CN108860660A - 柔型压紧释放机构的张力补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔型压紧释放机构的张力补偿装置，其包括限位衬套、碟簧组件、螺旋弹簧、活动端盖，该装置安装于柔型压紧释放机构的张力索组件和压紧座之间，碟簧组件和螺旋弹簧在限位衬套和活动端盖之间，限位衬套固定至压紧座，张力索组件从活动端盖的内孔穿入，张力索将被连接件压紧至压紧座时，碟簧组件和螺旋弹簧被压缩，当张力索长期张紧时出现蠕变松弛，碟簧组件小幅度回弹补偿张力，当张力索在切断过程中出现切口，导致张力索伸长时，由螺旋弹簧大幅度回弹补偿张力等。本发明能够实现航天器柔型压紧释放机构中的张力索提供张力补偿，结构简单、装配工艺好、防松效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种航天器的张力补偿装置，特别是涉及一种柔型压紧释放机构的张力补偿装置。
背景技术
柔性压紧释放机构中解除约束采用的热刀可以重复利用，即降低了成本又杜绝试验中的火工品安全隐患，同时减小释放过程对航天器可能产生的冲击和污染，从而提高可靠性，降低研制成本和研制风险，可以更好地满足未来卫星任务对压紧释放机构的需求，发射阶段，通过张力索组件将展开机构固定于本体侧面，入轨后，热刀按照指令切断张力索，释放支架与压紧座之间的约束，展开机构即可自由展开，为了适应发射阶段的力学条件，柔性压紧释放机构安装时需要具有一定张紧力，其中张力索组件是张紧力来源，由于安装与发射存在时间间隔，导致机构长时间张紧出现松弛，或者过载出现松弛，导致张紧力降低，某型号柔性压紧释放机构拉力试验为例，安装时施加预紧载荷1000N，经过振动后降低为200～300N，另外当热刀开始工作时，张力索逐步熔断且微量伸长，张力索也会变得松弛，不利于快速切断，甚至出现张力索无法切断故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种柔型压紧释放机构的张力补偿装置，其能够实现航天器柔型压紧释放机构中的张力索提供张力补偿，结构简单、装配工艺好、防松效果明显。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种柔型压紧释放机构的张力补偿装置，其特征在于，其包括限位衬套、碟簧组件、螺旋弹簧、活动端盖，该装置安装于柔型压紧释放机构的张力索组件和压紧座之间，碟簧组件和螺旋弹簧在限位衬套和活动端盖之间，限位衬套固定至压紧座，张力索组件从活动端盖的内孔穿入，张力索将被连接件压紧至压紧座时，碟簧组件和螺旋弹簧被压缩，当张力索长期张紧出现蠕变松弛时，碟簧组件小幅度回弹补偿张力，当张力索在切断过程中出现切口，导致张力索伸长时，由螺旋弹簧大幅度回弹补偿张力，保证张力索处于张紧状态。
优选地，所述碟簧组件和螺旋弹簧是并联关系，各个零件同轴安装。
优选地，所述碟簧组件中碟簧的厚度与自由变形高度比值在一点五到二点零，碟簧组件最大工作行程不大于零点六倍自由变形高度。
优选地，所述活动端盖与限位衬套的轴孔间隙配合，便于自由上下活动，限位衬套顶部设置机械限位柱，机械限位柱防止碟簧组件在过载情况下出现压溃。
本发明的积极进步效果在于：为柔型压紧释放机构整个工作寿命范围内提供张力补偿，压紧状态下，张力索更大的张力可以提高被连接件的载荷重量，适应更大的在轨发射载荷，释放过程中，缩短柔型压紧释放机构的作用时间，提高机构可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的柔型压紧释放机构压紧状态示意图。
图3为本发明的柔型压紧释放机构，压紧释放机构长期处于压紧状态，张力索出现蠕变过程，由碟簧组件补偿张力示意图。
图4为本发明的柔型压紧释放机构，压紧释放机构在释放过程，螺旋弹簧补偿张力示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1至图4所示，本发明柔型压紧释放机构的张力补偿装置包括限位衬套5、碟簧组件6、螺旋弹簧7、活动端盖8，该装置安装于柔型压紧释放机构的张力索组件3和压紧座2之间，碟簧组件和螺旋弹簧在限位衬套和活动端盖之间，限位衬套固定至压紧座，张力索组件从活动端盖的内孔穿入，张力索将被连接件1压紧至压紧座时，碟簧组件和螺旋弹簧被压缩，当张力索长期张紧出现蠕变松弛时，碟簧组件小幅度回弹补偿张力，当张力索在切断过程中出现切口，导致张力索伸长时，由螺旋弹簧大幅度回弹补偿张力，保证张力索处于张紧状态。
所述碟簧组件6和螺旋弹簧7是并联关系，各个零件同轴安装，这样方便安装。
所述碟簧组件6中碟簧的厚度与自由变形高度比值在一点五到二点零，碟簧组件最大工作行程不大于零点六倍自由变形高度，这样提高精度。
所述活动端盖8与限位衬套5的轴孔间隙配合，便于自由上下活动，限位衬套顶部设置机械限位柱9，机械限位柱9防止碟簧组件6在过载情况下出现压溃。
本发明的工作原理如下：在张力索组件与压紧座之间安装张力补偿装置，补偿力来源于碟簧组件和螺旋弹簧，在长期压紧状态，利用碟簧组件小行程、大承载、高刚度的优点，补偿张力索的蠕变松弛；航天器入轨后、柔型压紧释放装置在释放过程中，由于切口绳索进一步伸长、超出碟簧工作范围，保持螺旋弹簧提供张力索处于张紧状态，有利于张力索被快速切断，限位衬套和活动端盖分别提供装置与压紧座、张力索组件的安装接口，限位衬套和活动端盖轴孔配合、可以轴向活动，碟簧组件、螺旋弹簧并联安装于限位衬套和活动端盖之间，为了提高工作行程，碟簧组件由2～4块碟簧串联组成，根据张力索组件的张力索直径4mm、额定承载750N要求进行如下设计：一、压紧座提供安装空间直径58mm深22mm；二、碟簧组件由3碟簧串联安装，碟簧材料为60SiMnA，内径20.4mm、外径40mm、厚度0.8～0.9mm、碟簧总高度6.5～7.0mm、最大压缩行程在2.4～2.6mm；三、螺旋弹簧材料为60SiMnA、中径45mm、线圈直径1.5～2.0mm、两端压平的结构形式，自由长度25mm，压紧状态被压缩10mm，保证整个释放过程张力索始终压紧；四、衬套与活动端盖的配合面涂抹固体润滑剂二硫化钼，镀层厚度10μm，防止真空冷焊，限位衬套与碟簧组件的接触面、活动端盖与碟簧组件的接触面涂抹固体润滑剂二硫化钼，镀层厚度10μm。
综上所述，本发明能够实现航天器柔型压紧释放机构中的张力索提供张力补偿，结构简单、装配工艺好、防松效果明显。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种柔型压紧释放机构的张力补偿装置，其特征在于，其包括限位衬套、碟簧组件、螺旋弹簧、活动端盖，该装置安装于柔型压紧释放机构的张力索组件和压紧座之间，碟簧组件和螺旋弹簧在限位衬套和活动端盖之间，限位衬套固定至压紧座，张力索组件从活动端盖的内孔穿入，张力索将被连接件压紧至压紧座时，碟簧组件和螺旋弹簧被压缩，当张力索长期张紧出现蠕变松弛时，碟簧组件小幅度回弹补偿张力，当张力索在切断过程中出现切口，导致张力索伸长时，由螺旋弹簧大幅度回弹补偿张力，保证张力索处于张紧状态。
2.如权利要求1所述的柔型压紧释放机构的张力补偿装置，其特征在于，所述碟簧组件和螺旋弹簧是并联关系，各个零件同轴安装。
3.如权利要求1所述的柔型压紧释放机构的张力补偿装置，其特征在于，所述碟簧组件中碟簧的厚度与自由变形高度比值在一点五到二点零，碟簧组件最大工作行程不大于零点六倍自由变形高度。
4.如权利要求1所述的柔型压紧释放机构的张力补偿装置，其特征在于，所述活动端盖与限位衬套的轴孔间隙配合，便于自由上下活动，限位衬套顶部设置机械限位柱，机械限位柱防止碟簧组件在过载情况下出现压溃。
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