[發明專利]一種用于旋轉彈藥的MEMS離心保險機構及其保險方法

有效

• 申請號: 201510061978.3
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104613828A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 王輔輔;婁文忠;王大奎;金鑫;丁旭冉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F42C15/22
• 分類號: F42C15/22
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 王巖

技術領域

本發明涉及旋轉彈藥技術，具體涉及一種用于旋轉彈藥的免裝配平板式MEMS離心保險機構及其保險方法。

背景技術

彈藥包括引信和戰斗部；其中，戰斗部中設置引爆炸藥；引信包括安保裝置、起爆控制電路以及火工品，安保裝置保證彈藥在勤務處理過程中(裝配、搬運、運輸、存儲以及裝填)以及達到遠解距離前不引爆，在靠近目標或者撞擊目標后，起爆控制電路控制火工品起爆，引爆戰斗部中的引爆炸藥。近幾年隨著新技術的大量涌入，新的戰場環境的不斷拓展，對引信要求也不斷提高，同時，現代武器裝備對彈藥性能及毀傷效能要求也在不斷提高。這就要求在現有彈藥的固有體積中，增大裝藥量并壓縮引信的空間。各種傳感器、電子模塊在引信中的應用，使得安保裝置的體積進一步壓縮，而近幾年隨著新技術的不斷更新，微機電系統(Micro-Electro-Mechanic?System,MEMS)結構成為一種趨勢，MEMS有著系統微型化、批量生產成本低、集成化程度高等特點，這些特點與安保裝置小型化的需求十分吻合，因此MEMS安保裝置的研究將成為未來MEMS引信研究中的重要一環。離心保險機構作為安保裝置的一個重要組成部分，起著重要的安全作用。離心保險機構是防止安保裝置在勤務處理過程中發生意外作用，在預定條件下能解除保險的機構。傳統的離心保險機構主要包括壓縮圓柱簧和離心塊，裝配環節繁瑣并且占用空間大，嚴重的限制了安保裝置的小型化。因此，急需一種適用于MEMS安保裝置的離心保險機構，在滿足安保裝置的小型化，減少裝配環節的同時，實現傳統離心保險機構的所有功能。

發明內容

針對以上現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于旋轉彈藥的免裝配平板式MEMS離心保險機構，具有尺寸微小、易于批量生產、成本低、與基板一體化加工以及免裝配等優點，并能夠實現傳統的離心保險機構的所有功能。

本發明的目的在于提供一種用于旋轉彈藥的安保裝置中的MEMS離心保險機構。

安保裝置包括在引信體內部的滑塊、基板、卡座、卡頭、閉鎖擋板、彈簧和傳爆孔；其中，基板設置在引信體的內表面，基板的一端安裝彈簧，另一設置卡座；滑塊的一端通過彈簧連接在基板上，滑塊的另一端與卡座相對應的位置設置有卡頭；滑塊的頂部設置有頂部凹槽，設置在基板頂部的閉鎖擋板通過頂部凹槽嵌進滑塊的頂部；在滑塊上設置傳爆孔。在勤務處理狀態下，傳爆孔與傳爆通道隔離。

引信中的安保裝置位于火工品的敏感藥和導爆藥之間，敏感藥和導爆藥所在的通道稱為傳爆通道。當處于勤務狀態時，安保裝置中的傳爆孔與傳爆通道隔離，安保裝置確保導爆藥不能被意外引爆；當彈藥發射時，安保裝置中的傳爆孔與傳爆通道對正，安保裝置解除保險，引信進入待發狀態。

本發明的離心保險機構與卡座、閉鎖擋板和基板一體化加工，形成一個整體，離心保險機構包括：彈性梁、離心質量塊、離心擋板和底部凹槽；其中，彈性梁的一端與基板連接，另一端連接離心質量塊；離心質量塊的頂部固連離心擋板；滑塊的底部與離心擋板相對應的位置設置有底部凹槽，離心擋板通過底部凹槽嵌入滑塊的底部；在平時狀態下，離心擋板受彈性梁的約束，保持在滑塊的底部凹槽處，滑塊受離心擋板和閉鎖擋板的共同約束，限制在初始位置，傳爆孔與傳爆通道隔離；在發射狀態下，離心質量塊受到離心力，并帶動與之固連的離心擋板脫離底部凹槽，并且離心質量塊的底部與引信體接觸，解除對滑塊的約束，同時閉鎖擋板脫離頂部凹槽，解除對滑塊的約束，滑塊沿彈簧與卡座連線的方向運動直至卡頭卡入卡座，傳爆孔與傳爆通道對正；當彈藥發射后由于閉鎖擋板未按時解除對滑塊的約束而未正常發火，彈藥落地停止旋轉時，彈性梁帶動離心質量塊和離心擋板回復到初始位置，并約束滑塊，從而保證彈藥意外瞎火后的安全。

本發明的離心保險機構為平板式，可采用硅基工藝加工，也可以采用鎳基工藝或者精細加工工藝加工。

彈性梁的材料采用硅、鎳或者鈹青銅。當進入發射狀態，彈藥高速旋轉，離心質量塊受到離心力，從而彈性梁變形彎曲，并帶動與離心質量塊固連的離心擋板脫離底部凹槽，最終離心質量塊的底部與引信體接觸，使得彈性梁未發生大的變形，從而在發射后由于閉鎖擋板未按時解除對滑塊的約束而未正常發火后，彈性梁能夠保持足夠的回彈，帶動質量塊及與之固連的離心擋板，重新回到底部凹槽，約束滑塊。