[發(fā)明專利]一種熱致熔斷鋼球鎖壓緊釋放機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110531411.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN113120260B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜強(qiáng);林艷;崔琦峰;詹軍海;王棟梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號(hào): B64G1/64
• 分類號(hào): B64G1/64;B64G1/22
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 王海濤

本發(fā)明公開了一種熱致熔斷鋼球鎖壓緊釋放機(jī)構(gòu)，包括：底座、卡箍、約束繩、解鎖彈簧、鎖柱、加熱器、壓緊套、壓緊冒、壓緊桿、鎖緊螺母、承力碗、滑塊、拔銷彈簧、鋼球和緊定螺釘；利用鎖柱、卡箍和壓緊桿之間的相對(duì)位置關(guān)系實(shí)現(xiàn)壓緊釋放機(jī)構(gòu)的鎖緊與釋放，鎖柱與卡箍之間安裝有解鎖彈簧，并綁扎約束繩；約束繩約束鎖柱和卡箍之間的位置，使壓緊釋放機(jī)構(gòu)處于鎖緊狀態(tài)，并使彈簧呈壓縮狀態(tài)；約束繩上安裝有加熱器，給加熱器通電，將約束繩熔斷，解鎖彈簧推動(dòng)卡箍運(yùn)動(dòng)一定距離，使壓緊釋放機(jī)構(gòu)由鎖緊狀態(tài)變?yōu)榻怄i釋放狀態(tài)。該壓緊釋放機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、低沖擊、低成本、寬溫度適應(yīng)性、鎖緊及解鎖可靠性高等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓緊釋放機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種非火工的壓緊釋放機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來微小衛(wèi)星快速發(fā)展，其上的各類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，如小型可展開太陽翼、天線等，在收攏狀態(tài)下需要壓緊，以便承受發(fā)射段載荷，入軌后需要實(shí)現(xiàn)分離釋放，使產(chǎn)品能夠展開到預(yù)定位置或形狀。傳統(tǒng)航天器上多采用火工分離裝置，其具有承載能力大、分離可靠等特點(diǎn)，但同時(shí)具有重量大、成本高、解鎖沖擊大等缺點(diǎn)，不能很好適應(yīng)微小衛(wèi)星的使用需求。因此，有必要研制一種輕量化、低成本、高性能的壓緊釋放機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，提供一種熱致熔斷鋼球鎖壓緊釋放機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、解鎖沖擊小、成本低、溫度適應(yīng)范圍廣，解決了現(xiàn)有火工品重量大、沖擊大以及記憶合金類壓緊釋放機(jī)構(gòu)溫度適應(yīng)性差、成本高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：包括底座1、卡箍2、約束繩3、解鎖彈簧4、鎖柱5、加熱器6、壓緊套7、壓緊冒8、壓緊桿9、拔銷彈簧13、鋼球14和緊定螺釘15；其中，所述鎖柱5為由截面大小不同的兩段圓柱形結(jié)構(gòu)組成，上段為中空的大圓柱段，上端面安裝法蘭翻邊，周向布置用于存放鋼球的鋼球孔；下段為帶有外螺紋的小圓柱段，與底座連接，并通過頂緊螺釘15預(yù)緊；所述卡箍2為中空結(jié)構(gòu)，底部設(shè)置有翻邊法蘭，所述卡箍2套設(shè)在所述鎖柱外側(cè)，所述卡箍2外側(cè)套設(shè)有解鎖彈簧4，通過貫穿所述鎖柱5與卡箍2的約束繩3對(duì)解鎖彈簧4進(jìn)行壓縮，壓緊狀態(tài)時(shí)，所述解鎖彈簧4的上下兩端分別抵在所述鎖柱5的翻邊法蘭以及所述卡箍2的翻邊法蘭之間；并且在所述卡箍2上，與所述鎖柱5的大圓柱的鋼球孔位置相同的軸向與周向上開設(shè)有用于存放鋼球的鋼球孔；所述卡箍2與所述底座1之間用距離供壓緊或釋放；所述約束繩3周圍設(shè)有加熱器6，用于熔斷約束繩3；所述鎖柱5的法蘭端面上設(shè)置有壓緊套7，所述壓緊套7為中空?qǐng)A柱形，內(nèi)部裝入壓緊桿9，所述壓緊桿9下端插入鎖柱5內(nèi)，在其與孔對(duì)應(yīng)的部分開設(shè)槽，用于裝入鋼球；所述壓緊桿9上套設(shè)有拔銷彈簧13；當(dāng)約束繩3熔斷后，解鎖彈簧4將卡箍2推至底座1上方，鋼球滑出所述壓緊桿9的凹槽釋放壓緊桿9，在拔銷彈簧13的作用下，壓緊桿9向上彈出所述鎖柱5。

優(yōu)選地，壓緊桿9上還包括滑塊12、承力碗11以及鎖緊螺母10；所述滑塊12嵌套安裝在壓緊桿9上，位于壓緊冒8內(nèi)，所述滑塊12設(shè)有球形凹面；所述承力碗11為球形凸面，球形凸面與滑塊12的球形凹面配合，套設(shè)在壓緊桿9上，所述承力碗11上部有套設(shè)在壓緊桿9的鎖緊螺母10，通過鎖緊螺母10施加一定的鎖緊力矩，從而使分離端與固定端有效鎖緊；所述分離端包括壓緊套7、壓緊冒8、壓緊桿9、鎖緊螺母10、承力碗11、滑塊12以及拔銷彈簧13；固定端包括底座1、卡箍2、約束繩3、解鎖彈簧4、鎖柱5、加熱器6、鋼球14和緊定螺釘15。

優(yōu)選地，所述壓緊套7上還設(shè)置有壓緊冒8，壓緊套7、壓緊冒8設(shè)有帶通孔的法蘭面，用于連接分離載荷。

優(yōu)選地，所述底座1上有凸臺(tái)和凸耳；凸耳上設(shè)有通孔，用于將壓緊釋放機(jī)構(gòu)安裝于航天器固定端；凸臺(tái)用于限定卡箍的運(yùn)動(dòng)位置，當(dāng)卡箍運(yùn)動(dòng)到凸臺(tái)處時(shí)，卡箍上的周向球孔正對(duì)鎖柱球孔，解除對(duì)鋼球的約束，實(shí)現(xiàn)壓緊釋放機(jī)構(gòu)的解鎖。

優(yōu)選地，所述約束繩為高模量纖維材料繩索；采用一根繩索首位相連，形成一個(gè)閉合的回路，回路上任意一處斷裂，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的解鎖分離。