CN109048773A - 一种记忆合金的拔销器 - Google Patents

Abstract

一种记忆合金的拔销器，涉及一种拔销器，所述拔销器包括控制机构、驱动机构、缓冲机构；这三个部分通过外壳连接，该外壳为两个不同直径的圆环通过隔板连接；控制机构由前盖、大球、小球、滑块、导向套、驱动块、平面弹簧、记忆合金丝和记忆合金丝连接件组成；驱动机构由驱动弹簧、弹簧盖、螺母、垫圈和销组成；弹簧为压缩弹簧，一端与外壳隔板小径圆环侧接触，另一端在弹簧盖内；缓冲机构由缓冲弹簧、缓冲盖、缓冲壳和后盖组成；后盖为圆形平板，其外侧有凸台，凸台设有沉头孔；后盖中心钻有通孔；后盖外侧偏内有螺纹孔；后盖上方有能安装缓冲弹簧的圆形凹槽。本发明可用于用于航空飞行器、导弹、水下设备等的保险与解除保险装置及阀门启动等方面。

Description

一种记忆合金的拔销器

技术领域

本发明涉及一种拔销器，特别是涉及一种记忆合金的拔销器。

背景技术

目前，我国大多数拔销器主要是将点火管和机械运动装置结合成一体的火工装置拔销器或通过电磁转换原理制作而成的电磁拔销器，火工装置拔销器主要是靠炸药的爆炸或燃烧产生能量推动其他机构运动来完成任务，火工装置拔销器在使用时能产生较大的振动，对载体有较大的冲击，且在使用前不能进行功能的检查而存在较差的安全性；电磁拔销器在使用时需要较大的能量，对航天星载电源或水下电源的要求较高，增加了设备成本，所以不宜在一些设备上使用。因此，发展低冲击、可重复使用、能和载体电源相适应的拔销器是有必要的。

记忆合金是在一定条件下能够产生形状记忆效应合金，其记忆效应表现为在高温下将记忆合金定型后，冷却到低温并施加变形，当从变形温度加热时，记忆合金能恢复到高温形状。因而利用记忆合金特性来设计拔销器将产生积极的进步和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种记忆合金的拔销器，本发明拔销器壳体内设置控制机构、驱动机构、缓冲机构，记忆合金设计的拔销器通过小驱动控制大载荷，利用记忆合金加热时收缩产生的收缩力做拔销器的驱动源，需要能量小，工作时产生冲击小、重复使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种记忆合金的拔销器，所述拔销器包括控制机构、驱动机构、缓冲机构；这三个部分通过外壳连接，该外壳为两个不同直径的圆环通过隔板连接；大径圆环内腔安装控制机构，小径圆环内腔安装驱动机构和缓冲机构；控制机构由前盖、大球、小球、滑块、导向套、驱动块、平面弹簧、记忆合金丝和记忆合金丝连接件组成；前盖为圆形底板与圆柱两基本形体构成的凸台，圆柱侧面钻有与轴心线垂直的孔，凸台上下开圆形通孔，销从该孔穿过，在底板外圈与圆柱外圈中间开通过固定螺钉的沉头孔，底板外侧钻有通孔和沉头孔；导向套安装在前盖的下方；驱动块为圆环，圆环内径与导向套通孔直径一样大，下环钻有多个沉头孔、上环钻与沉头孔配套的圆柱孔，内六角螺钉通过这些沉头孔并与固定记忆合金连接件连接，固定螺钉在驱动块上下环中间安装另一个记忆合金件，固定记忆合金丝的另一端；滑块为空心圆柱，圆柱上方有一圆环，下方为两圆环；驱动机构由驱动弹簧、弹簧盖、螺母、垫圈和销组成；弹簧为压缩弹簧，一端与外壳隔板小径圆环侧接触，另一端在弹簧盖内；缓冲机构由缓冲弹簧、缓冲盖、缓冲壳和后盖组成；后盖为圆形平板，其外侧有凸台，凸台设有沉头孔；后盖中心钻有通孔；后盖外侧偏内有螺纹孔；后盖上方有能安装缓冲弹簧的圆形凹槽；缓冲壳为阶梯圆柱，圆柱下方台阶设有沉头孔，与后盖螺纹孔配合。

所述的一种记忆合金的拔销器，所述外壳大径圆环上部有连接前盖和卫星的凸台，凸台设有通孔和沉头孔，通过通孔与前盖配合，通过沉头孔与卫星相连，大径圆环上部还开有矩形槽，与导向套圆形底板上的矩形齿配合；小径圆环下侧有与后盖相连的凸台，凸台设有通孔；隔板和隔板上大径圆环侧的圆柱组成的凸台中间钻有通过销的通孔，圆柱侧面开有与平面弹簧内圈配合的槽。

所述的一种记忆合金的拔销器，所述控制机构导向套为圆形底板和圆柱构成的凸台，圆柱侧面钻有与轴心线垂直的孔，导向套中心开有通过滑块的通孔，圆形底板上钻有通过固定螺钉的通孔，圆形底板外侧设有矩形齿。

所述的一种记忆合金的拔销器，所述控制机构圆环内圈制有能通过导向套凸台的阶梯圆柱，并以该阶梯圆柱母线为轴线钻能包容小球的半圆槽，在驱动块圆环外圈为工字型圆环，工字型上下环钻圆柱头圆弧槽用以通过固定螺钉。

所述的一种记忆合金的拔销器，所述控制机构记忆合金连接件固定了记忆合金丝的一端，驱动块下环开有与平面弹簧外圈配合的槽；固定螺钉为沉头螺钉，通过前盖的底板外圈与圆柱外圈中间的沉头孔固定，并穿过导向套底板上的通孔和驱动块上的圆柱头圆弧槽。

所述的一种记忆合金的拔销器，所述控制机构空心圆柱内圈能通过销，且在内圈车有与前盖凸台配合的阶梯孔；圆柱外侧下方车有阶梯轴，阶梯处为一倒圆，倒圆半径与小球半径相等；滑块上方圆环内侧与空心圆柱之间为大倒圆；平面弹簧的内圈与外壳隔板上的凸台开的槽配合，外圈与驱动块下环开的槽配合。

所述的一种记忆合金的拔销器，所述驱动机构弹簧盖为圆柱筒，圆柱筒的一端有封口，封口处钻有通过销的孔；销为圆柱，圆柱中间有与大球半径相等的圆形凹槽，圆柱下端设有螺纹；垫圈为平面垫圈；螺母能与销的螺纹配合。

所述的一种记忆合金的拔销器，所述缓冲机构圆柱内为贯穿阶梯孔，阶梯位于缓冲壳上方；缓冲盖为圆形平板，其中心设有通孔，缓冲弹簧盖一面与缓冲弹簧接触、另一面与缓冲壳内圈台阶接触；缓冲弹簧为压缩弹簧。

本发明的优点与效果是：

本发明为一种基于记忆合金做驱动源的拔销器。利用记忆合金的记忆性能，当给训练好的记忆合金加热时收缩产生的收缩力做拔销器的驱动源，需要能量小，大多数星载电源都能满足要求，且工作时产生冲击小、能重复使用，增加了载体工作前的安全性。本发明可广泛用于航空飞行器、导弹、水下设备等保险与解除保险装置及阀门启动等方面。

附图说明

图1是本发明的装配主视图；

图2是本发明的装配左视图；

图3是本发明的装配主视图中A-A剖视图。

图中各零件编号：1-驱动块 2-小球 3-导向套 4-滑块 5-大球 6-固定螺钉 7-绝缘体 8-内六角螺钉 9-记忆合金丝连接件 10-平面弹簧 11-驱动弹簧 12-弹簧盖 13-垫圈 14-内六角螺钉 15-外壳 16-缓冲壳 17-缓冲弹簧 18-内六角螺钉 19-后盖 20-缓冲盖 21-螺母 22-销 23-记忆合金丝 24-绝缘体 25-前盖26-内六角螺钉。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。

本发明通过小驱动控制大载荷的基于记忆合金的拔销器，主要包括控制机构、驱动机构、缓冲机构。这三个部分主要通过外壳连接，该外壳为两个不同直径的圆环通过隔板连接；大径圆环内腔安装控制机构，小径圆环内腔安装驱动机构和缓冲机构；大径圆环上部有连接前盖和卫星的凸台，凸台设有通孔和沉头孔，通过通孔与前盖配合，通过沉头孔与卫星相连，大径圆环上部还开有矩形槽，与导向套圆形底板上的矩形齿配合；小径圆环下侧有与后盖相连的凸台，凸台设有通孔；隔板和隔板上大径圆环侧的圆柱组成的凸台中间钻有通过销的通孔，圆柱侧面开有与平面弹簧内圈配合的槽。

控制机构主要由前盖、大球、小球、滑块、导向套、驱动块、平面弹簧、记忆合金丝和记忆合金丝连接件组成。前盖为圆形底板与圆柱两基本形体构成的凸台，圆柱侧面钻有与轴心线垂直的孔，大球能从这该孔通过，凸台上下开圆形通孔，销从该孔通过，在底板外圈与圆柱外圈中间开通过固定螺钉的沉头孔，底板外侧钻有通孔和沉头孔；导向套安装在前盖的下方，该导向套为圆形底板和圆柱构成的凸台，圆柱侧面钻有与轴心线垂直的孔，小球能从该孔通过，导向套中心开有通过滑块的通孔，圆形底板上钻有通过固定螺钉的通孔，圆形底板外侧设有矩形齿；驱动块为圆环，圆环内径与导向套通孔直径一样大，在圆环内圈用车床车出能通过导向套凸台的阶梯圆柱，并以该阶梯圆柱母线为轴线钻能包容小球的半圆槽，在驱动块圆环外圈用车床车出工字型圆环，工字型上下环钻圆柱头圆弧槽用以通过固定螺钉；下环钻有多个沉头孔、上环钻与沉头孔配套的圆柱孔，内六角螺钉通过这些沉头孔并与固定记忆合金连接件连接，记忆合金连接件固定了记忆合金丝的一端，驱动块下环开有与平面弹簧外圈配合的槽。固定螺钉为沉头螺钉，通过前盖的底板外圈与圆柱外圈中间的沉头孔固定，并穿过导向套底板上的通孔和驱动块上的圆柱头圆弧槽，固定螺钉在驱动块上下环中间安装另一个记忆合金件，固定记忆合金丝的另一端。滑块为空心圆柱，圆柱上方有一圆环，下方为两圆环；空心圆柱内圈能通过销，且在内圈车有与前盖凸台配合的阶梯孔；圆柱外侧下方车有阶梯轴，阶梯处为一倒圆，倒圆半径与小球半径相等；滑块上方圆环内侧与空心圆柱之间为大倒圆。平面弹簧的内圈与外壳隔板上的凸台开的槽配合，外圈与驱动块下环开的槽配合。

驱动机构由驱动弹簧、弹簧盖、螺母、垫圈和销组成。弹簧为压缩弹簧，一端与外壳隔板小径圆环侧接触，另一端在弹簧盖内。弹簧盖为圆柱筒，圆柱筒的一端有封口，封口处钻有通过销的孔。销为圆柱，圆柱中间有与大球半径相等的圆形凹槽，圆柱下端设有螺纹。垫圈为平面垫圈。螺母能与销的螺纹配合。

缓冲机构由缓冲弹簧、缓冲盖、缓冲壳和后盖组成。后盖为圆形平板，其外侧有凸台，凸台设有沉头孔；后盖中心钻有通孔；后盖外侧偏内有螺纹孔；后盖上方有能安装缓冲弹簧的圆形凹槽。缓冲壳为阶梯圆柱，圆柱下方台阶设有沉头孔，与后盖螺纹孔配合；圆柱内为贯穿阶梯孔，阶梯位于缓冲壳上方。缓冲盖为圆形平板，其中心设有通孔，缓冲弹簧盖一面与缓冲弹簧接触、另一面与缓冲壳内圈台阶接触。缓冲弹簧为压缩弹簧。

实施例

见图1、图2和图3：用于保险与解除保险及阀门启动的拔销器由控制机构、驱动机构和缓冲机构组成。

控制机构由前盖25、导向套3、滑块4、小球2、大球5、平面弹簧10、记忆合金丝23和记忆合金丝连接件9组成。前盖25的沉头孔通过内六角螺钉8与外壳15的大径圆环凸台处的通孔配合，将前盖25和外壳15连接。固定螺钉6通过前盖25底板外圈与圆柱外圈的沉头孔固定，并依次穿过导向套3底板上的通孔和驱动块1上的圆柱头圆弧槽，且与圆柱头圆弧槽没有接触；固定螺钉6在驱动块1的上下环中间套有绝缘体7，在绝缘体7上安装了记忆合金连接件9，通过记忆合金连接件9固定记忆合金丝的一端。导向套3安装在前盖25的下方，并通过导向套3外侧的矩形齿与外壳15上的矩形槽定位。驱动块1置于导向套3的下方并通过内侧的阶梯圆柱与导向套3的凸台配合并能围绕导向套3转动。平面弹簧10的外圈与驱动块1下环的槽配合，内圈置于外壳15隔板上圆柱凸台的槽内。小球2安装在导向套3的圆柱侧面孔内，且在孔内能径向移动。驱动块4安装在导向套3和前盖25的凸台之间，若小球2与驱动块1的阶梯圆柱相切，则滑块4外侧下方的阶梯轴倒圆与小球2接触，将滑块4限制在外壳15的大径圆环上部；若小球2跳入驱动块1内圈的半圆槽内，则滑块4的外侧与小球2相切，且滑块位于外壳15的大径圆环中部。大球5位于前盖25凸台侧面的孔内，且在孔内能径向滑动，当滑块4位于外壳15的大径圆环上部时，滑块4的空心圆柱内圈的大倒圆与大球相切，并将大球顶于销22中间的凹槽中，卡住销22，防止其沿轴向移动；当滑块4位于外壳15的大径圆环中部时，大球与滑块4上部的圆环接触，且与销相切或不接触，对销没有约束作用。

驱动机构由驱动弹簧11、弹簧盖12、销22、垫圈13和螺母21组成。驱动弹簧12的一端与外壳15隔板小径圆环侧接触，另一端在弹簧盖12内；销22的螺纹柱穿过弹簧盖12封口处的孔和垫圈12与螺母21固定。弹簧盖12可在外壳15的小径圆环内腔轴向滑动。

缓冲机构由缓冲弹簧11、缓冲壳16、缓冲盖20和后盖19组成。后盖19外侧凸台上的沉头孔与外壳15的小径圆环下侧凸台处的通孔配合，通过内六角螺钉14将后盖19与外壳15相连；后盖19外侧偏内的螺纹孔与缓冲壳16圆柱下方台阶的沉头孔配合，通过内六角螺钉18将缓冲壳16与后盖19连接。缓冲盖20安装于缓冲壳16的内部，其一面与缓冲壳16内部的台阶接触，另一面与缓冲弹簧17接触。缓冲弹簧17下方安装于后盖19上方的凹槽内，上方与缓冲盖20接触。

拔销器运动前，驱动弹簧11处于压缩状态，对销22一直有作用，而销中间的凹槽处有大球5卡住而不能运动，这样，弹簧力就通过销22作用到大球5上，此时处于外壳15大径圆环上部的滑块4受到大球5传递过来的力，并将该力传递给卡住滑块的小球2，小球2与驱动块1内圈相接触而不能移动，这样就使得拔销器处于锁死状态。

运动时，给记忆合金丝23加热，使其收缩带动驱动块1转动，当驱动块1转动到一定角度时，小球2跳入驱动块1上的半圆槽内，解除滑块4在轴向上的约束，滑块4在大球5的作用下滑动到外壳15的大径圆环中部，大球5在销22的作用下径向滑动，直至解除对销22的约束，最终销22在驱动弹簧11的作用下向整个装置内部移动，完成解锁。

需要再次使用该装置时，只需通过后盖19和缓冲盖20的中心孔使用外力将驱动弹簧11压缩，当压缩到初始位置时，平面弹簧带动驱动块转动并推动小球2移动，小球2通过与滑块4的圆角接触推动4沿轴向移动，滑块4再推动大球5卡住销22，这样在放开外力后驱动弹簧11处于压缩状态。

Claims (8)

1.一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述拔销器包括控制机构、驱动机构、缓冲机构；这三个部分通过外壳连接，该外壳为两个不同直径的圆环通过隔板连接；大径圆环内腔安装控制机构，小径圆环内腔安装驱动机构和缓冲机构；控制机构由前盖、大球、小球、滑块、导向套、驱动块、平面弹簧、记忆合金丝和记忆合金丝连接件组成；前盖为圆形底板与圆柱两基本形体构成的凸台，圆柱侧面钻有与轴心线垂直的孔，凸台上下开圆形通孔，销从该孔穿过，在底板外圈与圆柱外圈中间开通过固定螺钉的沉头孔，底板外侧钻有通孔和沉头孔；导向套安装在前盖的下方；驱动块为圆环，圆环内径与导向套通孔直径一样大，下环钻有多个沉头孔、上环钻与沉头孔配套的圆柱孔，内六角螺钉通过这些沉头孔并与固定记忆合金连接件连接，固定螺钉在驱动块上下环中间安装另一个记忆合金件，固定记忆合金丝的另一端；滑块为空心圆柱，圆柱上方有一圆环，下方为两圆环；驱动机构由驱动弹簧、弹簧盖、螺母、垫圈和销组成；弹簧为压缩弹簧，一端与外壳隔板小径圆环侧接触，另一端在弹簧盖内；缓冲机构由缓冲弹簧、缓冲盖、缓冲壳和后盖组成；后盖为圆形平板，其外侧有凸台，凸台设有沉头孔；后盖中心钻有通孔；后盖外侧偏内有螺纹孔；后盖上方有能安装缓冲弹簧的圆形凹槽；缓冲壳为阶梯圆柱，圆柱下方台阶设有沉头孔，与后盖螺纹孔配合。

2.根据权利要求1所述的一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述外壳大径圆环上部有连接前盖和卫星的凸台，凸台设有通孔和沉头孔，通过通孔与前盖配合，通过沉头孔与卫星相连，大径圆环上部还开有矩形槽，与导向套圆形底板上的矩形齿配合；小径圆环下侧有与后盖相连的凸台，凸台设有通孔；隔板和隔板上大径圆环侧的圆柱组成的凸台中间钻有通过销的通孔，圆柱侧面开有与平面弹簧内圈配合的槽。

3.根据权利要求1所述的一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述控制机构导向套为圆形底板和圆柱构成的凸台，圆柱侧面钻有与轴心线垂直的孔，导向套中心开有通过滑块的通孔，圆形底板上钻有通过固定螺钉的通孔，圆形底板外侧设有矩形齿。

4.根据权利要求1所述的一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述控制机构圆环内圈制有能通过导向套凸台的阶梯圆柱，并以该阶梯圆柱母线为轴线钻能包容小球的半圆槽，在驱动块圆环外圈为工字型圆环，工字型上下环钻圆柱头圆弧槽用以通过固定螺钉。

5.根据权利要求1所述的一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述控制机构记忆合金连接件固定了记忆合金丝的一端，驱动块下环开有与平面弹簧外圈配合的槽；固定螺钉为沉头螺钉，通过前盖的底板外圈与圆柱外圈中间的沉头孔固定，并穿过导向套底板上的通孔和驱动块上的圆柱头圆弧槽。

6.根据权利要求1所述的一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述控制机构空心圆柱内圈能通过销，且在内圈车有与前盖凸台配合的阶梯孔；圆柱外侧下方车有阶梯轴，阶梯处为一倒圆，倒圆半径与小球半径相等；滑块上方圆环内侧与空心圆柱之间为大倒圆；平面弹簧的内圈与外壳隔板上的凸台开的槽配合，外圈与驱动块下环开的槽配合。

7.根据权利要求1所述的一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述驱动机构弹簧盖为圆柱筒，圆柱筒的一端有封口，封口处钻有通过销的孔；销为圆柱，圆柱中间有与大球半径相等的圆形凹槽，圆柱下端设有螺纹；垫圈为平面垫圈；螺母能与销的螺纹配合。

8.根据权利要求1所述的一种记忆合金的拔销器，其特征在于，所述缓冲机构圆柱内为贯穿阶梯孔，阶梯位于缓冲壳上方；缓冲盖为圆形平板，其中心设有通孔，缓冲弹簧盖一面与缓冲弹簧接触、另一面与缓冲壳内圈台阶接触；缓冲弹簧为压缩弹簧。