CN109383850A - 一种非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，涉及机械、航空、航天的解锁机构技术领域。本发明在锁紧状态下，分瓣螺母被箍紧滚珠箍紧，螺纹闭合，可实现连接功能，当需要分离时，通过非火工驱动器推动解锁滑块向上运动，解除对箍环的约束，进而解除对分瓣螺母的约束，分瓣螺母在分离/复位弹簧的作用下向四周散开，使得螺纹连接失效，完成解锁。当需要复位时，用复位工装从解锁装置底部插入，将箍环向上顶起到解锁前的位置，解锁滑块向下推动卡位滚珠，重新卡住箍环，同时，箍环也会将所有箍紧滚珠挤回到解锁前位置，重新箍紧分瓣螺母，从而完成复位。本发明具有结构简单、尺寸紧凑、解锁可靠性高、复位方便的优势。

Description

一种非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置

技术领域

本发明涉及机械、航空、航天的锁紧释放机构技术领域，特别涉及一种非火工驱动的采用分瓣螺母原理实现分离的解锁装置。

背景技术

在航空器、航天器、舰船等运载设备上，存在可分离结构或设备的连接与分离需求。目前主要采用火工品驱动的解锁装置，如火工切割器、爆炸螺栓、火工锁等，这种装置本质上是小型炸药，存在管理、运输、使用、维护上的诸多限制，同时其工作过程中产生较大的冲击和烟气破片残留，严重影响甚至损坏位置相近的设备，此外，火工品均为一次性使用产品，经济性较差。因此，易于管理、运输、使用、维护，同时无污染、可重复使用、经济性好的非火工驱动的解锁装置是当前该技术领域的重要发展方向。

目前，现有技术中已经有学者对非火工驱动的解锁装置进行了研究，比如：“形状记忆合金连接分离装置的若干研究”，熊诗辉，北京理工大学，中国优秀硕士学位论文全文数据库，工程科技Ⅱ辑·航空航天科学与工程，2015年；第4章，SMA连接分离装置结构设计研究一节中，公开了一种非火工驱动的解锁装置，其分离时，SMA丝经电源加热至100℃以上，SMA丝收缩，带动锁定滑块轴向向上运动，解除对止动球的径向约束，止动球在锁定套筒的作用下径向移动，从而解除锁定套筒的轴向约束，在驱动弹簧的轴向驱动下，锁定套筒轴向向下运动，并带动止动球向下滑动，解除对分瓣螺母的径向约束，在分离顶块和螺栓预紧力的作用下，分瓣螺母径向张开，从而实现螺栓的释放

其中“锁定套筒轴向向下运动，并带动止动球向下滑动，解除对分瓣螺母的径向约束，”是该技术的最大的缺陷，该论文中的止动球（该论文中的附图标记13、14）和锁定套筒（该论文中的附图标记4）为固定配合，在解锁过程中止动球和锁定套筒之间不发生相对运动，止动球在分瓣螺母2的外圆柱面上滑动实现解锁。止动球和锁定套筒的这种连接方式具有如下缺陷：1）由于分瓣螺母、止动球和锁定套筒在径向的配合是有间隙的，导致分瓣螺母对止动球的作用力不可能刚好为径向正压力，必然存在沿轴向向下的分力，而止动球和锁定套筒为固定配合，导致分瓣螺母对止动球的正压力和轴向向下分力均会传递到锁定套筒上，使得锁定套筒过分压紧下端的止动球，进而严重影响了该装置的解锁功能；2）锁定套筒受到的沿轴向向下的分力，直接受到分瓣螺母中拧入螺钉的载荷影响，将导致该装置在不同载荷下的解锁能力不同，进一步降低了该装置在不同载荷条件下使用的可靠性；3）止动球和锁定套筒为固定配合，这种配合方式的实现工艺比较复杂，往往需要通过焊接、过盈配合、胶接等方法，不利于工程实现。

发明内容

本发明主要针对现有火工品驱动的解锁装置技术的不足，提供一种采用非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置。

本发明采用的技术方案为：一种采用非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，包括：保持架，外壳，分瓣螺母，箍紧滚珠，驱动弹簧，分离顶块，分离/复位弹簧，箍环，卡位滚珠，解锁滑块，非火工驱动器，端盖。保持架，外壳和端盖形成封闭空间，箍环位于外壳内部，其内圆和保持架外圆配合，其下端被卡位滚珠限位，维持其空间位置，驱动弹簧被预压缩，并压紧箍环，箍紧滚珠位于保持架对应的孔内，其一侧和箍环接触，另一侧和分瓣螺母接触，在箍紧滚珠的作用下，分瓣螺母完全闭合，形成完整螺纹，分瓣螺母上端有锥面和保持架上对应的锥面配合，下端有锥面和分离顶块上对应的锥面配合，分离顶块外圆和保持架内孔配合，分离顶块下端被分离/复位弹簧顶紧，维持其空间位置，解锁滑块外圆和保持架内孔配合，同时其向下自由度被卡位滚珠限制，从而维持其空间位置，解锁滑块顶部有凹槽，用于放置分离/复位弹簧，卡位滚珠位于保持架对应的孔内，非火工驱动器位于外壳和端盖之间的空间内，其输出端和解锁滑块相连接，用于驱动解锁滑块运动。

其中，分瓣螺母可以分成两瓣、三瓣或多瓣，在合拢状态下形成完整螺纹，用于实现连接功能，在合拢状态下，其周向被上下两排箍紧滚珠箍紧，每瓣螺母上、下分别和两颗箍紧滚珠接触，保持受力平衡，同时，其上端通过锥面或平面和保持架配合，锥面配合有利于分瓣螺母的顺利分开，但是会增大分瓣螺母对箍紧滚珠的压紧力，不利于解锁装置的释放，因此可在分瓣螺母顺利分开和提高释放可靠性之间平衡，选择锥面或者平面设计。分瓣螺母下端通过锥面和分离顶块配合，在解锁过程中，分离/复位弹簧会推动分离顶块运动，通过下端锥面促进分瓣螺母的顺利、快速张开。

其中，分瓣螺母上端设有防转槽，用于和保持架上的防转键配合，保证在向合拢后的分瓣螺母中拧入螺钉进行加载的过程中分瓣螺母不会因为螺纹之间的摩擦力而发生转动，从而导致解锁装置无法加载。在多瓣螺母合并为完整螺纹后，外表面为完整光滑的圆柱，无任何配合台阶，便于加工。

其中，保持架整体分为内外两层圆柱筒结构，内层圆柱筒较长，用于保持箍紧滚珠和卡位滚珠的空间位置，提供分瓣螺母、分离顶块、解锁滑块的运动轨道，同时内层圆柱筒的下端和外壳底部圆柱孔配合，外层圆柱筒较短，用于和外壳结构连接，连接方式可以是螺纹连接、销钉连接、焊接、过盈连接、胶接等；内层圆柱筒上端内部设置有防转键，用于和分瓣螺母上的防转槽配合，内层圆柱筒上部侧壁周向分布有两排孔，用于约束箍紧滚珠的空间位置，下部周向均布有一排孔，用于约束卡位滚珠的空间位置，保持架上部有锥面或者平面和分瓣螺母上端配合，其顶面中心设有供连接螺钉拧入分瓣螺母的孔，还有用于和外部结构连接的法兰；

其中，分离/复位弹簧上端位于分离顶块下端孔内，下端位于解锁滑块上端孔内，和保持架或其它结构不构成装配关系，在解锁装置工作过程中，其上端和下端都会发生运动，但是弹簧始终处于压缩状态，由于其装配关系，该弹簧同时起到分离和复位的作用，在解锁过程中，该弹簧推动分离顶块向上运动，从而促进分瓣螺母的张开，起到分离的作用，在复位过程中，该弹簧向下压解锁滑块，从而将卡位滚珠挤入保持架的卡位滚珠孔内，对箍环形成卡位效果，起到复位作用。另外，由于分离/复位弹簧这种紧凑的装配结构设计，未特意在保持架上设计专门的结构作为弹簧的安装支座，降低了保持架的复杂程度，缩短了该解锁装置的轴向尺寸。

其中，箍环整体呈薄壁圆柱筒结构，其内壁上端有第一复位斜面，在解锁过程中，该斜面保证滚珠能够平稳滑入斜面底部，减小解锁时的冲击对箍环材料造成的损伤，同时在复位过程中，该斜面能够给箍紧滚珠施加径向分力，保证能将箍紧滚珠推回保持架对应的孔内，从而完成解锁装置的复位；箍环下端有第一卡位斜面，该斜面在锁紧状态下被卡位滚珠顶住，实现对箍环的卡位，维持解锁装置的锁紧状态，在解锁时，该斜面对卡位滚珠施加径向分力，将卡位滚珠推入解锁滑块对应的凹槽里面，完成解锁装置的解锁动作，该斜面角度的大小还决定了卡位滚珠对解锁滑块正压力的大小，从而决定了非火工驱动器推动解锁滑块需要的载荷大小，因此可以根据实际使用情况设计该斜面的角度大小；箍环内壁和保持架的内层圆柱筒外壁形成精密配合，其外壁与驱动弹簧形成间隙配合，在锁紧状态下，其第一复位斜面要位于保持架上对应箍紧滚珠孔上方的特定位置，确保在锁紧状态下能箍紧滚珠，在驱动弹簧将箍环向下推动到极限位置时，箍紧滚珠能够完全滚到斜面底端；在锁紧状态下，箍环的第一卡位斜面要刚好和卡位滚珠接触，以保证维持解锁装置的锁紧状态，同时其顶端要距离保持架有小间隙，确保箍环在轴向没有被过定位。

其中，外壳外部整体为圆柱结构，其内部为阶梯孔结构，其外壁上端可通过螺纹或其它形式和保持架外层圆柱筒内壁连接，其内部下端通过圆柱孔和保持架内层圆柱筒外壁配合，其内部上端为较大圆柱孔，提供了驱动弹簧和箍环的安装及运动空间，其内部有多个凹槽、圆弧结构，用于布置非火工驱动元件和供电导线，其底部有对称分布的2个或多个复位孔，用于在复位过程中，将复位工装的复位顶杆从该孔中插入，推动箍环运动以实现复位。

其中，解锁装置的复位工装整体呈一端封闭的薄壁圆柱筒结构，筒壁上设置有一个或多个U形缺口，用于在复位过程中避开解锁装置侧壁上引出的供电导线，在其底座上对称布置有2个或多个复位顶杆，其顶杆数目及分布方式和外壳底部复位孔相同。

其中，解锁装置的复位方法为通过复位工装，将箍环向上推动到其锁紧状态的位置，同步地推动箍紧滚珠箍紧分瓣螺母，压缩驱动弹簧，卡位滚珠会被解锁滑块同步挤出，完成对箍环的卡位。

其中，分离顶块上端有和分瓣螺母下端配合的锥面，其侧壁为外圆柱面，和保持架的内圆柱筒内壁配合，其底端有供分离/复位弹簧安装的圆柱孔。

该装置的工作原理如下：在锁紧状态下，分瓣螺母被箍紧滚珠箍紧，螺纹闭合，可作为普通螺纹实现连接功能，当需要分离时，对非火工驱动器供电，非火工驱动器作动，对外输出位移和力，推动解锁滑块向上运动，卡位滚珠滑入解锁滑块对应的凹槽内部，解除对箍环的约束，箍环在驱动弹簧的压力作用下向下运动，使得箍紧滚珠滑入箍环对应的凹槽内部，解除对分瓣螺母的约束，分瓣螺母在分离/复位弹簧的作用下向四周散开，使得螺纹连接失效，完成释放，当需要复位时，用复位工装从解锁装置底部插入，将箍环向上顶起到解锁前的位置，在分离/复位弹簧的作用下，解锁滑块向下推动卡位滚珠，将其挤回到解锁前的位置，重新卡住箍环，同时，箍环也会将所有箍紧滚珠挤回到解锁前位置，重新箍紧分瓣螺母，使其形成完整螺纹，从而完成装置的复位。

本发明与现有的非火工解锁装置技术相比，具有结构简单、尺寸紧凑、解锁可靠性高、复位方便的优势，具体表现在以下几个方面：

（1）本发明中的箍紧滚珠和箍环没有固定配合，无需采用焊接、过盈配合等不利于工程实现的工艺；此外，本发明中箍紧滚珠和箍环、分瓣螺母、保持架之间没有固定配合，均为可以活动的间隙配合，箍紧滚珠放置于保持架对应的孔内，箍紧滚珠和箍环、分瓣螺母均为点接触，分瓣螺母作用在箍紧滚珠上的力仅仅有正压力能够传递到箍环上，而沿轴向向下的分力则通过保持架上对应的孔对箍紧滚珠的支撑力抵消，避免轴向分力传递到箍环上，具有较强的解锁能力，同时在不同的载荷条件先均具有较高的解锁可靠性。

（2）本发明的分离/复位弹簧同时兼具分离和复位的功能，其直接安装于分离顶块和解锁滑块之间，精简了零件数量，降低了零件复杂程度，结构更为简单；

（3）本发明可通过设计分瓣螺母上端角度和驱动弹簧弹力实现解锁载荷的调整，可通过设计箍环下端第一卡位斜面的角度，调整对非火工驱动器的输出载荷要求，更利于解锁装置的系列化设计；

（4）本发明复位可通过从底端通过专用复位工装顶起箍环实现，操作简单。

附图说明

图1为采用非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置锁紧状态原理图；

图2为采用非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置解锁状态原理图；

图3为特征结构示意图；

图4为分瓣螺母受力分析图；

图5为卡位滚珠受力分析图；

图6为分瓣螺母和卡位滚珠配合示意图；

图7（a）为箍紧滚珠均布示意图；

图7（b）为箍紧滚珠非均布示意图；

图8为保持架防转键结构特征示意图；

图9为分瓣螺母和防转键配合示意图；

图10（a）为复位孔示意图；

图10（b）为复位工装工作原理；

图11为复位工装示意图；

图12为分离、复位弹簧分开的一种可能方案；

图13为分离、复位弹簧分开的另一种可能方案；

图14为分离顶块和锁紧滑块的一种可能结构。

图15为分离顶块和锁紧滑块的另一种可能结构。

附图标号含义：1 保持架；2 外壳；3分瓣螺母；4箍紧滚珠；5驱动弹簧；6分离顶块；7分离/复位弹簧；8箍环；9卡位滚珠；10解锁滑块；11非火工驱动器；12端盖；13 复位顶杆；14第一保持架；15 第二保持架；16 连接螺钉；17 电磁铁；101防转键；201 弧形过渡；202 复位孔；203 大圆柱孔；204 小圆柱孔；205 开槽结构；301第一分离斜面；302第二分离斜面；303 防转槽；401 上排滚珠；402 下排滚珠；701 分离弹簧；702 复位弹簧；801 第一复位斜面；802 第一卡位斜面； 1001 第二卡位斜面；1002 第二复位斜面；1003 滑动孔；1101 备份记忆合金丝。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

本发明提供了一种采用非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其锁紧状态如图1所示，解锁状态如图2所示。本发明可以采用多种非火工驱动器进行驱动实现解锁，具体包括如电磁驱动器、形状记忆合金驱动器、电机、压电驱动器、石蜡驱动器、热刀驱动器等。下面结合附图，介绍本发明采用形状记忆合金驱动器和电磁驱动器的两种具体实施方式。

本发明的一个实施例如图1所示，其主要零件包括：保持架1，外壳2，分瓣螺母3，箍紧滚珠4，驱动弹簧5，分离顶块6，分离/复位弹簧7，箍环8，卡位滚珠9，解锁滑块10，非火工驱动器11，端盖12。保持架1，外壳2和端盖12形成封闭空间，箍环8位于外壳2内部，其内圆和保持架1外圆配合，其下端被卡位滚珠9限位，维持其空间位置，驱动弹簧5被预压缩，并压紧箍环8，箍紧滚珠4位于保持架1对应的孔内，其一侧和箍环8接触，另一侧和分瓣螺母3接触，在箍紧滚珠4的作用下，分瓣螺母3完全闭合，形成完整螺纹，分瓣螺母3上端有第一分离斜面301和保持架1上对应的锥面配合，下端有第二分离斜面302和分离顶块6上对应的锥面配合，分离顶块6外圆和保持架1内孔配合，分离顶块6下端被分离/复位弹簧7顶紧，维持其空间位置，解锁滑块10外圆和保持架1内孔配合，同时其上的第二复位斜面1002被卡位滚珠9顶住，限制了其向下自由度，从而其空间位置，解锁滑块10顶部有凹槽，用于放置分离/复位弹簧7，卡位滚珠9位于保持架1对应的孔内，非火工驱动器11位于外壳2和端盖12之间的空间内，其输出端和解维持锁滑块10相连接，用于驱动解锁滑块10运动。

其中，分瓣螺母3可以分成两瓣、三瓣或多瓣，在合拢状态下形成完整螺纹，用于实现连接功能。如图6所示，在合拢状态下，其周向被上排箍紧滚珠401和下排箍紧滚珠402箍紧。如图7（a）所示，每瓣螺母上、下分别和两颗箍紧滚珠接触，使得分瓣螺母3整体保持受力平衡，箍紧滚珠4沿着分瓣螺母3的周向分布方式可以是均布，如图7（a），也可以根据受力情况优化为特定的非均布分布，如图7（b）。

如图3所示，分瓣螺母3上端通过第一分离斜面301和保持架1配合，锥面配合有利于分瓣螺母的顺利分开，如图4所示，在锁紧状态下，锁紧力大小为F，由于第一分离斜面的作用，分瓣螺母3受到的水平分离为Fcosβ，促进了分瓣螺母3向四周快速分离。但是，也是由于该第一分离斜面的作用，分瓣螺母3也会对箍紧滚珠4施加大小为Fcosβ的压紧力，不利于解锁装置的释放，因此，在具体实施过程中，可在分瓣螺母顺利分开和提高释放可靠性之间平衡，选择合理的第一分离斜面301的角度β，或者极端情况下采用平面设计。分瓣螺母3下端通过第二分离斜面302和分离顶块6配合，在解锁过程中，分离/复位弹簧7会推动分离顶块6运动，通过下端锥面促进分瓣螺母3的顺利、快速张开，在具体实施过程中，也可根据分离/复位弹簧7的弹力大小和表面配合摩擦系数值，具体设计第二分离斜面302的角度值α。

如图6、图8、图9所示，分瓣螺母3上端设有防转槽303，用于和保持架1上的防转键101配合，保证在向合拢后的分瓣螺母3中拧入螺钉进行加载的过程中分瓣螺母3不会因为螺纹之间的摩擦力而发生转动，从而导致解锁装置无法加载。如图9所示，在多瓣螺母3合并为完整螺纹后，外表面为完整光滑的圆柱，无任何配合台阶，便于加工。

其中，保持架1整体分为内外两层圆柱筒结构，内层圆柱筒较长，用于保持箍紧滚珠4和卡位滚珠9的空间位置，提供分瓣螺母3、分离顶块6、解锁滑块10的运动轨道，同时内层圆柱筒的下端和外壳2底部圆柱孔配合，外层圆柱筒较短，用于和外壳2结构连接，连接方式可以是螺纹连接、销钉连接、焊接、过盈连接、胶接、胶接等；内层圆柱筒上端内部设置有防转键101，如图8所示，用于和分瓣螺母3上的防转槽303配合，内层圆柱筒上部侧壁周向分布有两排孔，用于约束箍紧滚珠4的空间位置，下部周向均布有一排孔，用于约束卡位滚珠9的空间位置，保持架1上部有锥面或者平面和分瓣螺母上端的第一分离斜面301配合，其顶面中心设有供连接螺钉拧入分瓣螺母的孔，还有用于和外部结构连接的法兰；

其中，分离/复位弹簧7上端位于分离顶块6下端孔内，下端位于解锁滑块10上端孔内，和保持架1或其它结构不构成装配关系，在解锁装置工作过程中，其上端和下端都会发生运动，但是弹簧始终处于压缩状态，由于其装配关系，该弹簧同时起到分离和复位的作用，在解锁过程中，该弹簧推动分离顶块6向上运动，从而促进分瓣螺母3的张开，起到分离的作用，在复位过程中，该弹簧向下压解锁滑块10，其上的第二复位斜面1002将卡位滚珠9挤入保持架1的卡位滚珠孔内，对箍环8形成卡位效果，起到复位作用。另外，由于分离/复位弹簧7这种紧凑的装配结构设计，未特意在保持架1上设计专门的结构作为弹簧的安装支座，降低了保持架1的复杂程度，缩短了该解锁装置的轴向尺寸。当然，若是不在乎保持架1的结构复杂程度和解锁装置的外形尺寸，也可采用其它替代技术方案，其中一种可能的方案如图12所示，将分离/复位弹簧7的功能进行拆分，分别用分离弹簧701和复位弹簧702替代，同时在保持架1上设置供两者安装的圆形隔板结构；另一种可行的技术方案如图13所示，将保持架1拆分成第一保持架14和第二保持架15，分离弹簧701安装于第一保持架14内部，复位弹簧702安装于第二保持架内部，同时将第二保持架通过连接螺钉16和外壳2进行连接。

如图3所示，箍环8整体呈薄壁圆柱筒结构，其内壁上端有第一复位斜面801，在解锁过程中，该斜面保证箍紧滚珠能够平稳滑入斜面底部，减小解锁时的冲击对箍环8材料造成的损伤，同时在复位过程中，该斜面能够给箍紧滚珠4施加径向分力，保证能将箍紧滚珠4推回保持架1对应的孔内，从而完成解锁装置的复位；箍环8下端有第一卡位斜面802，该斜面在锁紧状态下被卡位滚珠9顶住，实现对箍环8的卡位，维持解锁装置的锁紧状态，在解锁时，该斜面对卡位滚珠9施加径向分力，将卡位滚珠9推入解锁滑块10对应的凹槽里面，完成解锁装置的解锁动作。如图5所示，该斜面角度值γ还决定了卡位滚珠9对解锁滑块10正压力的大小，驱动弹簧5对箍环8的正压力大小为F _弹 ，箍环8对卡位滚珠9的正压力为F _弹 / tanγ，而卡位滚珠9对解锁还款10的正压力越大，非火工驱动器推动解锁滑块10需要的载荷就越大，因此具体实施时，需要根据非火工驱动器的载荷输出能力、驱动弹簧5的弹力大小，选择合适的第一卡位斜面802；箍环8内壁和保持架1的内层圆柱筒外壁形成精密配合，其外壁与驱动弹簧5形成间隙配合，在锁紧状态下，其第一复位斜面801要位于保持架1上对应箍紧滚珠孔上方的特定位置，确保在锁紧状态下能箍紧滚珠，在驱动弹簧5将箍环8向下推动到极限位置时，箍紧滚珠4能够完全滚到斜面底端；在锁紧状态下，箍环8的第一卡位斜面802要刚好和卡位滚珠9接触，以保证维持解锁装置的锁紧状态，同时其顶端要距离保持架1有小间隙，确保箍环8在轴向没有被过定位。

如图3所示，外壳2外部整体为圆柱结构，其内部为阶梯孔结构，分别为大圆柱孔203和小圆柱孔204，其外壁上端可通过螺纹或其它形式和保持架1外层圆柱筒内壁连接，其内部下端通过小圆柱孔204和保持架1内层圆柱筒外壁配合，其内部上端的大圆柱孔203提供了驱动弹簧5和箍环8的安装及运动空间，其内部有多个开槽结构205和弧形过渡201，用于布置形状记忆合金驱动器和供电导线；如图10（a）所示，其底部有对称分布的2个或多个复位孔202，用于在复位过程中，将复位工装11的复位顶杆13从该复位孔202中插入，推动箍环8向上运动实现复位。

如图11所示，解锁装置的复位工装11整体呈一端封闭的薄壁圆柱筒结构，筒壁上设置有一个或多个U形缺口，用于在复位过程中避开解锁装置侧壁上引出的供电导线，在其底座上对称布置有2个或多个复位顶杆13，其顶杆数目及分布方式和外壳底部复位孔202相同。

如图10（b）所示，解锁装置的复位方法为通过复位工装，将箍环8向上推动到其锁紧状态的位置，同步地推动箍紧滚珠4箍紧分瓣螺母3，压缩驱动弹簧5，卡位滚珠9会被解锁滑块10同步挤出，完成对箍环8的卡位。

如图1所示，分离顶块6上端有和分瓣螺母3下端第一分离斜面301配合的锥面，其侧壁为外圆柱面，和保持架1的内圆柱筒内壁配合，其底端有供分离/复位弹簧7安装的圆柱孔。分离顶块6的另一种可能实施方式如图14所示，其整体呈T形结构，其外圆柱面和保持架1的内圆柱筒内壁不配合，其下端有细长圆柱，和解锁滑块10上的滑动孔1003配合，并能在其中上下滑动。

该装置的工作原理如下：在锁紧状态下，分瓣螺母3被箍紧滚珠4箍紧，螺纹闭合，可作为普通螺纹实现连接功能，当需要分离时，对非火工驱动器11供电，非火工驱动器11作动，对外输出位移和力，推动解锁滑块（10）向上运动，卡位滚珠（9）滑入解锁滑块（10）对应的凹槽内部，解除对箍环8的约束，箍环8在驱动弹簧5的压力作用下向下运动，使得箍紧滚珠4滑入箍环对应的凹槽内部，解除对分瓣螺母3的约束，分瓣螺母3在分离/复位弹簧7的作用下向四周散开，使得螺纹连接失效，完成释放，当需要复位时，用复位工装从解锁装置底部插入，将箍环8向上顶起到解锁前的位置，在分离/复位弹簧的作用下，解锁滑块10向下推动卡位滚珠9，将其挤回到解锁前的位置，重新卡住箍环8，同时，箍环8也会将所有箍紧滚珠4挤回到解锁前位置，重新箍紧分瓣螺母3，使其形成完整螺纹，从而完成装置的复位。

Claims (10)

1.一种非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，包括：保持架（1），外壳（2）和端盖（12）形成的安装空间，其特征在于：保持架（1）包括筒形结构并位于该安装空间内，筒形结构的侧壁具有若干贯穿孔；卡位滚珠（9）与箍紧滚珠（4）可自由滚动的与贯穿孔间隙配合；

箍环（8）位于外壳（2）内部，箍环（8）内圆和保持架（1）筒形结构外圆配合且箍环（8）下端设有卡位滚珠（9），驱动弹簧（5）被预压缩并压紧箍环（8）于卡位滚珠（9）上，

筒形结构内依次设有分瓣螺母（3）、分离顶块（6）、分离/复位弹簧（7）和解锁滑块（10），分离顶块（6）外圆和保持架（1）筒形结构内孔配合，分离顶块（6）下端被分离/复位弹簧（7）顶紧，

在锁紧工况下，箍紧滚珠（4）位于保持架（1）对应的贯穿孔内，其一侧和箍环（8）接触，另一侧和分瓣螺母（3）接触，在箍紧滚珠（4）的作用下，分瓣螺母完全闭合，形成完整螺纹，

在解锁工况下，非火工驱动器（11）驱动解锁滑块（10）上移，卡位滚珠（9）进入解锁滑块（10）顶部有凹槽，在轴向上释放箍环（8），箍紧滚珠（4）进入释放箍环（8）的凹槽内，在径向上释放分瓣螺母（3），从而实现解锁操作。

2.根据权利要求1所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：分瓣螺母（3）上端有锥面和保持架（1）上对应的锥面配合，分瓣螺母（3）下端有锥面和分离顶块（6）上对应的锥面配合。

3.根据权利要求1所述的非火工驱动器分瓣螺母型解锁装置的外壳，其特征在于：非火工驱动器（11）位于外壳（2）和端盖（12）之间的空间内，其输出端和解锁滑块（10）相连接，用于驱动解锁滑块（10）运动。

4.根据权利要求1所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：分瓣螺母（3）在闭合状态下周向被上下两排箍紧滚珠（4）箍紧，分瓣螺母（3）上、下分别和两颗箍紧滚珠接触，在分开状态下，其外圆和保持架（1）筒形结构内层接触，其上端仍然通过平面或锥面和保持架（1）配合，其下端仍然通过锥面和分离顶块（6）配合，维持其空间位置。

5.根据权利要求1所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：所述的分瓣螺母（3）上端有防转槽（303），用于和保持架（1）上的防转键（101）配合。

6.根据权利要求1所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：所述的保持架（1）筒形结构分为内外两层圆柱筒结构，内层圆柱筒长，用于保持箍紧滚珠（4）和卡位滚珠（9）的空间位置，提供分瓣螺母（3）、分离顶块（6）、解锁滑块（10）的运动轨道，同时和外壳底部圆柱孔配合；外层圆柱筒较短，用于和外壳（2）结构配合，其上端防转键（101）用于和分瓣螺母（3）上的防转槽（303）配合。

7.根据权利要求1所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：所述的箍环（8）整体呈薄壁圆柱筒结构，其内壁上端有第一复位斜面（801），下端有第一卡位斜面（802），其底部有用于放置驱动弹簧（5）的台阶，其装配特征在于，其内壁和保持架（1）的内层圆柱筒外壁形成精密配合，其外壁与驱动弹簧（5）形成间隙配合，在锁紧状态下，其第一复位斜面（801）要位于保持架（1）上对应箍紧滚珠孔上方一定位置，其第一卡位斜面（802）要刚好和卡位滚珠（9）接触，其顶端要距离保持架（1）有小间隙。

8.根据权利要求7所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：所述的外壳（2），其外部整体为圆柱结构，其内部为阶梯孔结构，其外壁上端可通过螺纹或其它形式和保持架（1）外层圆柱筒内壁配合，其内部下端通过圆柱孔和保持架（1）内层圆柱筒外壁配合，其底部有对称分布的两个或多个复位孔。

9.根据权利要求8所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：还包括复位工装，其整体呈薄壁圆柱筒结构，筒壁上设置有一个或多个U形缺口，其底座上对称布置有两个或多个复位顶杆（13），其顶杆数目及分布方式和外壳（2）底部复位孔相同。

10.根据权利要求1所述的非火工驱动器的分瓣螺母型解锁装置，其特征在于：所述的分离顶块（6）上端有和分瓣螺母（3）配合的锥面，其侧壁为外圆柱面，和保持架（1）的内圆柱筒内壁配合，其底端有供分离/复位弹簧（7）安装的圆柱孔。