CN109436382B - 一种锁销类分离弹簧拉紧机构、分离装置及分离方法 - Google Patents

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Abstract

一种锁销类分离弹簧拉紧机构、分离装置及分离方法，通过线轮和锁紧机构可实现插销弹簧在压缩状态下的再拉紧，首先完成载荷对接，再进行弹簧解锁，能够满足轻载荷纵向对接、重载荷横向对接解锁两种需求。该分离装置已在某航天产品中成功应用，顺利实现轻载荷纵向对接、重载荷横向对接解锁两种工况，保证了型号圆满成功。

Description

一种锁销类分离弹簧拉紧机构、分离装置及分离方法
技术领域
本发明涉及一种锁销类分离弹簧拉紧机构、分离装置及分离方法，属于机械结构技术领域。
背景技术
锁销类分离弹簧因其锁紧和解锁形式简单可靠，目前在运载火箭型号上广泛应用，该种弹簧由锁紧销和长圆孔实现内外套筒及簧丝的锁紧，弹簧解锁只能靠对接载荷(部段)的自重使弹簧压缩来实现锁紧销解锁，若载荷较轻不足以压缩分离弹簧，或分离弹簧安装方向与载荷重力施加力方向不同时，无法实现弹簧解锁，这就严重限制了销锁类分离弹簧的应用范围。在航天某型号中，选用了锁销类分离弹簧，但出现了因分离结构重量轻而无法实现弹簧完全解锁的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种锁销类分离弹簧拉紧机构、分离装置及分离方法，通过线轮和锁紧机构可实现插销弹簧在压缩状态下的再拉紧，首先完成载荷对接，再进行弹簧解锁，能够满足轻载荷纵向对接、重载荷横向对接解锁两种需求。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种锁销类分离弹簧拉紧机构，包括支撑架、手柄、线轮、绳索、拉紧环；
所述支撑架用于支撑线轮；所述绳索缠绕在线轮上；所述拉紧环与绳索的两端连接；所述线轮的两端设有凸轴，所述凸轴上设有手柄通孔，所述支撑架在安装线轮的位置设有线轮通孔，所述凸轴穿过所述支撑架的线轮通孔；所述手柄通过所述凸轴的手柄通孔与线轮连接。
上述锁销类分离弹簧拉紧机构，所述绳索为钢丝绳。
上述锁销类分离弹簧拉紧机构，所述支撑架上设有挡杆，所述挡杆用于卡住手柄。
上述锁销类分离弹簧拉紧机构，所述绳索的两端在线轮上的缠绕方向相反。
上述锁销类分离弹簧拉紧机构，所述支撑架包括端框、支撑面、支架、挡杆；所述挡杆与端框连接，所述端框与支撑面连接，所述支撑面与支架连接。
一种锁销类分离装置，包括锁紧销、分离弹簧和权利要求所述的锁销类分离弹簧拉紧机构；所述锁紧销用于锁紧或解锁分离弹簧；所述拉紧环套装在锁紧销上。
上述锁销类分离装置，所述分离弹簧包括内套筒、外套筒、弹簧；所述弹簧的一端与内套筒连接，另一端与外套筒连接；所述外套筒套装在内套筒上；所述内套筒和外套筒上均设有长圆孔，所述锁紧销同时穿过内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔；当所述弹簧压缩时，所述锁紧销能够从内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔抽出，分类装置解锁；当所述弹簧伸展时，所述锁紧销卡在内套筒的长圆孔和外套筒的长圆中，分类装置锁紧。
上述锁销类分离装置，所述支撑架包括端框、支撑面、支架、挡杆；所述挡杆与端框连接，所述端框与支撑面连接，所述支撑面与支架连接；所述支撑面设有拉紧环通孔，所述拉紧环穿过所述拉紧环通孔套装在锁紧销上；所述挡杆用于卡住手柄。
上述锁销类分离装置，所述绳索的两端在线轮上的缠绕方向相反。
上述锁销类分离装置，所述锁紧销为柱体。
一种锁销类分离方法，采用上述锁销类分离装置，包括如下步骤：
步骤一、将支撑架的支架靠装在分离弹簧的内套筒与弹簧连接的端面上；然后调整绳索的长度，使拉紧环套装在锁紧销上；
步骤二、转动手柄，手柄带动线轮旋转；线轮的旋转使绳索卷入线轮的线槽内；绳索通过拉紧环带动锁紧销移动；锁紧销带动分离弹簧的内套筒和外套筒相对移动，分离弹簧的弹簧压缩；
步骤三、将分离弹簧连接的外部对接面连接使所述弹簧保持压缩状态，然后释放线轮并将锁紧销从分离弹簧的内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔中抽出，分类装置解锁。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明针对横向插销式分离弹簧在压缩状态的再次拉紧和压缩而设计的一种拉紧机构，因横向插销式分离弹簧只能依靠载荷外力压缩压缩弹簧，使锁紧销与销孔出现间隙，实现弹簧解锁。这种解锁方式只能应用于载荷纵向对接的情况，但针对应用于横向对接或载荷重量不足以将弹簧压缩到位的情况，该种弹簧将无法实现解锁。本发明通过线轮和锁紧机构可实现插销弹簧在压缩状态下的再拉紧，首先完成载荷对接，再进行弹簧解锁。该机构已在某航天产品中成功应用，顺利实现轻载荷纵向对接、重载荷横向对接解锁两种工况，保证了型号圆满成功。
本发明可解决横向插销类分离弹簧在对接载荷重量轻或重力作用方向与分离弹簧解锁方向不一致情况下的弹簧解锁问题，使销锁类分离弹簧不局限于单一的重力解锁方式。具有在不改变成熟弹簧设计方案的基础上实现解锁，极大拓展横向插销式分离弹簧的应用范围。
附图说明
图1为现有技术中插销式分离弹簧解锁原理；
图2为本发明的锁销类分离弹簧拉紧机构示意图；
图3为本发明的锁销类分离装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
一种锁销类分离弹簧拉紧机构，包括支撑架1、手柄2、线轮3、绳索4、拉紧环5。
所述支撑架1用于支撑线轮3；所述绳索4缠绕在线轮3上；所述拉紧环5与绳索4的两端连接；所述线轮3的两端设有凸轴，所述凸轴上设有手柄通孔，所述支撑架1在安装线轮3的位置设有线轮通孔，所述凸轴穿过所述支撑架1的线轮通孔；所述手柄2通过所述凸轴的手柄通孔与线轮3连接。所述绳索4为钢丝绳；绳索4的两端在线轮3上的缠绕方向相反。
所述支撑架1包括端框11、支撑面12、支架13、挡杆14；所述挡杆14与端框11连接，所述端框11与支撑面12连接，所述支撑面12与支架13连接，所述挡杆14用于卡住手柄2。所述支撑面12设有拉紧环通孔，所述拉紧环5穿过所述拉紧环通孔套装在锁紧销6上。
一种锁销类分离装置，包括锁紧销6、分离弹簧7和所述锁销类分离弹簧拉紧机构；所述锁紧销6用于锁紧或解锁分离弹簧7；所述拉紧环5套装在锁紧销6上；锁紧销6为柱体。
分离弹簧7包括内套筒、外套筒、弹簧；所述弹簧的一端与内套筒连接，另一端与外套筒连接；所述外套筒套装在内套筒上；所述内套筒和外套筒上均设有长圆孔，所述锁紧销6同时穿过内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔；当所述弹簧压缩时，所述锁紧销6能够从内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔抽出，分类装置解锁；当所述弹簧伸展时，所述锁紧销6卡在内套筒的长圆孔和外套筒的长圆中，分类装置锁紧。
一种锁销类分离方法，采用所述锁销类分离装置，包括如下步骤：
步骤一、将支撑架1的支架13靠装在分离弹簧7的内套筒与弹簧连接的端面上；然后调整绳索4的长度，使拉紧环5套装在锁紧销6上；
步骤二、转动手柄2，手柄2带动线轮3旋转；线轮3的旋转使绳索4卷入线轮3的线槽内；绳索4通过拉紧环5带动锁紧销6移动；锁紧销6带动分离弹簧7的内套筒和外套筒相对移动，分离弹簧7的弹簧压缩；
步骤三、将分离弹簧7连接的外部对接面连接使所述弹簧保持压缩状态，然后释放线轮3并将锁紧销6从分离弹簧7的内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔中抽出，分类装置解锁。
实施例：
本发明采用线轮拉紧锁紧机构实现分离弹簧解锁的拉紧机构，本实施例针对横向插销式分离弹簧，具体解锁方式见图1。由图可知，横向插销式分离弹簧的解锁必须在内套筒的顶杆顶端施加载荷(载荷重量或其他外力F，压缩量为δ)，使处于底部的锁紧销由锁紧状态调整为间隙状态，从而实现分离弹簧解锁。该种分离弹簧在航天分离领域应用广泛，主要应用在纵向大质量对接工况，但对于应用于横向对接或载荷重量不足以将弹簧压缩到位的情况，该种分离弹簧将无法实现解锁。
针对这一局限性，本实施例采用一种线轮拉紧锁紧机构，实现横向插销弹簧在压缩状态下的再拉紧，使横向锁紧销处于解锁位置，首先完成载荷对接，再进行弹簧解锁，线轮拉紧锁紧机构见图2。
解锁过程如下：首先将线轮机构支撑架1靠装在分离弹簧7底座下方，将拉紧环5套装于锁紧销6上，如图3所示，转动手柄2带动线轮3旋转，使钢丝绳4提升并卷入线轮3的线槽内，拉动锁紧销6运动，带动分离弹簧7内套筒的顶杆向下运动，实现对接，当对接完成后，释放线轮3，使分离弹簧7内套筒的顶杆压对接面，此刻锁紧销6便可自由解锁，完成解锁。
该机构已在某航天产品中成功应用，顺利实现轻载荷纵向对接、重载荷横向对接解锁两种工况，保证了型号圆满成功。
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 (5)

1.一种锁销类分离装置，其特征在于：包括锁紧销(6)、分离弹簧(7)锁销类分离弹簧拉紧机构；所述锁紧销(6)用于锁紧或解锁分离弹簧(7)；所述拉紧环(5)套装在锁紧销(6)上；
所述锁销类分离弹簧拉紧机构包括支撑架(1)、手柄(2)、线轮(3)、绳索(4)、拉紧环(5)；所述支撑架(1)用于支撑线轮(3)；所述绳索(4)缠绕在线轮(3)上；所述拉紧环(5)与绳索(4)的两端连接；所述线轮(3)的两端设有凸轴，所述凸轴上设有手柄通孔，所述支撑架(1)在安装线轮(3)的位置设有线轮通孔，所述凸轴穿过所述支撑架(1)的线轮通孔；所述手柄(2)通过所述凸轴的手柄通孔与线轮(3)连接；
所述分离弹簧(7)包括内套筒、外套筒、弹簧；所述弹簧的一端与内套筒连接，另一端与外套筒连接；所述外套筒套装在内套筒上；所述内套筒和外套筒上均设有长圆孔，所述锁紧销(6)同时穿过内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔；当所述弹簧压缩时，所述锁紧销(6)能够从内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔抽出，分类装置解锁；当所述弹簧伸展时，所述锁紧销(6)卡在内套筒的长圆孔和外套筒的长圆中，分类装置锁紧。
2.根据权利要求1所述的一种锁销类分离装置，其特征在于：所述支撑架(1)包括端框(11)、支撑面(12)、支架(13)、挡杆(14)；所述挡杆(14)与端框(11)连接，所述端框(11)与支撑面(12)连接，所述支撑面(12)与支架(13)连接；所述支撑面(12)设有拉紧环通孔，所述拉紧环(5)穿过所述拉紧环通孔套装在锁紧销(6)上；所述挡杆(14)用于卡住手柄(2)。
3.根据权利要求1所述的一种锁销类分离装置，其特征在于：所述绳索(4)的两端在线轮(3)上的缠绕方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种锁销类分离装置，其特征在于：所述锁紧销(6)为柱体。
5.一种锁销类分离方法，采用权利要求1～4之一所述的锁销类分离装置，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将支撑架(1)的支架(13)靠装在分离弹簧(7)的内套筒与弹簧连接的端面上；然后调整绳索(4)的长度，使拉紧环(5)套装在锁紧销(6)上；
步骤二、转动手柄(2)，手柄(2)带动线轮(3)旋转；线轮(3)的旋转使绳索(4)卷入线轮(3)的线槽内；绳索(4)通过拉紧环(5)带动锁紧销(6)移动；锁紧销(6)带动分离弹簧(7)的内套筒和外套筒相对移动，分离弹簧(7)的弹簧压缩；
步骤三、将分离弹簧(7)连接的外部对接面连接使所述弹簧保持压缩状态，然后释放线轮(3)并将锁紧销(6)从分离弹簧(7)的内套筒的长圆孔和外套筒的长圆孔中抽出，分类装置解锁。
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