CN102229132A - 一种形状记忆合金拔销装置 - Google Patents

Abstract

一种形状记忆合金拔销装置，它涉及一种拔销装置，具体涉及一种形状记忆合金拔销装置。本发明为了解决现有拔销装置结构复杂、尺寸及重量大、承载能力低，拔销过程中伴随较大冲击的问题。本发明包括底板、拔销组件、外壳和顶盖，底板与顶盖通过外壳连接在一起，拔销组件包括短套筒、形状记忆合金棒、长套筒、限位块、扭簧、旋转套筒、若干根钛棒、挡板、拉杆和压缩弹簧，拉杆的一端穿过底板的中部，另一端插装在旋转套筒的一端内，压缩弹簧、挡板由拉杆的一端至另一端依次套装在拉杆上，形状记忆合金棒的一端插装在短套筒内另一端插装在长套筒内。本发明适用于自动化系统及航空航天器上有连接分离和自动拔销要求的领域。

Description

一种形状记忆合金拔销装置

技术领域

本发明涉及一种拔销装置，具体涉及一种形状记忆合金拔销装置。

背景技术

一般金属材料受到外力作用后，首先会发生弹性变形，达到屈服点，就会产生塑性变形，压力消除后留下永久变形。但有些材料，在发生了塑性变形后，经过合适的加热过程，能够回复到变形前的形状，这种现象叫做形状记忆效应(SME)。具有形状记忆效应的金属一般是由两种以上金属元素组成的合金，称为形状记忆合金(SMA)。形状记忆合金具有形状记忆效应，当材料在较低温度(低温相)下发生塑性变形，当被加热至更高温度(高温相)后，材料收缩，可以回复到变形前的形状或尺寸。如果材料两端受到约束时，就会在其内部产生很大的回复应力。目前，现有的拔销装置大都采用手动、机械、火工或液压等方式拔出带有内螺纹的销钉，结构复杂、重量及尺寸大、承载能力低，而且在拔销过程中伴随着较大的冲击，不适宜对自动化和使用环境有较高要求的领域，如高精密机电一体化设备、空间运行的航天器系统等。

发明内容

本发明为解决现有拔销装置结构复杂、尺寸及重量大、承载能力低，拔销过程中伴随较大冲击的问题，进而提出一种形状记忆合金拔销装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括底板、拔销组件、外壳和顶盖，所述拔销组件插装在外壳内，所述外壳的一端与底板连接，所述外壳的另一端与顶盖连接，所述拔销组件包括短套筒、形状记忆合金棒、长套筒、限位块、扭簧、旋转套筒、若干根钛棒、挡板、拉杆和压缩弹簧，所述拉杆的一端穿过底板的中部，所述拉杆的另一端插装在旋转套筒的一端内，所述压缩弹簧、挡板由拉杆的一端至另一端依次套装在拉杆上，所述压缩弹簧的一端与底板的内侧面接触，所述压缩弹簧的另一端与挡板的一侧面接触，所述旋转套筒的一端侧壁上开有若干个卡槽，所述旋转套筒另一端的侧壁上开有定位槽，所述拉杆另一端的侧面均布设有若干根钛棒，每根钛棒可对应卡装在一个卡槽内，所述旋转套筒另一端的端面与顶盖之间设有扭簧，所述扭簧可驱动旋转套筒沿中心轴线旋转，所述短套筒插装在底板内，所述形状记忆合金棒的一端插装在短套筒内，所述形状记忆合金棒的另一端插装在长套筒内，所述长套筒插装在限位块内，且长套筒穿过限位块与旋转套筒上的定位槽卡接，所述限位块与外壳的内侧壁固定连接。

本发明的有益效果是：本发明结构紧凑、重量轻，可以用于对体积和重量有严格要求的领域；本发明的缓冲垫在拔销过程中具有缓冲作用，减小了拔销冲击；本发明采用形状记忆合金作为触发装置，可以在特定时刻实现拔销动作，实现了拔销动作的自动控制；本发明结构简单，以压缩弹簧作为蓄能和动力元件，具有较高的可靠性；本发明用金属电热膜加热单根形状记忆合金棒，仅克服摩擦力，收缩力要求小，加热电源功率要求小，减少了能耗，适用于自动化系统及航空航天器上有连接分离和自动拔销要求的领域。

附图说明

图1是本发明的结构组成示意图，图2是本发明的整体结构示意图，图3是本发明去除外壳后的内部装配图，图4是本发明的主剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1-4所示，本实施方式所述一种形状记忆合金拔销装置包括底板1、拔销组件2、外壳3和顶盖4，所述拔销组件2插装在外壳3内，所述外壳3的一端与底板1连接，所述外壳3的另一端与顶盖4连接，所述拔销组件2包括短套筒2-1、形状记忆合金棒2-2、长套筒2-3、限位块2-4、扭簧2-5、旋转套筒2-6、若干根钛棒2-7、挡板2-8、拉杆2-9和压缩弹簧2-10，所述拉杆2-9的一端穿过底板1的中部，所述拉杆2-9的另一端插装在旋转套筒2-6的一端内，所述压缩弹簧2-10、挡板2-8由拉杆2-9的一端至另一端依次套装在拉杆2-9上，所述压缩弹簧2-10的一端与底板1的内侧面接触，所述压缩弹簧2-10的另一端与挡板2-8的一侧面接触，所述旋转套筒2-6的一端侧壁上开有若干个卡槽2-6-1，所述旋转套筒2-6另一端的侧壁上开有定位槽2-6-2，所述拉杆2-9另一端的侧面均布设有若干根钛棒2-7，每根钛棒2-7可对应卡装在一个卡槽2-6-1内，所述旋转套筒2-6另一端的端面与顶盖4之间设有扭簧2-5，所述扭簧2-5可驱动旋转套筒2-6沿中心轴线旋转，所述短套筒2-1插装在底板1内，所述形状记忆合金棒2-2的一端插装在短套筒2-1内，所述形状记忆合金棒2-2的另一端插装在长套筒2-3内，所述长套筒2-3插装在限位块2-4内，且长套筒2-3穿过限位块2-4与旋转套筒2-6上的定位槽2-6-2卡接，所述限位块2-4与外壳3的内侧壁固定连接。本实施方式中本发明在锁紧状态下，压缩弹簧2-10处于受压状态，拉杆2-9受到旋转套筒2-6的轴向限制无法移动，本发明保持平衡状态，当接收到需要断开连接、拔出销钉的指令信号时，通过金属电热膜对形状记忆合金棒2-2进行加热，形状记忆合金棒2-2受热后收缩，与形状记忆合金棒2-2连接的长套筒2-3从旋转套筒2-6上的定位槽2-6-2滑出后，旋转套筒2-6在扭簧2-5的驱动下扭转一定角度，拉杆2-9上的若干根钛棒2-7落入相应卡槽2-6-1内，在压缩弹簧2-10的弹力作用下沿轴向运动，从连接件中拔出销钉完成拔销动作。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式所述一种形状记忆合金拔销装置的挡板2-8与压缩弹簧2-10接触的一侧面上设有环形刻槽2-8-1，所述压缩弹簧2-10的另一端卡装在环形刻槽2-8-1内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图4所示，本实施方式所述一种形状记忆合金拔销装置的旋转套筒2-6与拉杆2-9接触的一端端面上粘贴有缓冲垫2-6-3。本实施方式中缓冲垫2-6-3减缓拔销动作产生的冲击，延长了本发明的使用寿命。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：如图1-4所示，本实施方式所述一种形状记忆合金拔销装置的挡板2-8与拉杆2-9为螺纹连接。本实施方式保证了可随时调节压缩弹簧2-10所产生的预紧力。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：如图1所示，本实施方式所述一种形状记忆合金拔销装置的拉杆2-9的一端侧面设有导向键2-9-1，所述导向键2-9-1与底板1上的键槽配合导向。本实施方式保证了拉杆2-9不会转动或晃动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：如图1所示，本实施方式所述一种形状记忆合金拔销装置的形状记忆合金棒2-2的表面均布一层金属电热膜。本实施方式保证了形状记忆合金棒2-2受热均匀，减少了电能的消耗。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理

本发明在锁紧状态下，压缩弹簧2-10处于受压状态，拉杆2-9受到旋转套筒2-6的轴向限制无法移动，本发明保持平衡状态，当接收到需要断开连接、拔出销钉的指令信号时，通过金属电热膜对形状记忆合金棒2-2进行加热，形状记忆合金棒2-2受热后收缩，与形状记忆合金棒2-2连接的长套筒2-3从旋转套筒2-6上的定位槽2-6-2滑出后，旋转套筒2-6在扭簧2-5的驱动下扭转一定角度，拉杆2-9上的若干根钛棒2-7落入相应卡槽2-6-1内，在压缩弹簧2-10的弹力作用下沿轴向运动，从连接件中拔出销钉完成拔销动作。

Claims (6)

1.一种形状记忆合金拔销装置，它包括底板(1)、拔销组件(2)、外壳(3)和顶盖(4)，所述拔销组件(2)插装在外壳(3)内，所述外壳(3)的一端与底板(1)连接，所述外壳(3)的另一端与顶盖(4)连接，其特征在于：所述拔销组件(2)包括短套筒(2-1)、形状记忆合金棒(2-2)、长套筒(2-3)、限位块(2-4)、扭簧(2-5)、旋转套筒(2-6)、若干根钛棒(2-7)、挡板(2-8)、拉杆(2-9)和压缩弹簧(2-10)，所述拉杆(2-9)的一端穿过底板(1)的中部，所述拉杆(2-9)的另一端插装在旋转套筒(2-6)的一端内，所述压缩弹簧(2-10)、挡板(2-8)由拉杆(2-9)的一端至另一端依次套装在拉杆(2-9)上，所述压缩弹簧(2-10)的一端与底板(1)的内侧面接触，所述压缩弹簧(2-10)的另一端与挡板(2-8)的一侧面接触，所述旋转套筒(2-6)的一端侧壁上开有若干个卡槽(2-6-1)，所述旋转套筒(2-6)另一端的侧壁上开有定位槽(2-6-2)，所述拉杆(2-9)另一端的侧面均布设有若干根钛棒(2-7)，每根钛棒(2-7)可对应卡装在一个卡槽(2-6-1)内，所述旋转套筒(2-6)另一端的端面与顶盖(4)之间设有扭簧(2-5)，所述扭簧(2-5)可驱动旋转套筒(2-6)沿中心轴线旋转，所述短套筒(2-1)插装在底板(1)内，所述形状记忆合金棒(2-2)的一端插装在短套筒(2-1)内，所述形状记忆合金棒(2-2)的另一端插装在长套筒(2-3)内，所述长套筒(2-3)插装在限位块(2-4)内，且长套筒(2-3)穿过限位块(2-4)与旋转套筒(2-6)上的定位槽(2-6-2)卡接，所述限位块(2-4)与外壳(3)的内侧壁固定连接。

2.根据权利要求1所述一种形状记忆合金拔销装置，其特征在于：所述挡板(2-8)与压缩弹簧(2-10)接触的一侧面上设有环形刻槽(2-8-1)，所述压缩弹簧(2-10)的另一端卡装在环形刻槽(2-8-1)内。

3.根据权利要求1所述一种形状记忆合金拔销装置，其特征在于：所述旋转套筒(2-6)与拉杆(2-9)接触的一端端面上粘贴有缓冲垫(2-6-3)。

4.根据权利要求1所述一种形状记忆合金拔销装置，其特征在于：所述挡板(2-8)与拉杆(2-9)为螺纹连接。

5.根据权利要求1所述一种形状记忆合金拔销装置，其特征在于：所述拉杆(2-9)的一端侧面设有导向键(2-9-1)，所述导向键(2-9-1)与底板(1)上的键槽配合导向。

6.根据权利要求1所述一种形状记忆合金拔销装置，其特征在于：所述形状记忆合金棒(2-2)的表面均布一层金属电热膜。

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