CN109050988A - 一种分离螺母连接解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分离螺母连接解锁装置，用于将两分离体进行连接及解锁，包括分离螺母、螺杆、收集筒、加载螺母、弹性件及锁紧套。螺杆穿过弹性件并通过锁紧套对其轴向限位；对两分离体连接时，螺杆贯穿两分离体，螺杆的下端连接分离螺母，上端位于收集筒中；螺杆通过加载螺母锁紧；所述两分离体解锁时，通过分离螺母的分离动作，螺杆脱离分离螺母，并在弹性件的作用下与收集筒保持轴向的相互作用力。本申请通过锁紧套对弹性件进行轴向限位，加载螺母不承受弹性件的作用力，因此通过加载螺母对螺杆施加的预紧力更为精确，从而提高了分离螺母连接解锁装置的可靠性。

Description

一种分离螺母连接解锁装置

技术领域

本发明涉及星箭点式连接解锁装置领域，特别涉及一种分离螺母连接解锁装置。

背景技术

目前，航天器的空间解锁大都采用火工装置实现解锁，但火工装置存在安全性差、工作时产生较大的冲击等问题，且只能使用一次；随着航天技术的发展，新型航天器对解锁机构的要求越加严格，另外，目前的一些分离解锁机构分离后，连接解锁机构的零部件就彻底脱离进入太空，对空间环境也造成一定影响。因此，研究非爆炸性的解锁装置显得尤为重要。

在中国发明专利说明书CN103321993B中公开了一种分离螺母连接解锁装置，用于对分离体连接或解锁，这种分离螺母连接解锁装置包括分离螺母、圆柱弹簧、加载螺母和收集盒，其中，分离螺母设置在分离体的下方，分离螺母上设置有螺杆，螺杆的另一端通过加载螺母锁紧在设于分离体上方的收集盒中；解锁分离体时，通过分离螺母的分离动作，使螺杆与分离螺母脱离，弹性件将螺杆和加载螺母弹到收集盒中，从而采用非爆炸性方式解决了分离体的连接于解锁问题，同时分离后的零部件不会彻底脱离分离体。

但是，首先，连接解锁该装置的螺杆与分离螺母之间存在周向旋转限位结构，以作为加载螺母施加预紧力时的反力矩接口，即螺杆与分离螺母接口复杂。该连接接口的存在，要求螺杆和分离螺母需在分离螺母装配过程中进行连接，无法实现后期安装，即分离螺母无法作为独立产品与螺杆剥离。其次，加载螺母旋转施加预紧力时，需同时压缩弹簧，和弹簧的接触面间存在旋转摩擦力，干扰预紧力加载的准确性，从而影响连接可靠性。再次，该装置加载螺母与螺杆连接时，需同时大幅压缩弹簧，操作中需克服弹簧反弹力，操作不够便捷。最后，该加载螺母为单螺母预紧，仅依靠弹簧的弹力防松，防松措施可靠性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离螺母连接解锁装置，解决了上述技术问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种分离螺母连接解锁装置，用于将两分离体进行连接及解锁，包括分离螺母、螺杆及收集筒；所述收集筒和所述分离螺母分别设于所述两分离体的上、下方；对所述两分离体连接时，所述螺杆贯穿所述两分离体，螺杆的下端与分离螺母螺纹连接，上端位于收集筒中；

分离螺母连接解锁装置还包括加载螺母、弹性件及锁紧套；所述螺杆穿过所述螺杆的上部依次连接所述锁紧套和所述加载螺母，所述弹性件套设于锁紧套和加载螺母上，且其两端通过锁紧套和一个分离体进行限位；

对所述两分离体连接时，所述螺杆通过所述加载螺母和分离螺母锁紧；

对所述两分离体解锁时，通过分离螺母的分离动作，螺杆脱离分离螺母，并在弹性件的作用下收集于收集筒内，并与收集筒保持轴向的相互作用力。

优选的，所述螺杆上端设有用于防止其周向转动的周向限位部，所述锁紧套上设有与周向限位部对应的周向限位孔。

优选的，所述周向限位部的外壁为非圆柱面。

优选的，所述两分离体解锁后，所述弹性件成蓄能状态，并使螺杆和锁紧套与收集筒保持相互作用力。

优选的，所述螺杆与分离螺母螺纹连接或卡接。

优选的，所述螺杆通过一抗剪锥套连接两分离体。

优选的，所述加载螺母通过一垫圈设于两分离体的上方，所述加载螺母与垫圈球面配合。

优选的，所述锁紧套通过紧固件连接螺杆。

相对于现有技术，本申请的有益效果是：

第一，本发明的螺杆和分离螺母的连接关系简单，分离螺母仅需要提供常规连接，例如螺纹连接孔，而不需要提供反力矩限位接口，因而，螺杆无需再分离螺母的装配过程中进行连接，而可在后期安装连接解锁结构时进行连接，换言之，螺杆和分离螺母相互独立，也进而提升了安装连接解锁装置的便捷性。

第二，本申请的连接解锁装置可靠性更高，通过锁紧套对弹性件进行轴向限位，加载螺母不承受弹性件的作用力的干扰，因此通过加载螺母对螺杆施加的预紧力更为精确，从而提高了分离螺母连接解锁装置的可靠性。

第三，螺杆和锁紧套的连接处设置有周向限位装置，解决了螺杆周向转动的问题，因而进一步提升了分离螺母连接解锁装置的连接可靠性。

第四，安装加载螺母时，不需克服所少数弹性件的压力载荷造成的巨大摩擦力，，因此安装更为便捷。

第五，锁紧套的底面可与加载螺母的顶面压紧贴合，通过限制加载螺母轴向的位移，阻止其周向的螺纹转动，并且改善了加载螺母的防松效果。

附图说明

图1为本申请的连接状态示意图；

图2为本申请的解锁状态示意图；

图3为图1的A-A向视图。

其中，1、分离螺母，2、螺杆，21、周向限位部，3、抗剪锥套，4、收集筒，5、垫圈，6、加载螺母，7、弹性件，8、锁紧套，81、翻边部，82、套筒部，9、第一分离体，10、第二分离体。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例加以详细说明。

如图1至图3所示，一种分离螺母连接解锁装置，用于将第一分离体9和第二分离体10进行连接及解锁，包括分离螺母1、螺杆2、收集筒4、加载螺母6、弹性件7及锁紧套8。

其中，收集筒4和分离螺母1分别设置在第一分离体9和第二分离体10上，连接方式可为固接、可拆卸连接等，本实施例中均采用紧固件连接，以便于安装，如图1所示。收集筒4用于收集分离后的螺杆2、加载螺母6、锁紧套8以及弹性件7，故其与第一分离体9之间形成用以容置螺杆2、加载螺母6以及锁紧套8的腔体。

螺杆2的上端依次与锁紧套8、加载螺母6连接，弹性件7套接于锁紧套8和加载螺母6上，并通过设于螺杆2上端的锁紧套8以及第一分离体9进行轴向压缩限位，使弹性件7保持蓄能状态。该处所说的螺杆2的上端理解为螺杆2伸出第一分离体9的一端。

螺杆2的下端与分离螺母1螺纹连接。考虑到螺纹连接结构为现有成熟技术，故未在图中展示螺杆2与分离螺母1螺纹连接的结构，螺纹连接的优点在于螺杆2周向的旋转自由度得到了约束，可靠性高；且连接螺杆2和分离螺母1时，直接旋入螺杆2即可，操作便捷；另外，设计时可根据受力需要选择不同规格的标准螺纹，节省了加工资源。

在对第一、第二分离体锁紧时，首先，分离螺母1连接于第二分离体10上，具体连接方式例如图1所示的紧固件连接。螺杆2贯穿第一分离体9和第二分离体10，螺杆2的下端螺接在分离螺母1上，螺杆2的上端旋入加载螺母6。加载螺母6和分离螺母1共同配合将第一分离体9和第二分离体10连接在一起，具体地说：分离螺母1不动，通过旋转加载螺母6施加一定预紧力，使第一分离体9和第二分离体10紧密连接。然后，将弹性件7套接在加载螺母6上，并将锁紧套8安装在螺杆2上，锁紧套8和螺杆可采用螺接或者紧固件连接等方式，本申请不对两者的具体连接结构进行限定。锁紧套8的上端对弹性件7具有限位作用，将其压缩在第一分离体9上。最后，将收集筒4安装在第一分离体9上。至此，本申请的分离螺母连接解锁装置装配完成。

由此可以看出，首先，螺杆2无需再分离螺母1的装配过程中进行连接，而可在后期安装连接解锁结构时进行连接，换言之，螺杆2和分离螺母1相互独立。其次，本申请通过锁紧套8对弹性件7进行轴向限位，而不是通过加载螺母6对其轴向限位，因而在安装加载螺母6时不用克服弹性件7的弹性力，进而能够精准把握预紧力的大小，避免了旋转摩擦力的干扰，并提升了加载螺母的安装便捷性。

对第一、第二分离体解锁时，通过分离螺母1的分离动作，螺杆2脱离分离螺母1，使两分离体相互分离，分离后的螺杆2连同锁紧套8、加载螺母6均在弹性件7的作用下弹向收集筒4的端部，并与收集筒4保持轴向的相互作用力，以避免分离后的螺杆2在收集筒4中晃动。

具体的，如图1所示，锁紧套8包括套筒部82和设于套筒部82外壁上的翻边部81，套筒部82的上端设有周向限位孔，用于对螺杆2周向旋转自由度进行约束；翻边部81沿套筒部82的轴向向外延伸，并与套筒部82一体成型，用于挡住弹性件7以对其进行轴向限位。

螺杆2的上端设置有周向限位部21，螺杆2穿过锁紧套8，并且周向限位部21插入上述周向限位孔中。锁紧套8对螺杆2进行周向限位的具体结构可为多种，如在周向限位孔和周向限位部21中设置凸起和凹槽，通过凸起与凹槽的配合关系实现周向限位，本申请不对此处的具体限位结构做限定，作为优选的，本实施例中，周向限位部21的外壁和周向限位孔的内壁设置成非圆柱面，可为棱柱面、椭圆形面等，进一步的，周向限位孔和轴向限位部的形状一致，以带来更好的限位效果。

具体的，如图1所示，锁紧套8的上端与螺杆2通过紧固件连接，以便于拆装；锁紧套8的底面与加载螺母6的顶面压紧贴合，通过限制加载螺母轴向的位移，阻止其周向的螺纹转动，增强了加载螺母6的防松效果。

具体的，由于通常情况下，分离螺母1不能承受剪切力，因此本实施例中，抗剪锥套3连接第一分离体，并嵌入第二分离体，和第二分离体无连接，，以增强分离螺母连接解锁装置的连接可靠性。考虑到该连接结构为现有技术，且本申请与保护的方案不在于抗剪锥套3的连接结构，故本申请不对此作详细表述。

具体的，加载螺母6通过一垫圈5设于第一分离体9上，。作为优选的，本实施例中选用球面垫圈，球面垫圈和加载螺母下端的球面配合，保证在第一分离体的安装面和螺杆轴向的垂直度存在角度偏差时，加载螺母和球面垫圈的球铰适应性转动，保证加载螺母和螺杆可同轴安装和预紧力加载，避免螺杆产生非轴向载荷。

具体的，本实施例中，弹性件7选用螺旋弹簧；收集筒4上设有若干观察用的孔。

以上从结构上对本申请进行了详细阐述，以下结合安装流程对分离螺母连接解锁装置作进一步的说明。首先，将螺杆2穿过设有抗剪锥套3的第一、第二分离体，并与分离螺母1连接；然后，将垫圈5套接在螺杆2上，用扳手夹住螺杆2的轴向限位部安装加载螺母6，对螺杆2进行预紧；最后安装弹性件7和锁紧套8，使弹性件7保持蓄能状态，如图1所示。

以下结合解锁过程对分离螺母连接解锁装置作进一步的说明。分离螺母1执行分离动作，螺杆2与分离螺母1分离并失去其约束，两分离体进行分离；然后第一分离体9上的弹性件7释能，将螺杆2、锁紧套8及分离螺母1弹到收集筒4的顶端，此时弹性件7仍呈蓄能状态，使锁紧套8同收集筒4之间保持相互作用力，因而分离后的螺杆2不会在收集筒4中晃动，如图2所示。

以上结合具体实施例对分离螺母连接解锁装置进行了说明，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种分离螺母连接解锁装置，用于将两分离体进行连接及解锁，包括分离螺母、螺杆及收集筒；所述收集筒和所述分离螺母分别设于所述两分离体的上、下方；对所述两分离体连接时，所述螺杆贯穿所述两分离体；螺杆的下端连接分离螺母，上端位于收集筒中；其特征在于，所述螺杆与分离螺母螺接，还包括加载螺母、弹性件及锁紧套；所述螺杆的上部依次连接所述锁紧套和所述加载螺母，所述弹性件套设于锁紧套和加载螺母上，且其两端通过锁紧套和一个分离体进行限位；

对所述两分离体连接时，所述螺杆通过所述加载螺母和分离螺母锁紧；

对所述两分离体解锁时，通过分离螺母的分离动作，螺杆脱离分离螺母，并在弹性件的作用下收集于收集筒内，并与收集筒保持轴向的相互作用力。

2.如权利要求1所述的分离螺母连接解锁装置，其特征在于，所述螺杆上端设有用于防止其周向转动的周向限位部，所述锁紧套上设有与所述周向限位部对应的周向限位孔。

3.如权利要求2所述的分离螺母连接解锁装置，其特征在于，所述周向限位部的外壁为非圆柱面。

4.如权利要求1-3任一项所述的分离螺母连接解锁装置，其特征在于，所述两分离体解锁后，所述弹性件成蓄能状态，并使螺杆和锁紧套与收集筒保持相互作用力。

5.如权利要求1-3任一项所述的分离螺母连接解锁装置，其特征在于，所述螺杆与分离螺母螺纹连接或卡接。

6.如权利要求1-3任一项所述的分离螺母连接解锁装置，其特征在于，所述螺杆通过一抗剪锥套连接两分离体。

7.如权利要求1-3任一项所述的分离螺母连接解锁装置，其特征在于，所述加载螺母通过一垫圈设于两分离体的上方，所述加载螺母与垫圈球面配合。

8.如权利要求1-3任一项所述的分离螺母连接解锁装置，其特征在于，所述锁紧套通过紧固件连接螺杆。