CN109751926A - 一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其炸药索内置于内管中，内管内置于外管中且二者之间设置缓冲垫圈；外管通过压板抵紧限位于槽型接头的底部容纳腔中，压板通过第一螺钉与槽型接头紧固；气囊设置在外管的外部，并折叠在U型接头和槽型接头插接后形成的空腔内，U型接头和槽型接头插接后相应侧壁处通过若干铆钉实现二者固结；所述气囊为若干个且均通过轻质小型气囊密封接口密封；所述内管和外管内外匹配且为多段式，各段通过管件连接接口连接。该装置结构简单、安装方便、连接可靠，尤其适用于长达数十米的大型整流罩平抛分离。

Description

一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置

技术领域

本发明涉及一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，属于运载火箭大型整流罩平抛分离结构技术领域。

背景技术

无污染气囊分离装置用于航天运载器的整流罩平抛分离，具有连接、解锁、提供分离冲量和无污染的特点。其工作原理为：炸药索被引爆后产生的爆炸冲击和高温高压燃气通过内管和外管衰减后，燃气从内管上的孔和外管上的孔排出，作用在气囊上，使气囊膨胀将铆钉剪断，并推动槽型接头和U型接头相对运动，从而使上壳体与下壳体分开，实现航天运载器整流罩的纵向分离功能。

但是对于大型的航天运载器，其整流罩尺寸大，所有零件很难一体装配，需要设置较多的连接接口，包括气囊密封接口，外管固定接口，并需要牵引炸药索等特殊设计状态，故针对该大型的航天运载器，其气囊分离装置提出合理轻质的要求，这有利于降低装置重量，提高纵向分离功能的可靠性，从而保证大型整流罩平抛的效率和可靠性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中的上述需求，本发明提出一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，结构简单、安装方便、连接可靠，尤其适用于长达数十米的大型整流罩平抛分离。

(二)技术方案

一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，包括炸药索、内管、外管、气囊、铆钉、U型接头、槽型接头、上壳体、下壳体；其中，炸药索内置于内管中，内管内置于外管中且二者之间设置缓冲垫圈；外管通过压板抵紧限位于槽型接头的底部容纳腔中，压板通过第一螺钉与槽型接头紧固；气囊设置在外管的外部，并折叠在U型接头和槽型接头插接后形成的空腔内，U型接头和槽型接头插接后相应侧壁处通过若干铆钉实现二者固结；U型接头背离所述空腔一端通过第二螺钉与上壳体固结，槽型接头背离所述空腔一端通过第三螺钉与下壳体固结；所述气囊为若干个且均通过轻质小型气囊密封接口密封；所述内管和外管内外匹配且为多段式，各段通过管件连接接口连接。

其中，所述内管和外管上均具有若干孔。

其中，所述轻质小型气囊密封接口包括封头、卡环、箍带、轴、拧紧螺杆；气囊折叠包裹在封头外，卡环将气囊卡紧，箍带在卡环外周进一步箍紧，箍带的两端分别绕设在两个轴上，其中一个轴与拧紧螺杆传动连接以对箍带拧紧，实现气囊的密封。

其中，折叠后的气囊的间隙使用硅橡胶填充，以保证密封性能。

其中，所述管件连接接口包括转接块、第四螺钉、第五螺钉；所述转接块两端结构相同且均具有U型空腔，两U型空腔由通孔连接，所述通孔与转接块具有共同的中心轴线；内管抵接于U型空腔的壁面，外管套设于转接块的外壁；转接块的一端通过第四螺钉与一段外管固定连接，转接块的另一端通过第五螺钉与另一段外管固定连接。

其中，转接块的一端的U型空腔与一段内管焊接，转接块的另一端的U型空腔与另一段内管插接。

其中，U型空腔底部通过锥面与通孔衔接。

其中，内管伸入U型空腔的长度小于外管伸入转接块的外壁的长度。

其中，所述无污染气囊分离装置还包括炸药索牵引结构，所述炸药索牵引结构包括卡套、牵引丝；所述牵引丝穿过多段内管及与其连接的转接块的通孔，贯穿整个所述无污染气囊分离装置，并最终伸至卡套一端；卡套另一端与炸药索固定连接。

其中，卡套大致呈V型，其开口端用于容纳炸药索，其V型底端具有小开孔，所述牵引丝伸入所述小开孔内并具有与其主体呈T型的末端以防脱开。

(三)有益效果

本发明的一种大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置结构简单、安装方便、连接可靠，尤其适用于长达数十米的大型整流罩平抛分离。采用轻质小型气囊密封接口，节省空间、降低重量，有助于提高结构效率。使用压板固定外管的方式即可保证结构连接可靠，也便于安装，非常适用于大型整流罩。管件连接接口的设置即可以保证内管和外管的位置关系，也便于在大型整流罩中实现外管与转接块之间的对接安装。

附图说明

图1本发明的无污染气囊分离装置剖面图。

图2本发明的轻质小型气囊密封接口示意图。

图3本发明的管件连接接口剖视图。

图4本发明的炸药索牵引结构剖视图。

图中，1-炸药索、2-内管、3-外管、4-气囊、5-铆钉、6-U型接头、7-槽型接头、8-上壳体、9-下壳体、10-缓冲垫圈、11-压板、12-第一螺钉、13-封头、14-卡环、15-箍带、16-轴、17-拧紧螺杆、18-转接块、19-卡套、20-牵引丝、21-第二螺钉、22-第三螺钉、23-第四螺钉、24-第五螺钉、25-通孔。

具体实施方式

参见图1，本发明的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，包括炸药索1、内管2、外管3、气囊4、铆钉5、U型接头6、槽型接头7、上壳体8、下壳体9；其中，炸药索1内置于内管2中，内管2内置于外管3中且二者之间设置缓冲垫圈10；外管3通过压板11抵紧限位于槽型接头7的底部容纳腔中，压板11通过第一螺钉12与槽型接头7紧固；气囊4设置在外管3的外部，并折叠在U型接头6和槽型接头7插接后形成的空腔内，U型接头6和槽型接头7插接后相应侧壁处通过若干铆钉5实现二者固结；U型接头6背离所述空腔一端通过第二螺钉21与上壳体8固结，槽型接头7背离所述空腔一端通过第三螺钉22与下壳体9固结；所述气囊4为若干个且均通过轻质小型气囊密封接口密封；所述内管2和外管3内外匹配且为多段式，各段通过管件连接接口连接。

所述内管2和外管3上均具有若干孔。

参见图2，所述轻质小型气囊密封接口包括封头13、卡环14、箍带15、轴16、拧紧螺杆17；气囊4折叠包裹在封头13外，卡环14将气囊4卡紧，箍带15在卡环14外周进一步箍紧，箍带15的两端分别绕设在两个轴16上，其中一个轴16与拧紧螺杆17传动连接以对箍带15拧紧，实现气囊4的密封。

折叠后的气囊4的间隙使用硅橡胶填充，以保证密封性能。

参见图3，所述管件连接接口包括转接块18、第四螺钉23、第五螺钉24；所述转接块18两端结构相同且均具有U型空腔，两U型空腔由通孔25连接，所述通孔25与转接块18具有共同的中心轴线；内管2抵接于U型空腔的壁面，外管3套设于转接块18的外壁；转接块18的一端通过第四螺钉23与一段外管3固定连接，转接块18的另一端通过第五螺钉24与另一段外管3固定连接。

转接块18的一端的U型空腔与一段内管2焊接，转接块18的另一端的U型空腔与另一段内管2插接。

U型空腔底部通过锥面与通孔25衔接。

内管2伸入U型空腔的长度小于外管3伸入转接块18的外壁的长度。

参见图4，所述无污染气囊分离装置还包括炸药索牵引结构，所述炸药索牵引结构包括卡套19、牵引丝20；所述牵引丝20穿过多段内管2及与其连接的转接块18的通孔25，贯穿整个所述无污染气囊分离装置，并最终伸至卡套19一端；卡套19另一端与炸药索1固定连接。

卡套19大致呈V型，其开口端用于容纳炸药索1，其V型底端具有小开孔，所述牵引丝20伸入所述小开孔内并具有与其主体呈T型的末端以防脱开。

在大型整流罩中，炸药索1作为无污染气囊分离装置的动力源，一般长达数十米，需要将其在其他结构安装完成后，将牵引丝20穿过多段内管2及与其连接的转接块18的通孔25，使其贯穿整个所述无污染气囊分离装置。安装炸药索1时，分别将牵引丝20与卡套19连接，进而将炸药索1与卡套19连接，测试连接方式的拉脱力，拉脱力满足要求后，拉拽牵引丝20和推送炸药索1，将炸药索1穿入无污染气囊分离装置。

本发明的所述无污染气囊分离装置的安装和工作过程如下：

炸药索1起爆工作，内管2、外管3衰减炸药索1产生的爆炸冲击，通过内管2的孔和外管3的孔排出的燃气使气囊4膨胀，气囊4推动U型接头6和槽型接头7发生相对运动，U型接头6和槽型接头7间连接的铆钉4被剪断，完成解锁功能，气囊4继续膨胀使U型接头6和槽型接头7产生运动速度，最终实现大型整流罩平抛分离。

Claims (10)

1.一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，包括炸药索、内管、外管、气囊、铆钉、U型接头、槽型接头、上壳体、下壳体；其中，炸药索内置于内管中，内管内置于外管中且二者之间设置缓冲垫圈；外管通过压板抵紧限位于槽型接头的底部容纳腔中，压板通过第一螺钉与槽型接头紧固；气囊设置在外管的外部，并折叠在U型接头和槽型接头插接后形成的空腔内，U型接头和槽型接头插接后相应侧壁处通过若干铆钉实现二者固结；U型接头背离所述空腔一端通过第二螺钉与上壳体固结，槽型接头背离所述空腔一端通过第三螺钉与下壳体固结；所述气囊为若干个且均通过轻质小型气囊密封接口密封；所述内管和外管内外匹配且为多段式，各段通过管件连接接口连接。

2.如权利要求1所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，所述内管和外管上均具有若干孔。

3.如权利要求1或2所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，所述轻质小型气囊密封接口包括封头、卡环、箍带、轴、拧紧螺杆；气囊折叠包裹在封头外，卡环将气囊卡紧，箍带在卡环外周进一步箍紧，箍带的两端分别绕设在两个轴上，其中一个轴与拧紧螺杆传动连接以对箍带拧紧，实现气囊的密封。

4.如权利要求3所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，折叠后的气囊的间隙使用硅橡胶填充，以保证密封性能。

5.如权利要求1或4所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，所述管件连接接口包括转接块、第四螺钉、第五螺钉；所述转接块两端结构相同且均具有U型空腔，两U型空腔由通孔连接，所述通孔与转接块具有共同的中心轴线；内管抵接于U型空腔的壁面，外管套设于转接块的外壁；转接块的一端通过第四螺钉与一段外管固定连接，转接块的另一端通过第五螺钉与另一段外管固定连接。

6.如权利要求5所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，转接块的一端的U型空腔与一段内管焊接，转接块的另一端的U型空腔与另一段内管插接。

7.如权利要求6所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，U型空腔底部通过锥面与通孔衔接。

8.如权利要求7所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，内管伸入U型空腔的长度小于外管伸入转接块的外壁的长度。

9.如权利要求5所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，所述无污染气囊分离装置还包括炸药索牵引结构，所述炸药索牵引结构包括卡套、牵引丝；所述牵引丝穿过多段内管及与其连接的转接块的通孔，贯穿整个所述无污染气囊分离装置，并最终伸至卡套一端；卡套另一端与炸药索固定连接。

10.如权利要求9所述的一种用于大型整流罩平抛分离的无污染气囊分离装置，其特征在于，卡套大致呈V型，其开口端用于容纳炸药索，其V型底端具有小开孔，所述牵引丝伸入所述小开孔内并具有与其主体呈T型的末端以防脱开。