CN108980156B - 一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器 - Google Patents

一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器 Download PDF

Info

Publication number
CN108980156B
CN108980156B CN201810815792.6A CN201810815792A CN108980156B CN 108980156 B CN108980156 B CN 108980156B CN 201810815792 A CN201810815792 A CN 201810815792A CN 108980156 B CN108980156 B CN 108980156B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring
conical ring
sliding rod
outer cylinder
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810815792.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108980156A (zh
Inventor
张文峰
王文涛
刘世毅
刘群
郝芳
刘新伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Space Research Mechanical and Electricity
Original Assignee
Beijing Institute of Space Research Mechanical and Electricity
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Space Research Mechanical and Electricity filed Critical Beijing Institute of Space Research Mechanical and Electricity
Priority to CN201810815792.6A priority Critical patent/CN108980156B/zh
Publication of CN108980156A publication Critical patent/CN108980156A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108980156B publication Critical patent/CN108980156B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B1/00—Devices for securing together, or preventing relative movement between, constructional elements or machine parts
    • F16B1/02—Means for securing elements of mechanisms after operation
    • F16B1/04—Means for securing elements of mechanisms after operation disengaged by movement of the actuating member of the element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/91—Use of a pneumatic action

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，包括剪切销、锁母、滑杆、活塞、外筒、点火器、药壳、钢球、锥环、胀环、螺套、薄螺母、内筒，点火器产生火药燃气，火药燃气通过节流孔板后推动活塞，使得滑杆剪断剪切销，钢球从外筒内壁环形槽脱出，滑杆带动内筒、锥环运动，锥环使胀环变形。本发明解锁器通过集成胀环式缓冲吸能组件，明显降低了传统火工解锁器工作时对系统结构的冲击，同时锁定分离部件，避免产生分离碎片等多余物，除了具有火工装置体积小、重量轻、环境适应性好、可靠性高的特点之外，还具有无污染、低冲击特点，适用于航天器精密机构的连接和解锁。

Description

一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器
技术领域
本发明涉及一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器。
背景技术
火工解锁器具有结构紧凑、重量轻、可靠性高等优点，广泛应用于航天器机构的连接与分离。然而解锁器工作时会产生高量级、宽频带、短时间的复杂震荡性冲击载荷，可达10000g以上，对航天器电子仪器、脆性材料、轻薄结构等的破坏作用十分突出，严重威胁航天器敏感器件的可靠工作，限制了其在航天器精密机构上的应用。因此需要研究低冲击火工解锁器，使其工作时产生的冲击载荷不超过2000g，以满足精密机构连接解锁要求。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，在传统火工解锁器上集成了吸能缓冲结构，制造出一种低冲击的火工解锁器，使火工解锁器可以应用到航天器精密机构上。
本发明的技术解决方案是：一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，包括剪切销、锁母、滑杆、活塞、外筒、点火器、药壳、钢球、锥环、胀环、螺套、薄螺母、内筒，其中：
内筒筒壁均匀设有钢球孔，钢球分别装入内筒的钢球孔，并对钢球孔进行收口，滑杆中部直径大于两端直径，滑杆装入内筒中，滑杆、钢球、内筒作为组合件，装入外筒一端，外筒为内壁设有环形槽的中空筒状结构，滑杆滑动直至中部位置使得钢球进入到外筒环形槽，剪切销将滑杆、内筒固定连接；活塞装入外筒另一端，锁母从外筒另一端套入，装有点火器的药壳与外筒另一端螺纹连接；锥环为外径递增的中空椎体结构，胀环通过外螺纹与螺套连接，锥环穿过胀环中孔后与薄螺母螺纹连接，并对胀环进行限位，锥环、胀环、螺套连接、薄螺母构成缓冲组件，内筒从外径大的一端穿过锥环中孔；锁母将外筒固定在分离体上，缓冲组件通过螺套与被分离体连接。
还包括O形圈，装有O形圈的活塞装入到外筒另一端，还包括节流孔板，节流孔板装入药壳中。
所述的锥环中空为直孔。
所述的点火器产生火药燃气，火药燃气通过节流孔板后推动活塞，使得滑杆剪断剪切销，钢球从外筒内壁环形槽脱落，滑杆带动内筒、锥环运动，锥环使的胀环变形。
所述的滑杆带动内筒和锥环的碰撞，使锥环端面内部结构卡入内筒台阶结构凹槽内。
所述的胀环为铝制圆筒。
还包括螺母、垫圈，螺母、垫圈对缓冲组件进行限位。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明通过材料变形实现缓冲吸能，通过在解锁器上集成设计锥环胀环专门结构，具有收纳缓冲功能，能够有效降低解锁器对外的冲击载荷；
(2)本发明解锁器通过集成胀环式缓冲吸能组件，明显降低了传统火工解锁器工作时对系统结构的冲击，同时锁定分离部件避免产生分离碎片等多余物，除了具有火工装置体积小、重量轻、环境适应性好、可靠性高的特点之外，还具有无污染、低冲击特点，适用于航天器精密机构的连接和解锁；
(3)本发明与现有技术相比，解锁器外筒直径为16mm，重量240g，具有体积小重量轻的特点，具有很好的使用价值。
附图说明
图1为一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器示意图。
具体实施方式
本发明针对现有技术的不足，提出一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，本发明火工解锁器集成有胀环吸能结构，为降低冲击，药壳设计成L型结构，并安装节流孔板，从火药燃气的源头上降低解锁器的对外冲击；解锁时，内筒与锥环碰撞，带动锥环一起向前运动，由于锥环外径具有一定的扩张角度，使胀环变形吸收运动能量，从而降低解锁器对外界结构的冲击。同时，锥环上特别设计了碰撞变形区，使内筒与锥环碰撞后卡紧，实现分离组件的收纳，避免产生分离碎片。下面结合附图对本发明进行更详细的解释和说明。
如图1所示为一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器示意图，本发明解锁器包括螺母1、垫圈2、剪切销3、锁母4、滑杆5、活塞6、外筒7、点火器8、节流孔板9、药壳10、O形圈11、钢球12、锥环13、胀环14、螺套15、薄螺母16、内筒17。
内筒17筒壁均匀设有4个钢球孔，将4个钢球12分别装入内筒17，并对内筒17的4个钢球孔收口，然后进行防止解锁后钢球12掉出，滑杆5为中部直径大于两端直径的杆状结构，将滑杆5装入内筒17中，将装有滑杆5、钢球12的内筒17作为组合件，将组合件装入外筒7一端，外筒7为内壁设有环形槽的中空筒状结构，通过将滑杆5拉出，滑杆5中间部位使得钢球12进入到外筒7环形槽，然后将剪切销3安装在剪切孔中使得滑杆5、内筒17固定连接。
装有O形圈11的活塞6装入到外筒7另一端，将锁母4从外筒7另一端套入，并将装有节流孔板9、点火器8的药壳10与外筒7另一端通过螺纹连接。锥环13为一端直径逐渐增大的中空椎体结构，锥环13中空为直孔，胀环14通过外螺纹与螺套15连接，锥环13穿过胀环14中孔，并与薄螺母16通过螺纹连接，对胀环14进行限位，构成缓冲组件。缓冲组件穿过内筒17，使得内筒17从外径大的一端穿过锥环13中孔，最后装入垫圈2与螺母1。锁母4将外筒7固定在分离体上，缓冲组件通过螺套15与被分离体连接。
工作时，点火器8产生火药燃气，通过节流孔板9的节流作用，作用到活塞6上，推动活塞6、滑杆5剪断剪切销3，滑杆5向前运动，钢球12从内筒17外筒7之间脱落，实现解锁，滑杆5在火药燃气的作用下继续向前运动使得中部位置撞击到内筒17的限位结构，使得滑杆5内筒17一起运动，当内筒17外部台阶结构运动到锥环13内孔端面位置发生碰撞，带动锥环13一起向前运动，由于锥环13外径具有一定的扩张角度，使胀环14变形吸收运动能量，从而降低解锁器对外界结构的冲击。内筒17和锥环13的碰撞，使锥环13端面内部的孔口变形卡入内筒17台阶结构的凹槽内，实现内筒17和滑杆5分离组件的收纳，避免产生分离碎片。
本发明解锁器的胀环的外径为30mm，重量不超过240g，具有体积小重量轻的特点。活塞6上装有O形圈11，外筒7上有限位，实现火药燃气的密封，无污染，通过内筒17上钢球槽处收口设计，锥环13与内筒17配合的孔口变形实现产品的无多余物、收纳设计。在内筒17面有锥环13、胀环14，胀环14为0.5mm壁厚的铝制圆筒，通过胀环14的变形吸能作用实现解锁器低冲击输出。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，其特征在于包括剪切销(3)、锁母(4)、滑杆(5)、活塞(6)、外筒(7)、点火器(8)、药壳(10)、钢球(12)、锥环(13)、胀环(14)、螺套(15)、薄螺母(16)、内筒(17)，其中：
内筒(17)筒壁均匀设有钢球孔，钢球(12)分别装入内筒(17)的钢球孔，并对钢球孔进行收口，滑杆(5)中部直径大于两端直径，滑杆(5)装入内筒(17)中，滑杆(5)、钢球(12)、内筒(17)作为组合件，装入外筒(7)一端，外筒(7)为内壁设有环形槽的中空筒状结构，滑杆(5)滑动直至中部位置使得钢球(12)进入到外筒(7)环形槽，剪切销(3)将滑杆(5)、内筒(17)固定连接；活塞(6)装入外筒(7)另一端，锁母(4)从外筒(7)另一端套入，装有点火器(8)的药壳(10)与外筒(7)另一端螺纹连接；锥环(13)为外径递增的中空椎体结构，胀环(14)通过外螺纹与螺套(15)连接，锥环(13)穿过胀环(14)中孔后与薄螺母(16)螺纹连接，并对胀环(14)进行限位，锥环(13)、胀环(14)、螺套(15)连接、薄螺母(16)构成缓冲组件，内筒(17)从外径大的一端穿过锥环(13)中孔；锁母(4)将外筒(7)固定在分离体上，缓冲组件通过螺套(15)与被分离体连接；
还包括O形圈(11)，装有O形圈(11)的活塞(6)装入到外筒(7)另一端，还包括节流孔板(9)，节流孔板(9)装入药壳(10)中；
所述的胀环(14)为铝制圆筒；
所述的锥环(13)中空为直孔；
所述的滑杆(5)带动内筒(17)和锥环(13)的碰撞，使锥环(13)端面内部结构卡入内筒(17)台阶结构凹槽内；所述的点火器(8)产生火药燃气，火药燃气通过节流孔板(9)后推动活塞(6)，使得滑杆(5)剪断剪切销(3)，钢球(12)从外筒(7)内壁环形槽脱落，滑杆(5)带动内筒(17)、锥环(13)运动，锥环(13)使胀环(14)变形。
2.根据权利要求1所述的一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，其特征在于：还包括螺母(1)、垫圈(2)，螺母(1)、垫圈(2)对缓冲组件进行限位。
CN201810815792.6A 2018-07-24 2018-07-24 一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器 Active CN108980156B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810815792.6A CN108980156B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810815792.6A CN108980156B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108980156A CN108980156A (zh) 2018-12-11
CN108980156B true CN108980156B (zh) 2020-08-14

Family

ID=64550181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810815792.6A Active CN108980156B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108980156B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115979092A (zh) * 2022-11-21 2023-04-18 四川航天川南火工技术有限公司 一种低冲击低过载的燃气阻尼式火工驱动装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671650A (en) * 1995-07-13 1997-09-30 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Slotted nut type releasing device for a microsatellite, with full mechanical and pyrotechnical redundancy
FR2902512A1 (fr) * 2006-06-16 2007-12-21 Tda Armements Sas Soc Par Acti Allumeur de securite pour dispositif pyrotechnique
RU2426676C1 (ru) * 2010-04-23 2011-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.Ф. Фрунзе" Устройство для соединения и последующего разделения элементов конструкции
KR20120123164A (ko) * 2010-12-30 2012-11-08 한국항공우주연구원 인장볼트와 분리너트의 구속 해제에 의한 파이로 고정분리장치
CN106481633A (zh) * 2016-11-02 2017-03-08 北京空间机电研究所 一种低冲击高承载火工解锁螺栓
CN106628272A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 北京空间机电研究所 一种具有双向承载功能的火工解锁装置
CN108298112A (zh) * 2018-02-07 2018-07-20 北京深空动力科技有限公司 一种非火工驱动的二级压紧释放机构

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6715591B2 (en) * 2002-01-08 2004-04-06 Honeywell International Inc. Spacecraft isolator launch restraint

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671650A (en) * 1995-07-13 1997-09-30 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Slotted nut type releasing device for a microsatellite, with full mechanical and pyrotechnical redundancy
FR2902512A1 (fr) * 2006-06-16 2007-12-21 Tda Armements Sas Soc Par Acti Allumeur de securite pour dispositif pyrotechnique
RU2426676C1 (ru) * 2010-04-23 2011-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.Ф. Фрунзе" Устройство для соединения и последующего разделения элементов конструкции
KR20120123164A (ko) * 2010-12-30 2012-11-08 한국항공우주연구원 인장볼트와 분리너트의 구속 해제에 의한 파이로 고정분리장치
CN106481633A (zh) * 2016-11-02 2017-03-08 北京空间机电研究所 一种低冲击高承载火工解锁螺栓
CN106628272A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 北京空间机电研究所 一种具有双向承载功能的火工解锁装置
CN108298112A (zh) * 2018-02-07 2018-07-20 北京深空动力科技有限公司 一种非火工驱动的二级压紧释放机构

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种低冲击分离螺栓的设计;张枫等;《火工品》;20060531(第3期);15-17 *
从提高载人返回安全性的角度;娄汉文等;《载人航天》;20050430(第4期);50-54 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108980156A (zh) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109229430B (zh) 一种机构式分离螺母及其组成的星箭连接解锁机构
CN109383850A (zh) 一种非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置
Reid et al. Transient effects in the quasi-static and dynamic internal inversion and nosing of metal tubes
CN110697089B (zh) 一种复合式大承载非火工连接分离装置
CN112498751A (zh) 一种连接解锁装置
CN108284970B (zh) 一种可承载高强度拉压弯载荷火工分离机构及分离方法
CN108980156B (zh) 一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器
CN112298620B (zh) 一种火工连接解锁装置
CN112902771A (zh) 一种气体爆轰驱动超高速发射系统
CN111453001B (zh) 一种形状记忆合金弹簧驱动的连接解锁机构
RU2662605C2 (ru) Стыковочный механизм космического аппарата
CN109373811B (zh) 一种采用随行装药的多级作动弹射装置
CN110949693A (zh) 一种气动式连接解锁装置
CN109720606B (zh) 一种面向可回收火箭着陆机构的腿式组合缓冲器
CN113883972A (zh) 一种适用于小弹径飞行器的级间分离装置
CN216348112U (zh) 一种炮射引信用保险机构
CN115979092A (zh) 一种低冲击低过载的燃气阻尼式火工驱动装置
CN210623688U (zh) 一种配气装置
CN115127114B (zh) 用于反应气体炮的点火装置及反应气体炮
CN203687786U (zh) 一种用于径向收缩式分瓣螺母的捕获器
CN107933975B (zh) 一种耐高温火工弹射器
CN117485602A (zh) 一种低冲击多段作用的连接推力装置
US3763740A (en) Collapsible pistons
CN214268011U (zh) 一种基于死点锁紧原理的非火工解锁器
CN110792718B (zh) 一种变阻尼的二级火工液压阻尼推力筒

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant