CN109649664B - 联接释放装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种联接释放装置，属于机械联接技术领域。所述装置包括壳体结构，贯穿壳体的且受控的驱动活塞，连接导向件，一端具有用于与待锁定装置连接，另一端设置有凹槽；两块并列设置的释放摇臂，两块所述释放摇臂的一端通过同一根转轴铰接设置所述连接导向件凹槽内，且两块所述释放摇臂绕所述转轴转动至相互重叠状态时，两块所述释放摇臂的另一端端部共同构成与所述驱动活塞第一柱体端部的销轴相适配的通孔，且在所述相互重叠状态时，两块所述释放摇臂的另一端能够随所述第一柱体伸入所述壳体结构的通孔内，并被所述通孔的孔壁限制其绕所述转轴转动。该装置可以实现快速释放分离功能的同时可以在安装原位重新安装上锁联接。

Description

联接释放装置

技术领域

本申请属于机械联接技术领域，特别涉及一种联接释放装置。

背景技术

联接释放装置是用于将锁定件进行固定，并在必要时候释放所述锁定件的一种装置，常用于飞行员弹射救生控制系统及水上漂浮记录器等，例如当飞机在水上失事后，具有水上漂浮功能的蝶形记录器可自动与机体分离，这种分离就需要一种联接释放装置来完成。

现有联接释放装置主要采取三种形式：单纯的机械锁形式；爆破分离形式；定力螺栓联接形式。单纯的机械锁形式下，装置构成零件复杂、释放动作速度慢、可靠性差，并且不适用于多点同时联动和在较大的联接强度条件下使用，目前基本已经处于被淘汰的状况。爆破分离形式有两种：一是爆炸螺栓的方式，爆炸螺栓平时作为联接结构件使用，在需要分离时螺栓爆炸断裂实现分离；另一种是在单纯的机械锁基础上增加爆破或驱动用火工品元件的形式，依靠火工品对承力零件进行爆破分离或产生燃气通过气缸驱动机械锁动作释放。这两种爆破分离形式下分离速度快，联接性能也较为可靠，但是在爆破过程中易产生碎片和明火而限制了使用范围，装置为一次性使用，价格昂贵的同时，还不具备在安装环境下的性能测试和检查能力。定力螺栓联接形式是在联接螺栓或其他结构件上预制破坏区域，在达到一定分离载荷时形成断裂破坏区域实现释放分离。这种形式下结构简单并且零件造价低，但是不适应在分离载荷较小和要求多点同时释放动作的条件下使用，需要对分离释放的方向、运动轨迹和分离时的驱动力及加速度进行精确控制，并且耐疲劳性能不好，也不能根据控制需要选择释放时机。

发明内容

本申请的目的是提供了一种联接释放装置，以解决背景技术中的至少一个问题。

本申请联接释放装置，可以将物体与其固定支撑结构和其他物体之间进行刚性或铰链联接，并在需要时可以将其快速解除联接实现释放分离的装置，其包括：

壳体结构，其具有一贯穿的截面呈圆形的阶梯型通孔，所述通孔包括内径相对较大的大孔段和内径相对较小的小孔段；

驱动活塞，包括能够与所述壳体结构的小孔段滑动配合的第一柱体以及设置在第一柱体端部的第二柱体，所述第二柱体与所述壳体结构的大孔段滑动配合，所述第二柱体在所述大孔段内滑动时，能够带动所述第一柱体收缩至所述小孔段内，或由所述小孔段内向外部伸出，所述第一柱体的端部设置有沿轴向方向延伸的两个耳片，所述两个耳片之间设置有销轴；

驱动机构，驱动所述第一柱体自所述大孔段内滑动；

连接导向件，一端具有用于与待锁定装置连接，另一端设置有凹槽；

两块并列设置的释放摇臂，两块所述释放摇臂的一端通过同一根转轴铰接设置所述连接导向件凹槽内，且两块所述释放摇臂绕所述转轴转动至相互重叠状态时，两块所述释放摇臂的另一端端部共同构成与所述驱动活塞第一柱体端部的销轴相适配的通孔，且在所述相互重叠状态时，两块所述释放摇臂的另一端能够随所述第一柱体伸入所述壳体结构的小孔段内，并被所述小孔段内的孔壁限制其绕所述转轴转动。

优选的是，所述壳体结构上具有导向槽，所述连接导向件具有适配在所述导向槽内滑动的滑块，当所述连接导向件沿所述壳体结构的导向槽滑动时，所述释放摇臂能够伸入或伸出所述壳体结构的小孔段内。

优选的是，所述壳体结构上具有连接耳片，用于连接信号触发装置。

优选的是，所述驱动活塞自具有所述第二柱体一端的端面向内凹陷，形成盲孔，所述盲孔内设置有环状凸起，并将所述盲孔分割为内腔段及外腔段，所述联接释放装置还包括支撑活塞及钢珠，所述支撑活塞包括：

第一段，与所述内腔段滑动配合，所述第一段与所述盲孔底部之间设置有限位弹簧；

第二段，穿过所述环状凸起并延伸至外腔段，所述第二段与所述环状凸起形成的内壁滑动配合，所述第一段向所述第二段锥形过渡；

所述盲孔的内腔段第一轴向位置处沿周向至少设置有一个通孔，所述壳体结构的小孔段第二轴向位置处开设有一环状凹槽，当所述支撑活塞的第一段朝向并贴紧在所述盲孔第一轴向位置处时，所述钢珠容纳在所述第一通孔及所述环状凹槽内，当所述支撑活塞向所述盲孔底部挤压所述限位弹簧至所述支撑活塞的第二段朝向所述盲孔的第一轴向位置处时，所述钢珠容纳在所述通孔及所述盲孔内部；

所述驱动机构的驱动力作用于所述支撑活塞的第二段上。

优选的是，所述环状凸起包括限位螺套，限位螺套通过螺纹固定在所述盲孔内。

优选的是，所述支撑活塞的第一段在朝向所述驱动活塞盲孔底部方向设置有弹簧安装孔，所述驱动活塞盲孔底部设置有弹簧安装凸起。

优选的是，所述盲孔的内腔段第一轴向位置处沿周向均匀布置有四个通孔，以容纳四个所述钢珠。

优选的是，所述驱动机构包括驱动气源系统，所述壳体结构的大孔段端面通过端盖结构封闭，所述端盖结构上设置有与所述壳体结构内部通孔连通的至少一个进气口和至少一个出气口，所述出气口通过阀门与外界连通，所述驱动气源系统与所述进气口连通，用于受控地通过所述进气口向所述壳体结构的内部通孔中通入预定压力的气体。

优选的是，所述进气口具有内螺纹，适配安装有接管嘴，所述接管嘴包括：

第一螺纹段，用于连接进气管路，所述第一螺纹段端部具有锥面；

第二螺纹段，与所述进气口内螺纹适配连接，所述第二螺纹段端部具有环形刃口；

所述进气口内还具有受支撑弹簧所支撑的触压胶塞，所述触压胶塞一端设置有密封胶垫，适配挤压在所述环形刃口上，另一端具有引导槽，适配引导并挤压所述支撑弹簧，所述触压胶塞的侧壁与所述进气口内壁之间具有通道。

优选的是，所述进气口具有两个，分别适配安装有一个接管嘴及一个触压胶塞，支撑弹簧的两端分别压至每个所述触压胶塞的端面上。

本申请提供的适用于不同联接强度使用环境、具有驱动功能冗余并可以兼容多种驱动工作介质、可重复使用、可以在装置安装位置进行功能和性能检查的联接释放装置。联接释放装置中，利用钢珠作为锁闭零件，在气压或液压驱动下依靠内外两级活塞的动作实现解除连接和分离驱动。通过本发明的使用，可以解决以下问题：a、实现快速释放分离功能的同时，具有快速重新恢复上锁的功能；b、物体分离时依靠装置自身驱动力和驱动行程，不需要外界对分离物体额外施加驱动力及轨迹导向；c、分离过程无零部件损坏，装置重新上锁后可以重复使用；d、装置工作过程中无碎片飞溅、无高压气体泄漏、无明火产生，适应在人体附近和有易燃物的环境下使用；e、适应多种驱动工作介质，使用成本低；f、具备实现远程操纵和控制的基础；g、可以适应多点同时释放动作的功能需要。

附图说明

图1是本申请联接释放装置的一优选实施例剖视图。

图2是本申请联接释放装置的一优选实施例的立体图。

图3是本申请联接释放装置的一优选实施例的俯视方向剖视图。

图4是本申请联接释放装置的一优选实施例的连接导向件闭合状态示意图。

图5是本申请联接释放装置的一优选实施例的连接导向件分离状态示意图。

图6是本申请联接释放装置的一优选实施例的驱动活塞结构示意图。

图7是本申请联接释放装置的一优选实施例的支撑活塞结构示意图。

图8是本申请联接释放装置的一优选实施例的端盖结构剖视图。

图9是本申请联接释放装置的一优选实施例的接管嘴结构示意图。

图10是本申请联接释放装置的一优选实施例的触压胶塞与接管嘴环形刃口形成的密封结构示意图。

图11是本申请联接释放装置的一优选实施例的释放分离状态示意图。

图12是本申请联接释放装置的一优选实施例的驱动舱门释放范例示意图。

图13是本申请联接释放装置的一优选实施例的驱动舱门释放范例设备控制原理图。

图14是本申请联接释放装置的一优选实施例的多点同步动作释放分离范例示意图。

其中，1-导向槽；2-连接导向件；3-驱动活塞；4-限位弹簧；5-支撑活塞；6-钢珠；7-密封胶圈；8-密封胶圈；9-端盖结构；10-限位螺套；11-壳体结构；12-销轴；13-螺栓连接件；14-转轴；15导向件主体；16-释放摇臂；17-接管嘴；18-密封胶圈；19-触压胶塞；20-支撑弹簧；21-机体结构；22-舱门；23-联接释放装置安装结构；24-释放目标物体。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

本申请提供了一种联接释放装置，如图1-图3所示，图1为联接释放装置的正向剖视图，图3为俯视方向的剖视图，图2为立体图，该联接释放装置包括：

壳体结构11，其具有一贯穿的截面呈圆形的阶梯型通孔，所述通孔包括内径相对较大的大孔段和内径相对较小的小孔段；

驱动活塞3，包括能够与所述壳体结构11的小孔段滑动配合的第一柱体以及设置在第一柱体端部的第二柱体，所述第二柱体与所述壳体结构11的大孔段滑动配合，所述第二柱体在所述大孔段内滑动时，能够带动所述第一柱体收缩至所述小孔段内，或由所述小孔段内向外部伸出，所述第一柱体的端部设置有沿轴向方向延伸的两个耳片，所述两个耳片之间设置有销轴12；

驱动机构，驱动所述第一柱体自所述大孔段内滑动；

连接导向件2，一端具有用于与待锁定装置连接，另一端设置有凹槽；

两块并列设置的释放摇臂16，两块所述释放摇臂16的一端通过同一根转轴铰接设置所述连接导向件2凹槽内，且两块所述释放摇臂16绕所述转轴转动至相互重叠状态时，两块所述释放摇臂16的另一端端部共同构成与所述驱动活塞3第一柱体端部的销轴12相适配的通孔，且在所述相互重叠状态时，两块所述释放摇臂16的另一端能够随所述第一柱体伸入所述壳体结构11的小孔段内，并被所述小孔段内的孔壁限制其绕所述转轴转动。

本实施例中，所述连接导向件2是联接释放装置的接口和分离部件，其构成和分离后的状态见图4及图5，其中，图4为闭合状态，图5为分离状态，可以理解的是，这里的分离及闭合是指释放摇臂16绕转轴14转动时形成的两个状态，连接导向件2包括转轴14、导向件主体15和两件释放摇臂16。导向件主体15前端有与分离对象物体连接的耳环接头，中间主体结构为U形开槽结构并提供转轴14和释放摇臂16的安装空间，两件释放摇臂16扣合后形成以转轴14为转轴，形成分离及闭合的连接形式，闭合时形成咬合通孔，以容纳销轴12，两件释放摇臂16闭合(扣合)后的结构外径与壳体结构11的通孔内径匹配，即图1或图3所示，两件释放摇臂16恰好容纳在所述通孔内。

在联接释放装置的连接状态下，两件释放摇臂16闭合后抱住驱动活塞3上的销轴12并塞入壳体结构11的通孔内。此时施加在连接导向件2上的拉力通过导向件主体15和转轴14传递到两件释放摇臂16上。由于壳体结构11上通孔的侧壁结构限制使两件释放摇臂16不能张开，可以保持闭合抱住销轴12的连接形式，拉力通过释放摇臂16传递到销轴12和驱动活塞3上。在联接释放装置的分离释放状态下，驱动活塞3通过销轴12推动释放摇臂16向壳体结构11通孔外运动，当到达通孔外时，由于释放摇臂16失去通孔的侧壁结构限制，不能再保持咬合连接形式，达到解除连接导向件2与销轴12和驱动活塞3连接的作用，实现联接释放装置的分离释放功能。

可以理解的是，上述释放摇臂16失去通孔的侧壁结构限制，不能再保持咬合连接形式，可以利用重力的方式实现，见后续具体应用案例，也可以通过扭转弹簧来实现，例如转轴14处设置有扭转弹簧，释放摇臂自图4至图5的状态转换过程中，需要克服弹簧扭转力来实现。

在一些可选实施方式中，所述壳体结构11上具有导向槽1，所述连接导向件2具有适配在所述导向槽1内滑动的滑块，当所述连接导向件2沿所述壳体结构11的导向槽1滑动时，所述释放摇臂16能够伸入或伸出所述壳体结构11的小孔段内。本实施例中，导向槽1通过螺栓连接件13固定在壳体结构11上。

可以理解的是，导向槽1在联接释放装置端部对称安装两件，在装置连接状态下可以将连接导向件2上承受的切向作用力递到壳体结构11上，在分离释放状态下对导向槽1进行辅助导向约束，对应的，导向件主体15下方有与导向槽1配合的滑块结构。

在一些可选实施方式中，所述壳体结构11上具有连接耳片，用于连接信号触发装置，连接耳片在联接释放装置需要具有在分离时发出相应信号的功能时，作为信号触发装置的连接接口，例如该连接耳片通过易断连线连接信号触发装置，信号触发装置为力信号触发装置，当其感受到易断连线作用的拉力超过设定值时，认为连接导向件2与壳体结构11完全脱离。

上述实施例中，驱动活塞3受驱动机构驱动，在所述通孔内运动，以使所述连接导向件2的释放摇臂16端部伸出或收回至通孔，这种驱动机构可以是电机驱动，也可以采用作动筒方式来实现，统称为主动方式，其需要驱动所述驱动活塞3自图3所示的状态向左运动，形成图11所示的状态，并能够由图11回到图3所示的状态，在一个更加优选的实施方式中，自图3所示的状态向左运动采用主动控制方式实现，而回到图3所示的状态采用被动方式实现，例如弹簧力驱动实现，具体如下描述。

所述驱动活塞3自具有所述第二柱体一端的端面向内凹陷，形成盲孔，所述盲孔内设置有环状凸起，并将所述盲孔分割为内腔段及外腔段，所述联接释放装置还包括支撑活塞5及钢珠6，所述支撑活塞5包括：

第一段，与所述内腔段滑动配合，所述第一段与所述盲孔底部之间设置有限位弹簧4；

第二段，穿过所述环状凸起并延伸至外腔段，所述第二段与所述环状凸起形成的内壁滑动配合，所述第一段向所述第二段锥形过渡；

所述盲孔的内腔段第一轴向位置处沿周向至少设置有一个通孔，所述壳体结构11的小孔段第二轴向位置处开设有一环状凹槽，当所述支撑活塞5的第一段朝向并贴紧在所述盲孔第一轴向位置处时，所述钢珠6容纳在所述第一通孔及所述环状凹槽内，当所述支撑活塞5向所述盲孔底部挤压所述限位弹簧4至所述支撑活塞5的第二段朝向所述盲孔的第一轴向位置处时，所述钢珠6容纳在所述通孔及所述盲孔内部；

所述驱动机构的驱动力作用于所述支撑活塞5的第二段上。

驱动活塞3的结构立体图见图6，其形成的盲孔示意图可以参考图1或图3，驱动活塞3是联接释放装置的驱动执行和行程控制零件，安装在壳体结构11通孔内部。如前所述，驱动活塞3一端是第一柱体，其端部是与销轴12和连接导向件2的连接端，驱动活塞3的另一端是活塞，即第二柱体，活塞上有密封胶圈8的安装槽，以使活塞与所述通孔密闭，活塞相对壳体结构11止动平面(大孔段与小孔段之间的台阶面)之间距离就是驱动行程距离。驱动活塞3在侧壁上有多个对称分布的与钢珠6外径匹配的通孔用于钢珠6安装，由于运动和锁定功能的需要，通孔尺寸应略大于钢珠6的直径，通孔处结构壁厚与钢珠6的半径相等。

在一些可选实施方式中，驱动活塞3内部有供支撑活塞5安装和运动的膛孔和安装限位螺套10的内螺纹，所述环状凸起包括限位螺套10，限位螺套10通过螺纹固定在所述盲孔内。

所述限位弹簧4、支撑活塞5和限位螺套10共同构成钢珠6的位置支撑机构，安装在驱动活塞3内部。支撑活塞5如图7所示，支撑活塞5是托举支撑钢珠6的结构件，支撑活塞5外径的大直径部分(第一段)与驱动活塞3的内径(内腔段)配合，小直径部分(第二段)为钢珠6提供径向运动空间，大直径部分与小直径部分的尺寸差值与钢珠6的半径相等。大直径部分与小直径部分之间的过渡坡面在钢珠6的解锁和上锁运动过程中提供托举面。在联接释放装置处于连接状态下时，限位螺套10将支撑活塞5限制在托举钢珠6的位置，此时钢珠6从驱动活塞3上的通孔中探出并与壳体结构11上环形卡槽配合，形成限制驱动活塞3和壳体结构11轴向运动的锁紧限位。当需要联接释放装置分离释放时，联接释放装置受力向左运动，例如内部充入气压或液压工作介质，工作介质达到规定压力后驱动支撑活塞5克服限位弹簧4的阻力开始向左运动，直至接触驱动活塞3内部端面止动。运动过程中，在支撑活塞5的过渡坡面处到达钢珠6处时，钢珠6开始沿坡面下落。当过渡坡面完全经过钢珠6下方，钢珠6与支撑活塞5的小直径部分接触，此时钢珠6完全脱离壳体结构11上环形卡槽，落入驱动活塞3的通孔和支撑活塞5的小直径部分上方的空间内，完成解除对驱动活塞3和壳体结构11轴向运动锁定的过程，驱动活塞3可以向外伸出。当需要恢复驱动活塞3和壳体结构11之间的锁定时，首先应排空或释放掉联接释放装置内部工作介质或介质工作压力。在驱动活塞3未压回壳体结构11时，支撑活塞5的通过过渡坡面压住钢珠6，钢珠6被壳体结构11内壁限制，不能从驱动活塞3上的通孔中探出。将驱动活塞3压回壳体结构11中的初始位置，此时驱动活塞3上通孔位置可以对准壳体结构11上的环形卡槽，限位弹簧4可以驱动支撑活塞5复位，复位过程中钢珠6沿过渡坡面上升并进入壳体结构11上的环形卡槽，当支撑活塞5被限位螺套10限动时，支撑活塞5的大直径部分已经到达钢珠6的下方，完成重新上锁过程，恢复驱动活塞3和壳体结构11之间的轴向运动锁定。

在一些可选实施方式中，所述支撑活塞5的第一段在朝向所述驱动活塞3盲孔底部方向设置有弹簧安装孔，所述驱动活塞3盲孔底部设置有弹簧安装凸起。

在一些可选实施方式中，所述盲孔的内腔段第一轴向位置处沿周向均匀布置有四个通孔，以容纳四个所述钢珠6。钢珠6的作用相当于驱动活塞3和壳体结构11之间的锁销，本实施例中使用了四个钢珠6，其使用的数量和尺寸需要根据装置驱动活塞3的壁厚尺寸限制范围和锁定要求具体确定。

上述多个实施例中，驱动可以是作动筒驱动，也可以是通过气体压力驱动，例如在一些可选实施方式中，所述驱动机构包括驱动气源系统，所述壳体结构11的大孔段端面通过端盖结构9封闭，所述端盖结构9上设置有与所述壳体结构11内部通孔连通的至少一个进气口和至少一个出气口，所述出气口通过阀门与外界连通，所述驱动气源系统与所述进气口连通，用于受控地通过所述进气口向所述壳体结构11的内部通孔中通入预定压力的气体。

上述方式中，要求具有一定的密封性能，图1或3所示，密封胶圈7、8、18分别用于支撑活塞5与限位螺套10、驱动活塞3与壳体结构11、以及接管嘴17与壳体结构11之间的密封(后续实施例中)。胶圈7和8为动密封配合，胶圈18为端部压紧密封配合。

所述端盖结构9见图8，是壳体结构11的端部封严结构和向联接释放装置内部充入工作介质的接口安装结构。端盖结构9上有与壳体结构11连接的螺纹结构，安装时直接在螺纹表面涂密封剂进行密封。两侧是安装接管嘴17的连接螺纹，中间位置外表面有一个维护用的接管嘴，用于联接释放装置的气密检查和在上锁时排出内部压力，在使用状态下需要用堵帽和阀门堵住，其中，所述接管嘴17如图9所示，主要包括：

第一螺纹段，用于连接进气管路，所述第一螺纹段端部具有锥面；

第二螺纹段，与所述进气口内螺纹适配连接，所述第二螺纹段端部具有环形刃口；

所述进气口内还具有受支撑弹簧20所支撑的触压胶塞19，所述触压胶塞19一端设置有密封胶垫，适配挤压在所述环形刃口上，另一端具有引导槽，适配引导并挤压所述支撑弹簧20，所述触压胶塞19的侧壁与所述进气口内壁之间具有通道。

接管嘴17是向联接释放装置内充入气压或液压工作介质的接口零件。接管嘴17一端是与外界工作介质输送管路的连接端，有供密封配合的锥面和与管路锁紧的第一螺纹(图9左侧)。另一端是与壳体结构11连接的第二螺纹(图9右侧)。零件中间位置，与壳体结构11的连接螺纹旁边是与密封胶圈18配合的压紧端面。与壳体连接的螺纹方向端面上，有与触压胶塞19配合使用的环形刃口。

上述实施例中的触压胶塞19与接管嘴17上的环形刃口配合使用，构成向联接释放装置内充入气压或液压工作介质通路上的单向阀结构，其结构由塞体结构和密封胶垫两部分构成。塞体结构外切圆直径与端盖结构9内腔通孔直径匹配，但是需要在四周切出平面，用于提供工作介质流通的通道。塞体结构一端的端面上为密封胶垫提供了安装槽，密封胶垫粘接在安装槽内，另一端是与支撑弹簧20配合的槽口。如图3和图10所示，在支撑弹簧20的压力作用下，触压胶塞19的密封胶垫压在接管嘴17的环形刃口上形成密封结构，阻断工作介质通路。

所述支撑弹簧20提供触压胶塞19上的压紧力，实现单向阀结构密封，并在单向阀结构开启后提供触压胶塞19的复位驱动力。

在一些可选实施方式中，所述进气口具有两个，分别适配安装有一个接管嘴17及一个触压胶塞19，支撑弹簧20的两端分别压至每个所述触压胶塞19的端面上。其作用有三方面：一是在两路输入工作介质中的一路故障时，单向阀结构可以避免另一路输入的工作介质从故障通路上流失；二是在工作介质输入联接释放装置后，输入工作介质的通路断裂失效，单向阀结构可以避免工作介质从联接释放装置内反向流出；三是可以避免输入工作介质通路上的控制阀门出现渗漏，压力聚集后造成联接释放装置误动作。尤其是流速较高和压力较大的工作介质由于接口位置直接相对而造成的干扰现象。

联接释放装置的连接状态和释放分离状态对比分别见图3(或图1)及图11，端盖结构9上维护用接管嘴在使用状态下的堵帽和阀门未示出，图11为释放分离状态。在联接释放装置装配时，需要在壳体结构11和驱动活塞3上钻制两个通孔(如图6)。左侧的通孔是排气孔，一方面防止支撑活塞5安装时在驱动活塞3内造成封闭腔体，降低释放分离时支撑活塞5受到的阻力(背压压力)，另一方面是防止由于环境温度变化造成腔体内空气膨胀，避免造成联接释放装置误动作。右侧的通孔是维护时的定位孔，该孔位置与支撑活塞5上环形沟槽位置对应。在联接释放装置装配好后，向右侧通孔内插入止动销杆直至支撑活塞5上环形沟槽底部，此时可以向联接释放装置内充入气体进行气密性检查，气密性检查的同时可以避免联接释放装置解锁释放。此外，在安全性要求较高的使用环境下，右侧的通孔及止动销杆还可以作为保险措施使用，即在维护、检查和相关设备更换等确定不需要装置解锁释放的工作条件下，插入止动销杆，避免由于误触控制开关等原因造成装置意外启动工作。

图3所示的连接状态下，限位螺套10将支撑活塞5限制在托举钢珠6的位置，此时钢珠6从驱动活塞3上的通孔中探出并与壳体结构11上环形卡槽配合，驱动活塞3和壳体结构11轴向不能产生相对运动，形成限制驱动活塞3和壳体结构11轴向运动的锁紧限位。由于壳体结构11上通孔的侧壁结构限制，使导向件2上两件释放摇臂16不能张开，可以保持闭合抱住销轴12的连接形式。当有拉力施加在连接导向件2上时，拉力通过释放摇臂16传递到销轴12和驱动活塞3上。驱动活塞3和壳体结构11由于钢珠6的锁定作用不能发生轴向相对运动，所以拉力再由壳体结构11直接传递到联接释放装置的安装结构上，实现了“联接”功能。

图11所示的释放分离状态下，联接释放装置内部充入气压或液压工作介质，工作介质达到规定压力后驱动支撑活塞5克服限位弹簧4的阻力开始运动，直至接触驱动活塞3内部端面止动。运动过程中，在支撑活塞5的过渡坡面处到达钢珠6处时，钢珠6开始沿坡面下落。当过渡坡面完全经过钢珠6下方，钢珠6与支撑活塞5的小直径部分接触，此时钢珠6完全脱离壳体结构11上环形卡槽，落入驱动活塞3的通孔和支撑活塞5的小直径部分上方的空间内，完成解除对驱动活塞3和壳体结构11轴向运动锁定的过程，驱动活塞3可以向外伸出。驱动活塞3的伸出行程由其活塞相对壳体结构11上止动平面之间的距离决定，伸出时的驱动力由充入工作介质的压强和活塞截面积决定。驱动活塞3通过销轴12推动连接导向件2的释放摇臂16运动，当壳体结构11通孔的约束行程结束时，释放摇臂16失去通孔侧壁的结构限制，不能再保持咬合连接形式，达到解除连接导向件2与销轴12和驱动活塞3连接的作用。释放掉的连接导向件2随其连接物体在驱动运动的惯性力或重力的作用下分离，实现联接释放装置的“分离释放”功能。

上述所有实施例中，所述壳体结构11是联接释放装置的主体结构，提供各个零部件的安装结构空间和运动导向约束，以及为加挂设备提供安装结构和为联接释放装置在其他设备上安装提供接口，其根据需要进行接口设计。

本申请提供的联接释放装置适用于多种场合，以下通过2个应用案例进行说明。

a、联接释放装置驱动舱门释放的示意图见图12。包括：联接释放装置；机体结构21；舱门22。联接释放装置安装固定在机体结构21上，与舱门22上端的连接支座之间用螺栓或销轴进行连接。舱门22下端的连接支座采用半开口的咬合结构，与机体结构21上的固定转轴支撑点连接。除向外转动方向外，舱门22周边受机体结构21的结构约束。在连接固定状态下，舱门22上端由联接释放装置拉紧和固定，下端由咬合结构固定，舱门22与机体结构21形成封闭的整体结构。在来自机体结构21内部的压强作用在舱门22上时，转化的拉力由联接释放装置和咬合结构承受，使舱门22能够固定在安装位置保持机体结构的完整性。

以压缩气体作为工作介质的联接释放装置设备控制原理图见图13。包括：充气嘴；气滤；单向阀；压力表；气瓶；远程控制的动力阀；备用控制的手动阀；维护用放气阀；放气活门。本实施例采用双驱动气源的冗余设计模式，两路驱动气源中任意一路工作均可以实现向联接释放装置提供工作气压的功能。如图13所示，经充气嘴、气滤和单向阀向气瓶内充入压缩气体，通过压力表判读充入气体的压力，在达到要求的压力后停止供压，压缩气体贮存在气瓶中备用。当需要释放舱门22时，可以远程控制动力阀工作，接通由气瓶向联接释放装置供压的通路，压缩气体从气瓶进入联接释放装置后实现分离释放功能，使联接释放装置上连接导向件2在驱动活塞3的推力作用下，达到驱动活塞3的驱动行程。此时舱门22形成以其下端咬合结构为转轴的，达到一定速度的绕轴转动，当转动超过咬合结构的约束范围时，舱门22从机体结构21上脱落，完成全部释放过程。当远程控制的动力阀失效时，可以使用备用控制的手动阀向联接释放装置供压实现分离释放功能。联接释放装置释放分离后，需要重新上锁恢复时，首先关闭气瓶到联接释放装置之间的全部阀门，然后用通过管路连接在端盖结构9维护用接管嘴上的维护用放气阀从放气活门排出联接释放装置内的气压，然后插入连接导向件2对联接释放装置重新恢复上锁。

b、本发明实施例多点同步动作释放分离范例示意图见图14，本实施例为3件联接释放装置同时工作释放悬挂的释放目标物体形式，实际使用过程中可以针对不同释放目标物体的条件，相应增加或减少联接释放装置的使用数量。图14中序号23为联接释放装置安装结构，序号24为释放目标物体。3件联接释放装置安装在联接释放装置安装结构23上，联接释放装置与释放目标物体24之间可以直接用螺栓连接，也可以按照图14所示用刚性的连杆连接，在没有上下方向上的起伏运动前提下，也可以使用其它的柔性连接构件。图14中驱动控制也是采用双驱动气源的冗余设计模式。包括：充气嘴；气滤；单向阀；压力表；气瓶；远程控制的动力阀；维护用放气阀；放气活门。经充气嘴、气滤和单向阀向气瓶内充入压缩气体，通过压力表判读充入气体的压力，在达到要求的压力后停止供压，压缩气体贮存在气瓶中备用。当需要分离释放目标物体24时，远程控制动力阀工作，接通由气瓶向联接释放装置供压的通路，压缩气体从气瓶进入联接释放装置后实现分离释放功能。由于气瓶是同时向3件联接释放装置供压，所以3件联接释放装置同时释放连接导向件2将释放目标物体24分离释放，实现多点同步释放分离。

本实施例适用于释放目标物体尺寸较大并且对分离姿态要求较严格的使用环境。在实际使用过程中，可以将连接导向件2作为消耗性备件使用，每次投放后不进行回收，再次投放时在联接释放装置上安装使用新的连接导向件2。

本申请的有益效果在于：a、在保证锁闭联接强度的前提下，装置可以实现快速释放分离功能的同时可以在安装原位重新安装上锁联接，使装置具有重复使用和在原位进行功能检查的能力；b、可以兼容压缩气体、火工品产生的燃气或液压油等多种驱动工作介质；c、可以实现两种工作介质同时输入工作，具有功能冗余，保障装置工作过程的可靠性；d、分离过程不受联接物体之间相对位置关系影响，对分离过程中物体运动方向无固定轨迹要求；e、不需要外界提供分离的载荷及运动加速度条件；f、工作介质密闭在装置内部，无碎片和明火产生，不污染周边使用环境。本发明适用于车辆和船艇与拖曳设备之间的连接和快速分离，适用于飞行器舱门的固定和应急投放，使用于悬挂物与其悬挂装置之间的连接和分离，也适用于其他具有连接和快速分离功能要求的使用环境。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种联接释放装置，其特征在于，包括：

壳体结构（11），其具有一贯穿的截面呈圆形的阶梯型通孔，所述通孔包括内径相对较大的大孔段和内径相对较小的小孔段；

驱动活塞（3），包括能够与所述壳体结构（11）的小孔段滑动配合的第一柱体以及设置在第一柱体端部的第二柱体，所述第二柱体与所述壳体结构（11）的大孔段滑动配合，所述第二柱体在所述大孔段内滑动时，能够带动所述第一柱体收缩至所述小孔段内，或由所述小孔段内向外部伸出，所述第一柱体的端部设置有沿轴向方向延伸的两个耳片，所述两个耳片之间设置有销轴（12）；

驱动机构，驱动所述第二柱体自所述大孔段内滑动；

连接导向件（2），一端具有用于与待锁定装置连接，另一端设置有凹槽；

两块并列设置的释放摇臂（16），两块所述释放摇臂（16）的一端通过同一根转轴铰接设置所述连接导向件（2）凹槽内，且两块所述释放摇臂（16）绕所述转轴转动至相互重叠状态时，两块所述释放摇臂（16）的另一端端部共同构成与所述驱动活塞（3）第一柱体端部的销轴（12）相适配的通孔，且在所述相互重叠状态时，两块所述释放摇臂（16）的另一端能够随所述第一柱体伸入所述壳体结构（11）的小孔段内，并被所述小孔段内的孔壁限制其绕所述转轴转动；

其中，所述驱动活塞（3）自具有所述第二柱体一端的端面向内凹陷，形成盲孔，所述盲孔内设置有环状凸起，并将所述盲孔分割为内腔段及外腔段，所述联接释放装置还包括支撑活塞（5）及钢珠（6），所述支撑活塞（5）包括：

第一段，与所述内腔段滑动配合，所述第一段与所述盲孔底部之间设置有限位弹簧（4）；

第二段，穿过所述环状凸起并延伸至外腔段，所述第二段与所述环状凸起形成的内壁滑动配合，所述第一段向所述第二段锥形过渡；

所述盲孔的内腔段第一轴向位置处沿周向至少设置有一个通孔，所述壳体结构（11）的小孔段第二轴向位置处开设有一环状凹槽，当所述支撑活塞（5）的第一段朝向并贴紧在所述盲孔第一轴向位置处时，所述钢珠（6）容纳在所述通孔及所述环状凹槽内，当所述支撑活塞（5）向所述盲孔底部挤压所述限位弹簧（4）至所述支撑活塞（5）的第二段朝向所述盲孔的第一轴向位置处时，所述钢珠（6）容纳在所述通孔及所述盲孔内部；

所述驱动机构的驱动力作用于所述支撑活塞（5）的第二段上。

2.根据权利要求1所述的联接释放装置，其特征在于，所述壳体结构（11）上具有导向槽（1），所述连接导向件（2）具有适配在所述导向槽（1）内滑动的滑块，当所述连接导向件（2）沿所述壳体结构（11）的导向槽（1）滑动时，所述释放摇臂（16）能够伸入或伸出所述壳体结构（11）的小孔段内。

3.根据权利要求1所述的联接释放装置，其特征在于，所述壳体结构（11）上具有连接耳片，用于连接信号触发装置。

4.根据权利要求1所述的联接释放装置，其特征在于，所述环状凸起包括限位螺套（10），限位螺套（10）通过螺纹固定在所述盲孔内。

5.根据权利要求1所述的联接释放装置，其特征在于，所述支撑活塞（5）的第一段在朝向所述驱动活塞（3）盲孔底部方向设置有弹簧安装孔，所述驱动活塞（3）盲孔底部设置有弹簧安装凸起。

6.根据权利要求1所述的联接释放装置，其特征在于，所述盲孔的内腔段第一轴向位置处沿周向均匀布置有四个通孔，以容纳四个所述钢珠（6）。

7.根据权利要求1所述的联接释放装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动气源系统，所述壳体结构（11）的大孔段端面通过端盖结构（9）封闭，所述端盖结构（9）上设置有与所述壳体结构（11）内部通孔连通的至少一个进气口和至少一个出气口，所述出气口通过阀门与外界连通，所述驱动气源系统与所述进气口连通，用于受控地通过所述进气口向所述壳体结构（11）的内部通孔中通入预定压力的气体。

8.根据权利要求7所述的联接释放装置，其特征在于，所述进气口具有内螺纹，适配安装有接管嘴（17），所述接管嘴（17）包括：

第一螺纹段，用于连接进气管路，所述第一螺纹段端部具有锥面；

第二螺纹段，与所述进气口内螺纹适配连接，所述第二螺纹段端部具有环形刃口；

所述进气口内还具有受支撑弹簧（20）所支撑的触压胶塞（19），所述触压胶塞（19）一端设置有密封胶垫，适配挤压在所述环形刃口上，另一端具有引导槽，适配引导并挤压所述支撑弹簧（20），所述触压胶塞（19）的侧壁与所述进气口内壁之间具有通道。

9.根据权利要求8所述的联接释放装置，其特征在于，所述进气口具有两个，分别适配安装有一个接管嘴（17）及一个触压胶塞（19），支撑弹簧（20）的两端分别压至每个所述触压胶塞（19）的端面上。

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