CN104760710A - 一种电动星箭连接分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种电动星箭连接分离装置属于航天器连接与分离技术领域,该装置包括:力矩电机、拔杆、凸轮驱动环、滚柱外环、滚柱内环、滚柱、内轴套、连接螺栓、锁紧环、分块螺母、波状压簧、退出器、键槽基板、压簧、主壳体和上盖;本发明是航天器领域中不可缺少的一个关键技术,解决了原有火工分离技术冲击大、分离装置质量大、存在单点失效风险的问题,可重复使用多次、无冲击、无需特殊设计点火电路、质量小、分离过程无气体排出,并可以在地面试验中验证其性能。可提高星箭连接分离系统的可靠性,对我国非火工连接技术的发展有重要的研究价值。
Description
技术领域
本发明属于航天器连接与分离技术领域,具体涉及一种电动星箭连接分离装置。
背景技术
航天器的连接与分离技术是航天领域重要的研究内容。星箭分离系统主要是基于火工分离技术,由火药产生的爆炸力切断连接螺栓已达到分离的目的。现有的技术已不满足微小卫星技术发展的要求,且传统方式的冲击载荷相对较大,星箭分离装置质量大,尤其是存在单点失效的风险。因此,为了满足微小卫星及航天技术的发展需求,迫切需要研制体积小、质量轻、低冲击甚至是无冲击的新型非火工连接分离装置。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种电动星箭连接分离装置,可重复使用,解决了火工分离技术的单点失效问题,且无冲击,可以应用在未来星箭连接分离系统以及空间机构的锁紧释放系统,对我国非火工连接分离技术的发展有重要的研究价值。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
一种电动星箭连接分离装置,该装置包括:力矩电机、拔杆、凸轮驱动环、滚柱外环、滚柱内环、滚柱、内轴套、连接螺栓、锁紧环、分块螺母、波状压簧、退出器、键槽基板、压簧、主壳体和上盖;所述连接螺栓位于压簧和退出器下方,与压簧、退出器、主壳体和上盖保持相对静止;内轴套位于连接螺栓下方;滚柱外环与内轴套外圈啮合;滚柱内环通过滚柱外环施加的径向力与内轴套紧密贴合;滚柱120°均布在滚柱内环上,通过凸轮驱动环施加一个向内的预紧力;键槽基板置于滚柱内环上;四周安装波状压簧;分块螺母与连接螺栓螺纹连接,通过锁紧环与连接螺栓保持相对静止,锁紧环压在波状压簧上;凸轮驱动环的一端通过拔杆与力矩电机连接;力矩电机固定在主壳体上,上盖与主壳体连接。
本发明的有益效果是:本发明是航天器领域中不可缺少的一个关键技术,解决了原有火工分离技术冲击大、分离装置质量大、存在单点失效风险的问题,可重复使用多次、无冲击、无需特殊设计点火电路、质量小、分离过程无气体排出,并可以在地面试验中验证其性能。可提高星箭连接分离系统的可靠性,对我国非火工连接技术的发展有重要的研究价值。
附图说明
图1本发明一种电动星箭连接分离装置的主视剖视图。
图2本发明一种电动星箭连接分离装置的俯视剖视图。
图中:1、主壳体,2、凸轮驱动环,3、滚珠外环,4、内轴套,5、滚柱,6、滚柱内环,7、波状压簧,8、锁紧环,9、分块螺母,10、上盖,11、退出器,12、压簧,13、连接螺栓,14、键槽基板,15、第一螺钉,16、力矩电机,17、销钉,18、弹簧卡圈,19、拔杆,20、轴,21、轴承,22、轴承挡圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示,一种电动星箭连接分离装置,该装置包括:主壳体1、凸轮驱动环2、滚珠外环3、内轴套4、滚柱5、滚柱内环6、波状压簧7、锁紧环8、分块螺母9、上盖10、退出器11、压簧12、连接螺栓13、键槽基板14、第一螺钉15、力矩电机16、销钉17、弹簧卡圈18、拔杆19、轴20、轴承21和轴承挡圈22。压簧12和退出器11位于连接螺栓13的上方,连接螺栓13与压簧12、退出器11、主壳体1和上盖10保持相对静止;内轴套4位于连接螺栓13下方;滚柱外环3与内轴套4外圈啮合;滚柱内环6通过滚柱外环3施加的径向力与内轴套4紧密贴合;滚柱5 120°均布在滚柱内环6上,通过凸轮驱动环2施加一个向内的预紧力;键槽基板14置于滚柱内环6上;四周安装波状压簧7;分块螺母9与连接螺栓13螺纹连接,分块螺母9通过锁紧环8与连接螺栓13保持相对静止,锁紧环8压在波状压簧7上;凸轮驱动环2的一端通过轴20、轴承21和轴承挡圈22与拔杆19连接;拔杆19通过力矩电机轴、销钉17、和弹簧卡圈18与力矩电机16连接,力矩电机16通过螺钉15固定在主壳体1上,上盖10与主壳体1通过螺钉连接。
星箭需要分离时,力矩电机16通过拔杆19驱动凸轮驱动环2动作,凸轮驱动环2逆时针转动,将压紧在滚柱内环6槽内的滚柱5径向的锁紧力卸载。滚柱内环6和键槽基板14有个向下运动的趋势;分块螺母9沿键槽基板14向下运动趋势减弱,使本来受力平衡的锁紧环8受到一个向上的力,导致锁紧环8与分块螺母9彻底分离。连接螺栓13与分块螺母9之间的预紧力卸载,退出器11在其压簧12的作用下帮助连接螺栓13拔出,这样就实现了星箭的分离。
Claims (2)
1.一种电动星箭连接分离装置,其特征在于,该装置包括:力矩电机、拔杆、凸轮驱动环、滚柱外环、滚柱内环、滚柱、内轴套、连接螺栓、锁紧环、分块螺母、波状压簧、退出器、键槽基板、压簧、主壳体和上盖;所述连接螺栓位于压簧和退出器下方,与压簧、退出器、主壳体和上盖保持相对静止;内轴套位于连接螺栓下方;滚柱外环与内轴套外圈啮合;滚柱内环通过滚柱外环施加的径向力与内轴套紧密贴合;滚柱120°均布在滚柱内环上,通过凸轮驱动环施加一个向内的预紧力;键槽基板置于滚柱内环上;四周安装波状压簧;分块螺母与连接螺栓螺纹连接,通过锁紧环与连接螺栓保持相对静止,锁紧环压在波状压簧上;凸轮驱动环的一端通过拔杆与力矩电机连接;力矩电机固定在主壳体上,上盖与主壳体连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动星箭连接分离装置,其特征在于,所述分块螺母为一个整体的螺母,由多块组成。
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