V、±15V、模擬+5V，遙測+5V、溫控+5V電壓值；
[0022] 貝格斯是在模塊與印制板之間的，它的作用是避免模塊與印制板直接接觸摩擦， 此外還可以傳導(dǎo)模塊產(chǎn)品的熱量，提高裝置的工作穩(wěn)定性；
[0023] T型減震墊用途是緩沖加強(qiáng)筋與本體之間的硬力碰撞；限位螺釘用于限制加強(qiáng)筋 的位移，盡力避免加強(qiáng)筋與本體直接接觸，減少加強(qiáng)筋與本體之間的硬力碰撞。
[0024] 2)電源裝置減振原理:上述的兩個濾波器、7個電源模塊及繼電器是通過加強(qiáng)筋進(jìn) 行固定的，這樣既可以加強(qiáng)該裝置抗振能力又可以減少印制板的硬力承擔(dān)，印制板提供模 塊間的電氣連接，印制板與模塊之間的貝格斯既可以傳導(dǎo)模塊產(chǎn)生的熱量，又可以緩沖印 制板與電源模塊的硬力摩擦，提高裝置的抗振性能，T型減振墊可以緩沖加強(qiáng)筋與本體的硬 力碰撞，限位螺釘將加強(qiáng)筋與本體連接，可以減少加強(qiáng)筋的位移，提高該裝置的抗振能力。
[0025] 3)電源組件采用四角安裝方式，安裝點位于組件四個角上，每一個安裝點通過限 位螺釘、限位平墊及T型減振墊組成一個減振系統(tǒng)，在考慮單方向振動激勵時可簡單等效為 圖3所示單自由度彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)模型。其中m為電源組件總重量(kg)，k為減振墊的剛度 (N/m)，c為減振器的粘性阻尼系數(shù)(N*s/m)，z為電源組件的位移響應(yīng)(m)，ze為安裝基礎(chǔ)即 箱體的位移激勵(m)。
[0026] 根據(jù)振動理論，彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)對任意形式激勵位移響應(yīng)的杜哈美積分為
[0028] 式中ω為無阻尼時系統(tǒng)固有頻率(rad/s);
[0029] cod為有阻尼時系統(tǒng)固有頻率(rad/s);
[0030] D為系統(tǒng)阻尼比；
[0031] q(T)為任意形式激勵。
[0032] 對干一個隨機(jī)振動f(t),用詢倌f、自相關(guān)函數(shù)Rf和功率譜密度函數(shù)Sf表示，其中
[0040]其中，Η( ω )為線性振動系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。Rf (〇)與Rx(O)分別為隨機(jī)激勵力和 輸出位移響應(yīng)的均方值。將電源組件各參數(shù)帶入上述模型，經(jīng)計算：
[0043] 從上述公式可看出，經(jīng)過減振后，隨機(jī)振動f(t)的均值和功率譜密度均減小，即隨 機(jī)振動f(t)的量級也相應(yīng)減小，基于此結(jié)果確定限位螺釘(6)直徑及T型減振墊(7)的頻率。
【主權(quán)項】
1. 一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，其特征在于:包括印制板α)和加強(qiáng)筋 (2);加強(qiáng)筋(2)固定安裝在印制板(1)上;在加強(qiáng)筋(2)上安裝有電源模塊(3)、濾波器(4)以 及繼電器(5);印制板（1)表面鋪有貝格斯(8)，用于傳導(dǎo)電源模塊(3)產(chǎn)生的熱量，以及緩沖 電源模塊(3)與印制板（1)之間的摩擦;加強(qiáng)筋（2)的四個腳上有用于與光纖慣組本體連接 的限位螺釘(6)和T型減振墊(7)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，其特征在于:所 述加強(qiáng)筋(2)進(jìn)行發(fā)黑處理。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，其特征在于:加 強(qiáng)筋(2)由鋁合金材質(zhì)制成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，其特征在于:所 述電源模塊(3)的個數(shù)為7個。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，其特征在于:所 述濾波器(4)的個數(shù)為4個。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，其特征在于:所 述繼電器(5)的個數(shù)為1個。
【專利摘要】本實用新型一種帶有減振裝置的光纖慣組二次電源組件，特別適用于一種大重量、高功耗、發(fā)熱多、多模塊集合，且經(jīng)受大量級振動的二次電源。本實用新型涉及二次電源印制板一塊，30g以上的濾波器兩個、電源模塊7個、電磁繼電器一個及T型減振墊限位螺釘，模塊總重量超過700g。本實用新型采取模塊加強(qiáng)筋、橡膠減振墊、限位螺釘、限位墊片以及模塊底部減振等設(shè)計，減輕模塊對印制板的硬力損傷，提高了二次電源板的抗振能力；通過聚酰亞胺薄膜、加強(qiáng)筋發(fā)黑等措施，改善了模塊的散熱能力，增強(qiáng)了二次電源板的工作可靠性。
【IPC分類】G01C19/72
【公開號】CN205280090
【申請?zhí)枴緾N201521000343
【發(fā)明人】朱士群, 王寧, 馮文龍, 蘇立娟, 富爽
【申請人】北京航天時代光電科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月4日