CN107458627B - 一种探测器热解锁机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种探测器热解锁机构，属于天基发射技术领域。本发明提供的探测器锁定、解锁机构，可实现探测器在起飞平台上的锁定和解锁功能，与现有技术相比减少了火工品及其控制环节，该机构结合探测器起飞特点，探测器起飞时利用发动机燃气及推力破坏熔断带或剪切销使机构解锁，在没有外加控制的情况下，使探测器在解锁、起飞过程中处于可控状态，实现了随机场坪下探测器的锁定与解锁功能，探测器解锁不需要附加火工品及控制元件，简化了探测器起飞流程，提高了探测器的解锁可靠性、起飞稳定性。

Description

一种探测器热解锁机构
技术领域
本发明涉及天基发射技术领域，具体涉及一种探测器热解锁机构。
背景技术
以往探测器在起飞平台的锁定与解锁多使用火工品，探测器起飞前给出解锁指令，火工品引爆，探测器解除约束，然后探测器发动机点火起飞，这种冷解锁的方式在起飞平台稳定时能够较好地实现探测器的解锁，但由于在探测器解除约束到发动机点火起飞之间，探测器处于无约束、无控的状态，这对于月面等起飞场坪随机的情况，给探测器的稳定起飞带来较大的风险。因此需要结合探测器的起飞过程，设计一种热解锁机构，以提高探测器在随机场坪的起飞稳定性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种探测器用锁定、解锁机构，以提高探测器在随机场坪的起飞稳定性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种探测器热解锁机构，包括连接轴1、剪切销2、上轴套3、下轴套4、弹簧压盖5、驱动弹簧7、支承轴8、锁定钢珠9、背压弹簧10、拉丝11、锁定轮12和熔断带13；
所述连接轴1固定在探测器上，探测器两侧对称布置各一套探测器锁定解锁机构，机构的连接轴1、剪切销2、上轴套3、下轴套4、弹簧压盖5、驱动弹簧7、支承轴8、锁定钢珠9和背压弹簧10通过拉丝11拉紧、固定在安装于探测器起飞平台的锁定轮12上，熔断带13位于发动机喷管14下方，拉丝11与熔断带13材料不同，通过锁定轮12连接；连接轴1通过剪切销2与上轴套3固定一起，上轴套3与下轴套4通过锁定钢珠9连接一起，限制上轴套3的向上位移，锁定钢珠9的锁止力大于剪切销2能够承受的剪力；上轴套3和下轴套4内装有支承轴8，支承轴8的下方和上方分别装有驱动弹簧7和背压弹簧10，驱动弹簧7通过弹簧压盖5限制在下轴套4内；整个机构的连接轴1、剪切销2、上轴套3、下轴套4、弹簧压盖5、驱动弹簧7、支承轴8、锁定钢珠9和背压弹簧10通过拉丝11拉紧时，驱动弹簧7压缩在弹簧压盖5和支承轴8之间，熔断带13能够承受探测器的锁紧力，使得探测器能够通过锁紧机构锁定在起飞平台上。
优选地，所述机构还包括锁紧螺帽6，所述机构的连接轴1、剪切销2、上轴套3、下轴套4、弹簧压盖5、锁紧螺帽6、驱动弹簧7、支承轴8、锁定钢珠9和背压弹簧10通过拉丝11拉紧，所述驱动弹簧7通过弹簧压盖5和锁紧螺帽6限制在下轴套4内。
(三)有益效果
本发明提供的探测器锁定、解锁机构，可实现探测器在起飞平台上的锁定和解锁功能，与现有技术相比减少了火工品及其控制环节，该机构结合探测器起飞特点，探测器起飞时利用发动机燃气及推力破坏熔断带，或利用剪切销使机构解锁，在没有外加控制的情况下，使探测器在解锁、起飞过程中处于可控状态，实现了随机场坪下探测器的锁定与解锁功能，探测器解锁不需要附加火工品及控制元件，简化了探测器起飞流程，提高了探测器的解锁可靠性、起飞稳定性。
附图说明
图1为本发明探测器锁定状态下的示意图；
图2为本发明探测器熔断带解锁状态下的示意图；
图3为本发明熔断带断裂解锁状态下探测器起飞的示意图；
图4为本发明剪切销剪断解锁状态下探测器起飞的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1～图4所示，一种探测器锁定解锁机构，包括连接轴1、剪切销2、上轴套3、下轴套4、弹簧压盖5、锁紧螺帽6、驱动弹簧7、支承轴8、锁定钢珠9、背压弹簧10、拉丝11、锁定轮12、熔断带13。
如图1所示，连接轴1固定在探测器上，探测器两侧对称布置各一套探测器锁定解锁机构，整个机构的连接轴1、剪切销2、上轴套3、下轴套4、弹簧压盖5、锁紧螺帽6、驱动弹簧7、支承轴8、锁定钢珠9和背压弹簧10通过拉丝11拉紧、固定在安装于探测器起飞平台的锁定轮12上，拉丝11与熔断带13材料不同，通过锁定轮12连接。连接轴1通过剪切销2与上轴套3固定一起，上轴套3与下轴套4通过锁定钢珠9连接一起，限制上轴套3的向上位移；上轴套3和下轴套4内装有支承轴8，支承轴8的下方和上方分别装有驱动弹簧7和背压弹簧10；驱动弹簧7通过弹簧压盖5和锁紧螺帽6限制在下轴套4内。整个机构的连接轴1、剪切销2、上轴套3、下轴套4、弹簧压盖5、锁紧螺帽6、驱动弹簧7、支承轴8、锁定钢珠9和背压弹簧10通过拉丝11拉紧时，将驱动弹簧7压缩在弹簧压盖5和支承轴8之间，熔断带13能够承受探测器的锁紧力，这样探测器通过锁紧机构锁定在起飞平台上。
如图2所示，探测器点火时，发动机喷管14喷出的高温高速燃气作用在熔断带13上，熔断带13受羽流力、热综合作用而断裂，驱动弹簧7失去约束，从而驱动弹簧7的预紧力推动支承轴8向上运动，支承轴8向上运动一定距离，当越过锁定钢珠9时，锁定钢珠9滑落进支承轴8的凹槽内，上轴套3与下轴套4之间失去锁定，解除约束，探测器带着连接轴1、上轴套3一起脱离起飞平台，如图3所示。
如图4所示，当熔断带13解锁失败时，发动机推力使探测器产生向上运动的趋势，通过连接轴1对剪切销2产生剪切力，当推力达到一定值(3000N)时，探测器带动连接轴1将剪切销2剪断(锁定钢珠9的锁止力大于剪切销2承受的剪力)，使得连接轴1与上轴套3脱离解锁，探测器带着连接轴1一起脱离起飞平台。
本发明同时设计剪切销2和熔断带13，使得解锁机构的可靠性大大提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种探测器热解锁机构，其特征在于，包括连接轴(1)、剪切销(2)、上轴套(3)、下轴套(4)、弹簧压盖(5)、驱动弹簧(7)、支承轴(8)、锁定钢珠(9)、背压弹簧(10)、拉丝(11)、锁定轮(12)和熔断带(13)；
所述连接轴(1)固定在探测器上，探测器两侧对称布置各一套探测器锁定解锁机构，机构的连接轴(1)、剪切销(2)、上轴套(3)、下轴套(4)、弹簧压盖(5)、驱动弹簧(7)、支承轴(8)、锁定钢珠(9)和背压弹簧(10)通过拉丝(11)拉紧、固定在安装于探测器起飞平台的锁定轮(12)上，熔断带(13)位于发动机喷管(14)下方，拉丝(11)与熔断带(13)材料不同，通过锁定轮(12)连接；连接轴(1)通过剪切销(2)与上轴套(3)固定一起，上轴套(3)与下轴套(4)通过锁定钢珠(9)连接一起，限制上轴套(3)的向上位移，锁定钢珠(9)的锁止力大于剪切销(2)能够承受的剪力；上轴套(3)和下轴套(4)内装有支承轴(8)，支承轴(8)的下方和上方分别装有驱动弹簧(7)和背压弹簧(10)，驱动弹簧(7)通过弹簧压盖(5)限制在下轴套(4)内；整个机构的连接轴(1)、剪切销(2)、上轴套(3)、下轴套(4)、弹簧压盖(5)、驱动弹簧(7)、支承轴(8)、锁定钢珠(9)和背压弹簧(10)通过拉丝(11)拉紧时，驱动弹簧(7)压缩在弹簧压盖(5)和支承轴(8)之间，熔断带(13)能够承受探测器的锁紧力，使得探测器能够通过锁紧机构锁定在起飞平台上；
所述支承轴(8)上设置有凹槽，支承轴(8)向上运动一定距离，当越过锁定钢珠(9)时，锁定钢珠(9)滑落进支承轴(8)的凹槽内，上轴套(3)与下轴套(4)之间失去锁定，解除约束。
2.如权利要求1所述的机构，其特征在于，所述机构还包括锁紧螺帽(6)，所述机构的连接轴(1)、剪切销(2)、上轴套(3)、下轴套(4)、弹簧压盖(5)、锁紧螺帽(6)、驱动弹簧(7)、支承轴(8)、锁定钢珠(9)和背压弹簧(10)通过拉丝(11)拉紧，所述驱动弹簧(7)通过弹簧压盖(5)和锁紧螺帽(6)限制在下轴套(4)内。
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