[發明專利]指定旋轉角度的自動分離機構及設計方法

在審

• 申請號: 202210247947.7
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114771881A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 武秋生;李昱霖;許自然;慕健銘;趙志鵬;潘勇;尚宇晴
• 申請（專利權）人: 上海機電工程研究所
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64;G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種指定旋轉角度的自動分離機構及設計方法，包括：罩體、母器、轉軸、銷軸、槽以及孔；罩體上安裝銷軸，罩體一端設置孔；母器安裝轉軸，母器上設置槽；當罩體與母器貼合時，罩體相對于母器位置設置為零位，轉軸安裝在孔中，銷軸安裝在槽中；孔設置為半開合孔，槽開口處設置為喇叭狀圓弧開口；當罩體與母器分離時，罩體通過轉軸和孔相對于母器旋轉角度為A，銷軸通過喇叭狀圓弧開口繞轉軸圓心轉動角度A，孔通過設置為半開合孔與轉軸脫離。本發明提供一種指定旋轉角度的自動分離機構，可以在罩體旋轉指定角度后自動與母器分離，解決了部件小型化的分離問題。

技術領域

本發明涉及航天領域分離機構，具體地，涉及指定旋轉角度的自動分離機構及設計方法。

背景技術

飛行器上一般會裝有各種特殊的部件，這種部件在一般情況下需要牢固的安裝在飛行器上。在一定的條件下，必須將該部件從飛行器上分離出去。由于飛行器是飛行速度大，分離過程中受到氣動力和干擾力比較大，使得分離的難度較大，可能存在無法分離分離、分離過程中與母器碰撞、分離中解體等故障，故障一旦發生，極可能導致飛行任務失敗。

目前這一類的結構如罩體類部件均為整體式，分離時借助小火箭產生分離力，將罩體與飛行器分離。這種罩體質量大、資源占用多，對飛行器性能提高有限制作用。如果將罩體小型化，使其只保留需要工作的部分，摒棄小火箭，則將極大地起到減重、簡化系統的效果，如：

專利文獻CN111498151B涉及一種彈簧推沖裝置。包括：推沖殼體和安裝在所述推沖殼體內的推沖桿；本技術方案將此裝置安裝在飛行器與火箭的分離端面上，在器箭分離時，利用本裝置的推沖桿將飛行器推開，實現飛行器與火箭的成功分離。本申請具體地利用推沖殼體作為本裝置的基礎結構，在其內部安裝推沖桿，推沖桿靠近第一軸承的一側設有螺紋孔，利用一個螺桿連到螺紋孔上，從推沖端蓋側將推沖桿拉進推沖殼體內，使推沖桿設有承力塊的一側與推沖殼體設有容納槽的一側平齊，從而固定住推沖桿，此時彈簧處于壓縮狀態，當把推沖殼體上的螺桿拆除后，壓縮的彈簧的作用力開始推動推沖桿，使得推沖桿彈出并推動飛行器，實現飛行器與火箭分離的目的。

因此有必要提出一種新的部件分離方法，可以做到在部件分離初始運動姿態是固定的、有導向的，當分離至合適的位置時迅速分離，以解決部件小型化的分離問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種指定旋轉角度的自動分離機構及設計方法。

根據本發明提供的一種指定旋轉角度的自動分離機構，包括：罩體、母器、轉軸、銷軸、槽以及孔；

所述罩體上安裝銷軸，所述罩體一端設置孔；

所述母器安裝轉軸，所述母器上設置槽；

當所述罩體與所述母器貼合時，所述罩體相對于所述母器位置設置為零位，所述轉軸安裝在孔中，所述銷軸安裝在所述槽中；

所述孔設置為半開合孔，所述槽開口處設置為喇叭狀圓弧開口；

當所述罩體與所述母器分離時，所述罩體通過轉軸和孔相對于所述母器旋轉角度為A，所述銷軸通過喇叭狀圓弧開口繞所述轉軸圓心轉動角度A，所述孔通過設置為半開合孔與所述轉軸脫離。

優選地，所述置槽背向喇叭狀圓弧開口處設置為與所述銷軸相適配的半圓弧凹槽。

優選地，所述半圓弧凹槽開口處以轉軸為中心圓弧過渡，當圓弧過渡段角度達到A時連接喇叭狀圓弧開口；

所述銷軸脫離槽的過程為導向段，所述罩體旋轉方向受圓弧過渡、轉軸以及孔導向約束。

優選地，半開合孔的孔滿足當所述罩體與所述母器貼合時，所述轉軸沿轉軸中心與槽中心連線背向所述罩體分離時轉動方向一側與所述孔貼合角度大于45°；

當所述罩體與所述母器貼合時，所述罩體通過孔和轉軸受垂直于轉軸中心與槽中心連線方向限位。