一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115949853A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211662413.7H02K33/00(2006.01)(22)申请日2022.12.23H02K33/18(2006.01)H02K41/02(2006.01)(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人周建徐明龙田征张丰樊钰栋(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215专利代理师何会侠(51)Int.Cl.F16M11/12(2006.01)F16M11/18(2006.01)F16F15/04(2006.01)F16F6/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构(57)摘要一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构，包括上下平台、音圈电机、高静低动作动器；音圈电机90度间隔角度分布，音圈电机动子通过连接件和柔性铰链与上平台相连，而定子和动子及励磁线圈之间无连接接触，最终形成二维指向解耦结构形式，通过电流以相反方向驱动对角音圈电机，实现二维指向功能；高静低动作动器通过柔性铰链安装于上下平台中心部位；在静态时，高静低动作动器有较大的静态刚度，可以实现二维指向机构的静态承载；当有外界扰动作用在下平台时，在动态载荷传递中，高静低动作动器实现准零刚度功能，对下台面传递上来的动态载荷高频部分进行隔离，实现动态隔振功能。本发明能够实现二维指向机构既具有承载能力同时兼具隔振功能。CN115949853ACN115949853A权利要求书1/1页1.一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构，其特征在于：包括上平台(1)和下平台(2)，设置在上平台(1)和下平台(2)间的音圈电机(3)和高静低动作动器(4)，其中高静低动作动器(4)设置在中部，音圈电机(3)对称设置在高静低动作动器(4)周圈；所述音圈电机(3)包括定子(8)、动子(9)和励磁线圈(10)；励磁线圈(10)缠绕在动子(9)上；所述高静低动作动器(4)包括可调节底盖(11)、外壳(12)、上盖(13)、螺钉(14)、弹簧(15)、压接螺套(16)、外永磁铁(17)、套筒(18)、内永磁铁(19)、压盖(20)及螺杆(21)；可调节底盖(11)与外壳(12)以螺纹的形式连接，根据上平台(1)重量实现对弹簧(15)的调节；外永磁铁(17)内嵌在外壳(12)里，由上盖(13)通过螺钉(14)与外壳(12)相连，同时实现对外永磁铁(17)的压紧；内永磁铁(19)放置在套筒(18)内，由压盖(20)压紧，然后套在螺杆(21)上，再由压接螺套(16)通过螺纹连接于螺杆(21)上，同时压紧压盖(20)，弹簧(15)套在螺杆(21)上，由压接螺套(16)和可调节底盖(11)进行压紧调节；螺杆(21)与上盖(13)间隙配合；通过电流以相反方向驱动对角的两个音圈电机(3)，实现二维指向功能；在静态时，高静低动作动器(4)由于弹簧(15)正刚度作用而具有大质量承载的能力；当有外界扰动作用在下平台(2)时，在动态载荷传递中，高静低动作动器(4)在弹簧(15)正刚度以及外永磁铁(17)和内永磁铁(19)形成的负刚度共同作用下会产生准零刚度的作用，从而对下平台(2)传递上来的动态载荷高频部分进行隔离，实现动态隔振功能。2.根据权利要求1所述的一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构，其特征在于：所述音圈电机3为90度间隔角度分布，形成二维指向解耦结构形式。3.根据权利要求1所述的一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构，其特征在于：除内永磁铁(19)和外永磁铁(17)，所述的二维指向机构其它零部件均为非导磁性材料。4.根据权利要求1所述的一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构，其特征在于：所述内永磁铁(19)和外永磁铁(17)均为辐射充磁，且充磁方向相反。5.根据权利要求1所述的一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构，其特征在于：所述定子(8)和动子(9)及励磁线圈(10)之间无连接接触，使得整个二维指向机构上下平台之间的力传递路径只能通过高静低动作动器(4)传递。6.根据权利要求1所述的一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构，其特征在于：所述音圈电机(3)通过连接件(5)以及第一柔性铰链(6)连接上平台(1)，高静低动作动器(4)通过第二柔性铰链(7)连接上平台(1)。2CN115949853A说明书1/3页一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构技术领域[0001]本发明涉空间光学载荷高精度指向控制领域，具体涉及一种兼具承载和隔振能力的二维指向机构。背景技术[0002]随着空间应用领域的不断发展，未来空间光学载荷(侦查照相卫星、天文望远镜等)技术将向着更高指向精度发展