CN107792403B - 一种卫星分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星分离装置，包括包括锁紧装置、缓冲装置、分离弹簧、卫星的安装凸台，所述缓冲装置与卫星的安装凸台连接为一体，所述分离弹簧设置在缓冲装置与锁紧装置之间，所述锁紧装置将缓冲装置、分离弹簧和安装凸台锁紧连接在一起，所述锁紧装置接到分离指令时解锁并在分离弹簧的作用下将缓冲装置和安装凸台一起分离。本发明在分离过程中，通过设置三维金属阻尼器构成的缓冲装置起到有效的缓冲作用，分离弹簧使得冲击过载很小，卫星在各个方向的所受冲击均能有效的降低，非常适合微小卫星的连接、解锁和分离，结构简单、可靠。

Description

一种卫星分离装置
技术领域
本发明属于卫星与火箭或卫星与卫星间连接分离的技术领域，更具体地，涉及一种卫星分离装置。
背景技术
卫星与火箭分离、卫星与卫星分离是卫星发射成功的必要条件。
目前，卫星分离主要有点式连接分离、包带连接分离等，微小卫星的连接分离主要有点式连接分离、盒形件固定约束弹射分离、记忆合金连接解锁弹射分离等分离方式。点式连接分离的连接主要是卫星通过爆炸螺栓、解锁螺栓、分离螺母与被分离体连接固定等，解锁时冲击较大；盒形件固定约束弹射分离主要用于立方星的连接分离；记忆合金连接解锁弹射分离技术相对复杂，成本较高。
对微小卫星而言，本身抗冲击能力减弱，因此星箭分离时对环境冲击低的要求便不断提高，亟待解决微小卫星的分离装置低冲击问题，用于微小卫星与火箭或微小卫星与卫星之间的连接和分离。
发明内容
为解决上述分离装置低冲击问题，本发明提供了一种卫星分离装置，用于微小卫星的连接、解锁和分离，其特征在于包括锁紧装置、缓冲装置、分离弹簧、卫星的安装凸台，所述缓冲装置与卫星的安装凸台连接为一体，所述分离弹簧设置在缓冲装置与锁紧装置之间，所述锁紧装置将缓冲装置、分离弹簧和安装凸台锁紧连接在一起，所述锁紧装置接到分离指令时解锁并在分离弹簧的作用下将缓冲装置和安装凸台一起分离。
具体地，所述的锁紧装置包括本体和固定于本体上且端头设有螺纹的螺杆，还包括与所述螺杆螺纹相配合的第一锁紧螺母，还包括设有放置分离弹簧的圆环凸台，所述圆环凸台设有分离弹簧的运动导向面，所述分离弹簧套入螺杆内，所述锁紧装置的分离面为与本体相连的螺杆根部，螺杆分离后，圆环凸台随本体不分离。
具体地，所述的缓冲装置包括限位套、第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器和第二锁紧螺母；所述的限位套设有用于第二锁紧螺母锁紧的锁紧螺纹、限制第一锁紧螺母轴向方向运动的台阶，设有配合螺杆穿过和径向限位的第一腔室，设有第一和第二缓冲器限位的凹槽，设有第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器的径向向内限位圆柱面，设有分离弹簧运动的导向面；所述第二锁紧螺母将第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器与所述安装凸台锁紧在一起，并在所述锁紧装置解锁后一起分离。
具体地，所述的分离装置还包括固定分离弹簧于锁紧装置本体上的锁紧销，所述圆环凸台相应设有配合锁紧销的锁紧销孔，所述分离弹簧作用完后通过锁紧销与锁紧装置圆环凸台连接成一体。
优选地，所述的第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器是具有橡胶特性的三维金属材料阻尼器，结构为三维圆台结构。
进一步地，所述的第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器通过第一锁紧螺母将其压紧到一定压缩量，通过限位套的限位面限位，总压缩量为15％～30％。
本发明提供的一种卫星分离装置，在分离过程中，通过设置三维金属阻尼器构成的缓冲装置起到有效的缓冲作用，分离弹簧使得冲击过载很小，卫星在各个方向的所受冲击均能有效的降低，非常适合微小卫星的连接、解锁和分离，结构简单、可靠。
附图说明
图1为本发明的一种卫星分离装置剖面结构示意图；
图2为本发明的缓冲装置剖面结构示意图；
图3为本发明的锁紧装置剖面结构示意图；
图4为本发明的限位套剖面结构示意图；
图5为图1的A向俯视结构示意图。
图中，缓冲装置1、限位套1a、锁紧螺纹1aa、限位面1ab、内径径向限位面1ac、外径和轴向限位面1ae、导向面1af、限位圆柱面1ad、第一腔室1ah、第一缓冲器1b、第二缓冲器1c、第三缓冲器1d、垫片1e、第二锁紧螺母1f、锁紧装置2、螺杆2a、圆环凸台2b、本体2c、运动导向面2bb、锁紧销孔2bc、第一锁紧螺母3、锁紧销4、分离弹簧5、安装凸台6、凹槽6a、安装孔7。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式作进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于帮助理解本发明，并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明的一种卫星分离装置剖面结构示意图，本发明的一种卫星分离装置包括锁紧装置2、缓冲装置1、分离弹簧5、卫星的安装凸台6，缓冲装1置与卫星的安装凸台6连接为一体，分离弹簧5设置在缓冲装置1与锁紧装置2之间，锁紧装置2将缓冲装置1、分离弹簧5和安装凸台6锁紧连接在一起，锁紧装置2接到分离指令时解锁并在分离弹簧5的作用下将缓冲装置1和安装凸台6一起分离。锁紧装置2用于火箭与卫星连接和解锁，缓冲装置1用于卫星分离时刻的吸能、减震，分离弹簧5用于卫星分离时提供动力。
图2为本发明的缓冲装置剖面结构示意图，缓冲装置1包括限位套1a、第一缓冲器1b、第二缓冲器1c、第三缓冲器1d、垫片1e和第二锁紧螺母1f，第一缓冲器1b、第二缓冲器1c、第三缓冲器1d是具有橡胶特性的三维金属阻尼器，本实施例中为钢丝缠绕在一起的三维圆台结构。如图1和图2所示，卫星的安装凸台6中部有一个放置第三缓冲器1d的通孔、上部和下均有一个限位第一缓冲器1c、第二缓冲器1b的凹槽6a，第一缓冲器1c、第二缓冲器1b一个端面的轴向和径向均通过凹槽6a限制移动，第一缓冲器1b、第二缓冲器1c、第三缓冲器1d被限位套1a和第二锁紧螺母1f锁紧在一起。
图3为本发明的锁紧装置剖面结构示意图，如图1和图3所示，锁紧装置2上有一个螺杆2a、一个圆环凸台2b和本体2c，圆环凸台2b有分离弹簧5的运动导向面2bb和用于分离弹簧5锁紧的锁紧销孔2bc，通过锁紧销4将分离弹簧5与锁紧装置2连接成一体。锁紧装置2的分离面为与本体2c相连的螺杆2a的根部，螺杆2a分离后，圆环凸台2b随本体2c不分离。本发明的分离装置还包括固定分离弹簧5于锁紧装置本2c体上的锁紧销4，圆环凸台2b相应设有配合锁紧销4的锁紧销孔，通过锁紧销4将分离弹簧5与锁紧装置2连接成一体。
图4为本发明的一种卫星分离装置的限位套结构示意图，限位套1a设有与第二锁紧螺母1f相配合的锁紧螺纹1aa和限位面1ab，有第一缓冲器1b、第二缓冲器1c、第三缓冲器1d的内径径向限位面1ac，有第二缓冲器1c的外径和轴向限位面1ae，有分离弹簧运动的导向面1af，有锁紧装置2的螺杆2a的限位圆柱面1ad和与锁紧装置2的压紧面。从图2和图4可以看出，第二锁紧螺母1f将第一缓冲器1b、第二缓冲器1c通过第一锁紧螺母3将其压紧到一定压缩量后，通过限位套1a限位，本发明的第一缓冲器1b和第二缓冲器1c的总压缩量为25％。第二锁紧螺母1f和第一缓冲器1b之间设有垫片1e，起紧固的作用。
图5为本发明的一种卫星分离装置的俯视结构示意图即图1的A向视图，从图3可以看出，锁紧装置为双路发火的火工驱动解锁装置，锁紧装置上设有四个安装孔固定连接在火箭上。
从图1、图2和图3可以看出，锁紧装置2的螺杆2a穿过限位套1a的第一腔室1ah，通过第一锁紧螺母3将卫星的安装凸台6、缓冲装置1与锁紧装置2锁紧在一体。
本发明的工作原理是：微小卫星有四个对外连接的安装凸台6，每个安装凸台6安装一个缓冲装置1；微小卫星的分离弹簧5通过锁紧销4安装在锁紧装置2上，与锁紧装置2的圆环凸台形成一个整体；微小卫星的每个安装凸台6安装一个锁紧装置2，锁紧装置2与缓冲装置1的限位套1a对接时分离弹簧5预压缩。本实施例中，卫星通过锁紧装置2上的四个安装孔7(见图5)与火箭连接；本实施例中，卫星和火箭的通过环向均布的四个锁紧装置2连接，锁紧装置2通电后工作，螺杆2a根部切断，卫星在预压缩分离弹簧5的弹力下获得运动速度，卫星与火箭分离。分离完成后，分离弹簧5与锁紧销4均留在火箭锁紧装置2的本体上。
以上所述为本发明的一个实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种卫星分离装置，用于微小卫星的连接、解锁和分离，其特征在于包括锁紧装置、缓冲装置、分离弹簧、卫星的安装凸台，所述缓冲装置与卫星的安装凸台连接为一体，所述分离弹簧设置在缓冲装置与锁紧装置之间，所述锁紧装置将缓冲装置、分离弹簧和安装凸台锁紧连接在一起，所述锁紧装置接到分离指令时解锁并在分离弹簧的作用下将缓冲装置和安装凸台一起分离；
所述的锁紧装置包括本体和固定于本体上且端头设有螺纹的螺杆，还包括与所述螺杆螺纹相配合的第一锁紧螺母，还包括设有放置分离弹簧的圆环凸台，所述圆环凸台设有分离弹簧的运动导向面，所述分离弹簧套入螺杆内，所述锁紧装置的分离面为与本体相连的螺杆根部，螺杆分离后，圆环凸台随本体不分离。
2.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于所述的缓冲装置包括限位套、第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器和第二锁紧螺母；所述的限位套设有用于第二锁紧螺母锁紧的锁紧螺纹、限制第一锁紧螺母轴向方向运动的台阶，设有配合螺杆穿过和径向限位的第一腔室，设有第一和第二缓冲器限位的凹槽，设有第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器的径向向内限位圆柱面，设有分离弹簧运动的导向面；所述第二锁紧螺母将第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器与所述安装凸台锁紧在一起，并在所述锁紧装置解锁后一起分离。
3.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，还包括固定分离弹簧于锁紧装置本体上的锁紧销，所述圆环凸台相应设有配合锁紧销的锁紧销孔，所述分离弹簧作用完后通过锁紧销与锁紧装置圆环凸台连接成一体。
4.根据权利要求2所述的分离装置，其特征在于所述的第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器是具有橡胶特性的三维金属材料阻尼器，结构为三维圆台结构。
5.根据权利要求4所述的分离装置，其特征在于所述的第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器通过第一锁紧螺母将其压紧到一定压缩量，通过限位套的限位面限位，总压缩量为15％～30％。
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