[發(fā)明專利]應(yīng)用于高過載高旋環(huán)境的遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010009420.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN111076627B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫毅;婁文忠;馮恒振;趙悅岑;汪金奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F42C15/21
• 分類號(hào): F42C15/21
• 代理公司: 北京萬象新悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

1.一種應(yīng)用于高過載高旋環(huán)境的遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)安裝在彈藥的微型起爆藥與下一級(jí)裝藥之間，其表面垂直于發(fā)射方向，即法線位于發(fā)射方向上；在彈藥中，始發(fā)火工品換能元、微型起爆藥和下一級(jí)裝藥位置對(duì)正，始發(fā)火工品換能元通過導(dǎo)線連接至彈藥的微控制芯片；彈藥應(yīng)用于高過載且高旋轉(zhuǎn)的環(huán)境中，其特征在于，所述遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)包括：基板、滑動(dòng)導(dǎo)槽、限位彈簧銷、滾動(dòng)小球、滑塊、曲柄連桿、轉(zhuǎn)子、第一彈簧墊片和第二彈簧墊片、定子、滑塊限位機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)限位機(jī)構(gòu)、基板傳爆孔和轉(zhuǎn)子傳爆孔；其中，在基板的中心開設(shè)有貫穿的中心通孔，中心通孔位于彈藥的中心軸上；圓環(huán)形的第一彈簧墊片、轉(zhuǎn)子和圓環(huán)形的第二彈簧墊片依次疊放在基板上；第一彈簧墊片、轉(zhuǎn)子和第二彈簧墊片中心的通孔內(nèi)徑均相同并且與中心通孔共軸，共同作為定子通孔；定子插入至定子通孔中；在基板的邊緣沿著離心過載方向設(shè)置滑動(dòng)導(dǎo)槽；在滑動(dòng)導(dǎo)槽的起始端放置滾動(dòng)小球，在滑動(dòng)導(dǎo)槽內(nèi)并且位于滾動(dòng)小球前設(shè)置限位彈簧銷；在滑動(dòng)導(dǎo)槽中放置滑塊；滑塊的外邊緣以及滑動(dòng)導(dǎo)槽的內(nèi)邊緣相對(duì)應(yīng)的位置之間設(shè)置有滑塊限位機(jī)構(gòu)；曲柄連桿的一端連接滑塊，另一端設(shè)置在轉(zhuǎn)子上；在轉(zhuǎn)子與基板之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)限位機(jī)構(gòu)；在基板上開設(shè)有基板傳爆孔，基板傳爆孔與下一級(jí)裝藥位置對(duì)正；轉(zhuǎn)子上開設(shè)有轉(zhuǎn)子傳爆孔；轉(zhuǎn)子傳爆孔內(nèi)填充微型傳爆藥；遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)具有安全狀態(tài)和攻擊狀態(tài)；在彈藥未發(fā)射前，遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，限位彈簧銷擋住滾動(dòng)小球?qū)⑵湎薅ㄔ诨瑒?dòng)導(dǎo)槽內(nèi)的起始端，滑塊的位置由滑塊限位機(jī)構(gòu)固定，轉(zhuǎn)子傳爆孔與下一級(jí)裝藥之間錯(cuò)位；當(dāng)點(diǎn)火發(fā)射時(shí)，彈藥在發(fā)射筒內(nèi)巨大的膛壓作用下，開始產(chǎn)生位移，并在發(fā)射筒內(nèi)膛線的作用下高速旋轉(zhuǎn)，首先感知到后坐過載，后坐過載使限位彈簧銷解除對(duì)滾動(dòng)小球的限制；滾動(dòng)小球在離心力的作用下沿著滑動(dòng)導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)并撞擊位于滑動(dòng)導(dǎo)槽內(nèi)的滑塊，滑塊與滑動(dòng)導(dǎo)槽之間的滑塊限位機(jī)構(gòu)在巨大的撞擊力作用下被破壞，解除對(duì)滑塊的限制，滑塊順著滑動(dòng)導(dǎo)槽沿撞擊力的方向即離心過載方向運(yùn)動(dòng)；在滑塊的帶動(dòng)下，曲柄連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)子傳爆孔旋轉(zhuǎn)到基板傳爆孔位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)限位機(jī)構(gòu)卡住轉(zhuǎn)子使之不再轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子傳爆孔與下一級(jí)裝藥對(duì)正，遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)進(jìn)入攻擊狀態(tài)，滾動(dòng)小球在滑動(dòng)導(dǎo)槽中的運(yùn)動(dòng)與滑塊通過曲柄連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所用的時(shí)間提供了時(shí)間延遲，從而實(shí)現(xiàn)彈藥遠(yuǎn)距離安全可靠解保；微控制芯片發(fā)出起爆指令，始發(fā)火工品換能元起爆微型起爆藥，并通過微型傳爆藥引爆下一級(jí)裝藥，彈藥爆炸。

2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)，其特征在于，還包括蓋板，所述蓋板位于基板的上表面，蓋板的上表面為平面，下表面具有容納凹槽，容納凹槽的水平尺寸大于滑動(dòng)導(dǎo)槽的水平尺寸，容納凹槽的深度大于滾動(dòng)小球的上表面和定子的上表面，蓋板上具有蓋板傳爆孔，蓋板傳爆孔正對(duì)微型起爆藥。

3.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)，其特征在于，所述限位彈簧銷包括：彈簧銷凹槽、彈簧和銷子；其中，在基板上并位于滑動(dòng)導(dǎo)槽內(nèi)的滾動(dòng)小球前設(shè)置有彈簧銷凹槽，在彈簧銷凹槽的底端設(shè)置彈簧，在彈簧上設(shè)置銷子；在彈簧自由狀態(tài)下，彈簧和銷子的總高度大于彈簧銷凹槽的深度；在彈簧銷凹槽的頂端的內(nèi)壁設(shè)置有倒刺，在銷子的頂端設(shè)置有倒角。

4.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)，其特征在于，所述滑塊限位機(jī)構(gòu)包括限位槽和限位凸起；其中，滑塊的外邊緣設(shè)置有限位凸起，滑動(dòng)導(dǎo)槽的內(nèi)邊緣與限位凸起相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有限位槽，二者為互補(bǔ)圖形，限位凸起卡在限位槽中。

5.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)距延時(shí)解保MEMS安全系統(tǒng)，其特征在于，所述曲柄連桿包括：長(zhǎng)連桿、短連桿、滑塊連桿軸和桿間連桿軸；其中，長(zhǎng)連桿的頂端通過滑塊連桿軸連接在滑塊上，末端通過桿間連桿軸連接短連桿的末端；短連桿的頂端設(shè)置在轉(zhuǎn)子的中心上；在轉(zhuǎn)子上設(shè)置有連桿軸通孔，短連桿的末端和長(zhǎng)連桿的末端設(shè)置相應(yīng)的通孔，桿間連桿軸依次穿過連桿軸通孔以及短連桿和長(zhǎng)連桿的末端的通孔，將短連桿固定在轉(zhuǎn)子上；并且長(zhǎng)連桿的末端能夠繞著連桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)。