[發明專利]一種采用形狀記憶材料的解鎖裝置

有效

• 申請號: 201410320882.X
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104085540A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 王書新;李景林
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明屬于航天技術領域，涉及適用于空間有效載荷釋放的解鎖裝置，特別涉及一種采用形狀記憶材料的解鎖裝置。

背景技術

為實現在軌靜定結構聯接，空間光學遙感器與衛星平臺的聯接結構采用剛性聯接與可解鎖聯接的組合聯接方式。在發射前，遙感器通過與衛星平臺多點聯接，保證遙感器與衛星平臺的聯接具有較高的動態剛度、降低遙感器在衛星發射過程中的動態響應；衛星入軌后，通過火工品起爆解鎖可解鎖聯接裝置，實現遙感器與衛星平臺靜定結構聯接，降低因在軌環境溫度變化導致衛星平臺對遙感器的附加外力，達到弱化衛星平臺對遙感器成像質量影響的目的。然而，火工品起爆過程中產生的高沖擊和有可能的煙塵泄露隱患對電子學器件和光學遙感器成像質量的影響不容忽視。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種滿足實現空間有效載荷在軌靜定結構聯接的低沖量、無污染、小結構尺寸、不產生多余物的解鎖裝置。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種采用形狀記憶材料的解鎖裝置，該裝置包括：螺桿、彈簧、軸向擋圈、分瓣墊圈、底座和彈銷；彈簧通過彈銷被壓縮后一端固定在螺桿的上底面，軸向擋圈套在彈簧上，軸向擋圈的內徑大于螺桿的半徑；分瓣墊圈位于螺桿和軸向擋圈，螺桿的定位軸肩和底座之間；底座與分瓣墊圈配合面以及螺桿頭部軸肩與分瓣墊圈配合面中至少一個面為錐面；軸向擋圈位于底座上；當彈銷失效，彈簧給軸向擋圈和螺桿施軸向力，軸向擋圈延螺桿向上運動，分瓣墊圈失去徑向束縛，螺桿的定位軸肩對分瓣墊圈施向下的軸向力，分瓣墊圈延徑向移動，實現解鎖。

本發明的有益效果是：通過利用錐面配合，本發明的解鎖裝置逐漸卸去螺桿上的預緊力，從而降低了解鎖沖擊；解鎖后，螺桿頭部被包含在解鎖裝置內部、無多余物產生，無需額外的收集裝置。由于解鎖裝置自身收集解鎖后的螺桿，去除了一般分離螺母普遍存在的聯接面采用大法蘭的結構，且與爆炸螺栓外形尺寸接近，實現了小結構尺寸設計；解鎖裝置各配合錐面間采用航天級脂潤滑或固體潤滑的方式，實現了無污染和無煙塵泄露，且無火工品煙塵泄露隱患問題。

附圖說明

圖1本發明一種采用形狀記憶材料的解鎖裝置結構示意圖。

圖2本發明一種采用形狀記憶材料的解鎖裝置解鎖前示意圖。

圖3本發明一種采用形狀記憶材料的解鎖裝置解鎖后示意圖。

圖中：1、螺桿，2、底座，3、頂絲，4、分瓣墊圈，5、軸向擋圈，6、彈簧，7、彈銷，8、殼體，9、第一連接件和10、第二連接件。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。

本發明采用形狀記憶材料形狀恢復受阻時產生的恢復力作為動作驅動或動作觸發元件，通過彈簧推動軸向擋圈沿軸向移動解除分瓣墊圈的徑向束縛，實現解鎖。

如圖1所示，本發明包括螺桿1、底座2、頂絲3、分瓣墊圈4、軸向擋圈5、彈簧6、彈銷7和殼體8。底座2、分瓣墊圈4、螺桿1頭部軸肩依次按錐面配合；螺桿1頭部依次安裝有壓縮的彈簧6、軸向擋圈5和彈銷7，同時軸向擋圈5錐面與分瓣墊圈4周向錐面配合。其中，軸向擋圈5與分瓣墊圈4為錐面配合，如圖2所示，彈簧6推動軸向擋圈5沿軸向移動逐漸去除分瓣墊圈4的徑向束縛；底座2與分瓣墊圈4、螺桿1頭部軸肩與分瓣墊圈4為非自鎖的錐面配合，軸向擋圈5沿軸向移動時，在螺桿1預緊力和彈簧6推力作用下分瓣墊圈4沿徑向移動逐漸卸去螺桿1上的預緊力、解除與螺桿1的螺紋配合，實現解鎖。

根據彈簧6和彈銷7是否采用形狀記憶材料，本發明具有以下三種方案。

方案一：彈簧6采用形狀記憶材料時，彈簧6作為動作驅動元件。可以設置兩個同軸、不同直徑的彈簧6進行并聯，實現結構冗余備份提高解鎖的可靠性。當彈簧6溫度達到相變溫度時，受到彈銷限制的彈簧6長度增長受阻，彈簧6形狀恢復力不斷增加使彈銷7逐漸產生變形；受到彈簧6的推力作用的軸向擋圈5克服與分瓣墊圈4配合錐面的摩擦力沿軸向移動，逐漸去除分瓣墊圈4的徑向束縛；在螺桿1預緊力和彈簧6推力作用下分瓣墊圈4沿徑向移動逐漸卸去螺桿1上的預緊力；彈銷7變形至兩端直線距離小于軸向擋圈5內孔直徑時，如圖3所示，彈簧6將軸向擋圈5推至解鎖裝置頂部，分瓣墊圈4脫離螺桿1頭部軸肩，兩被聯接件解鎖。其中殼體8罩在所有零件外層，坐在底座2上。