CN110901963A - 一种旋转分离弹簧作动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转分离弹簧作动装置，涉及运载火箭整流罩分离领域，包括套筒和动作部件，所述套筒的下端开口，所述套筒的上方设有上铰链，且所述套筒的上端与所述上铰链间活动连接，所述套筒的下方设有下铰链；所述动作部件包括位于所述套筒内部的分离弹簧、滑块和推杆，所述分离弹簧的上端抵持于所述套筒的内顶面，下端抵持于所述滑块的上端面以带动滑块沿套筒轴向方向移动，所述推杆的上端抵持于所述滑块的下端面，下端通过套筒下端的开口向套筒外伸出，且伸出部分的下端与下铰链间活动连接。本发明整体结构简单、作动距离大，可以成组的布置在整流罩周向，且作动可靠、姿态扰动小。

Description

一种旋转分离弹簧作动装置
技术领域
本发明涉及运载火箭整流罩分离领域，具体涉及一种旋转分离弹簧作动装置。
背景技术
弹簧作动装置作为一种结构简单、工作可靠的分离动力装置，被广泛应用于航天飞行器中。同时，由于弹簧作用方向为直线，其具体应用于轴向分离中，如卫星与火箭的分离、整流罩的轴向分离等。
在整流罩旋转分离时，常将弹簧作动装置安装在整流罩顶部，靠压缩在两个半罩之间的弹簧推动两个半罩旋转分离。由于整流罩顶部空间较小，能够布置的作动装置数量有限，造成单个弹簧的弹簧力较大，给半罩对接带来困难；同时，作动装置安装在顶部时，弹簧作动距离也较小，在有过载分离情况下，不利于半罩顺利转过过定角，甚至可能造成已经张开的半罩重新闭合，并且该种布置方式，作动装置作用在整流罩上的位置也会随整流罩旋转而不断改变，两个半罩转动力臂大小不同，导致两个半罩分离速度不一致，对箭体姿态造成一定干扰。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种旋转分离弹簧作动装置，整体结构简单、作动距离大，可以成组的布置在整流罩周向，且作动可靠、姿态扰动小。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：
套筒，所述套筒的下端开口，所述套筒的上方设有上铰链，且所述套筒的上端与所述上铰链间活动连接，所述套筒的下方设有下铰链；
动作部件，所述动作部件包括位于所述套筒内部的分离弹簧、滑块和推杆，所述分离弹簧的上端抵持于所述套筒的内顶面，下端抵持于所述滑块的上端面以带动滑块沿套筒轴向方向移动，所述推杆的上端抵持于所述滑块的下端面，下端通过套筒下端的开口向套筒外伸出，且伸出部分的下端与下铰链间活动连接。
在上述技术方案的基础上，所述套筒的顶端设有端盖，所述端盖的上端向上伸出形成伸出部，所述伸出部位于上铰链内且与上铰链间转动连接。
在上述技术方案的基础上，所述上铰链呈“U”型结构，所述端盖的伸出部位于上铰链的开口中，所述上铰链的开口处横向设有第一销轴，所述第一销轴依次穿过上铰链开口的左侧边、端盖的伸出部和上铰链开口的右侧边。
在上述技术方案的基础上，所述推杆的上端呈圆锥状，所述滑块下端面中心设有与所述推杆上端结构相匹配的内凹锥面，所述推杆的上端位于滑块下端面的内凹锥面中。
在上述技术方案的基础上，所述下铰链的两端竖直向上伸出形成2个伸长部，2个伸长部间平行且呈间隔设置，所述推杆的下端位于2个伸长部间形成的间隙中。
在上述技术方案的基础上，所述推杆的下端呈扇形结构，所述下铰链的2个伸长部上横向设有第二销轴。
在上述技术方案的基础上，所述第二销轴依次穿过一伸长部、推杆的下端和另一伸长部。
在上述技术方案的基础上，所述下铰链的一伸长部上开设有销孔，所述销孔中设有小弹簧和弹簧销，所述销孔外部的开口上设有弹簧销盖，所述小弹簧位于弹簧销盖和弹簧销之间，所述推杆下端朝向销孔的一面上开设有圆锥孔。
在上述技术方案的基础上，所述圆锥孔开口处的直径大于圆锥孔内部的直径。
在上述技术方案的基础上，所述弹簧销的两端部中，靠近推杆的端部直径小于远离推杆的端部直径。
与现有技术相比，本发明的优点在于：套筒的上端与上铰链间活动连接，推杆下端与下铰链间活动连接，当整流罩端面解锁后，在分离弹簧作用下，套筒相对滑块向上运动，同时，本发明的弹簧作动装置随半罩转动，当分离弹簧行程结束后，推杆从套筒处滑出，并在惯性作用下继续旋转一定角度后被弹簧销锁定，半罩分离完成，整体结构简单、作动距离大，可以成组的布置在整流罩周向，且作动可靠、姿态扰动小。
附图说明
图1为本发明实施例中一种旋转分离弹簧作动装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中推杆的结构示意图；
图3为本发明实施例中滑块的结构示意图；
图4为本发明实施例中下铰链的结构示意图；
图5为本发明实施例中下铰链的横向剖面图。
图中：1-伸长部，2-端盖，3-分离弹簧，4-滑块，5-套筒，6-推杆，7-下铰链，8-上铰链，9-伸出部，10-第一销轴，11-第二销轴，12-弹簧销，13-小弹簧，14-弹簧销盖，15-内凹锥面，16-销孔，17-圆锥孔。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供的一种旋转分离弹簧作动装置包括套筒5和动作部件，套筒5的下端开口，套筒5的上方设有上铰链8，且套筒5的上端与所述上铰链8间活动连接，套筒5的下方设有下铰链7。动作部件包括位于套筒5内部的分离弹簧3、滑块4和推杆6，分离弹簧3的上端抵持于所述套筒5的内顶面，下端抵持于滑块4的上端面以带动滑块4沿套筒5轴向方向移动，推杆6的上端抵持于所述滑块4的下端面，下端通过套筒5下端的开口向套筒5外伸出，且伸出部分的下端与下铰链7间活动连接。上铰链8用于固定在整流罩半罩上，下铰链7用于固定在箭体上。
套筒5的顶端设有端盖2，端盖2的上端向上伸出形成伸出部9，伸出部9位于上铰链8内且与上铰链8间转动连接。上铰链8呈“U”型结构，端盖2的伸出部9位于上铰链8的开口中，上铰链8的开口处横向设有第一销轴10，第一销轴10依次穿过上铰链8开口的左侧边、端盖2的伸出部9和上铰链8开口的右侧边。
参见图2所示，推杆6的上端呈圆锥状，参见图3所示，滑块4下端面中心设有与所述推杆6上端结构相匹配的内凹锥面15，推杆6的上端位于滑块4下端面的内凹锥面15中。
参见图4所示，下铰链7的两端竖直向上伸出形成2个伸长部1，2个伸长部1间平行且呈间隔设置，推杆6的下端位于2个伸长部1间形成的间隙中。推杆6的下端呈扇形结构，下铰链7的2个伸长部1上横向设有第二销轴11。第二销轴11依次穿过一伸长部1、推杆6的下端和另一伸长部1。参见图4所示，下铰链7的一伸长部1上开设有销孔16。参见图5所示，销孔16中设有小弹簧13和弹簧销12，销孔16外部的开口上设有弹簧销盖14，所述小弹簧13位于弹簧销盖14和弹簧销12之间，推杆6下端朝向销孔16的一面上开设有圆锥孔17。圆锥孔17开口处的直径大于圆锥孔17内部的直径。弹簧销12的两端部中，靠近推杆6的端部直径小于远离推杆6的端部直径。
上铰链8通过第一销轴10与端盖2相连，构成一对转动副，端盖2通过螺钉与套筒5上部连接，在分离弹簧3弹簧力的作用下，套筒5可以相对滑块4做直线运动，当分离弹簧3行程结束后，滑块4与推杆6脱离，推杆6下端与下铰链7连接，构成一对转动副，通过两对转动副，本发明的旋转分离弹簧作动装置在整流罩的分离过程中可以随整流半罩的旋转而转动，确保了作用点固定及半罩顺利旋转分离。当分离弹簧3行程结束，推杆6从套筒5中脱出，整流罩分离完成，推杆6在惯性的作用下，继续绕第二销轴11转动。
弹簧销12安装在下铰链7的销孔16中，销孔16的一端被弹簧销盖14封闭，销孔16的另一端被推杆6封闭，当推杆6转过一定角度后，其下端的圆锥孔17与下铰链7上的销孔16对齐，弹簧销12在小弹簧13的作用下弹出将推杆6锁定，避免箭体上出现活动部件，对箭体安全和姿态造成干扰。同时，弹簧销12为前端小，后端大的锥型，圆锥孔17为开口大，内部小的锥型，此种设计保证了弹簧销12自锁可靠。
本发明实施例的旋转分离弹簧作动装置，套筒5的上端与上铰链8间活动连接，推杆6下端与下铰链7间活动连接，当整流罩端面解锁后，在分离弹簧3作用下，套筒5相对滑块4向上运动，同时，本发明的弹簧作动装置随半罩转动，当分离弹簧3行程结束后，推杆6从套筒5处滑出，并在惯性作用下继续旋转一定角度后被弹簧销12锁定，半罩分离完成，整体结构简单、作动距离大，可以成组的布置在整流罩周向，且作动可靠、姿态扰动小，有效适用于采用半罩旋转分离方案的整流罩分离。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于，包括：
套筒(5)，所述套筒(5)的下端开口，所述套筒(5)的上方设有上铰链(8)，且所述套筒(5)的上端与所述上铰链(8)间活动连接，所述套筒(5)的下方设有下铰链(7)；
动作部件，所述动作部件包括位于所述套筒(5)内部的分离弹簧(3)、滑块(4)和推杆(6)，所述分离弹簧(3)的上端抵持于所述套筒(5)的内顶面，下端抵持于所述滑块(4)的上端面以带动滑块(4)沿套筒(5)轴向方向移动，所述推杆(6)的上端抵持于所述滑块(4)的下端面，下端通过套筒(5)下端的开口向套筒(5)外伸出，且伸出部分的下端与下铰链(7)间活动连接。
2.如权利要求1所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述套筒(5)的顶端设有端盖(2)，所述端盖(2)的上端向上伸出形成伸出部(9)，所述伸出部(9)位于上铰链(8)内且与上铰链(8)间转动连接。
3.如权利要求2所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述上铰链(8)呈“U”型结构，所述端盖(2)的伸出部(9)位于上铰链(8)的开口中，所述上铰链(8)的开口处横向设有第一销轴(10)，所述第一销轴(10)依次穿过上铰链(8)开口的左侧边、端盖(2)的伸出部(9)和上铰链(8)开口的右侧边。
4.如权利要求1所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述推杆(6)的上端呈圆锥状，所述滑块(4)下端面中心设有与所述推杆(6)上端结构相匹配的内凹锥面(15)，所述推杆(6)的上端位于滑块(4)下端面的内凹锥面(15)中。
5.如权利要求1所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述下铰链(7)的两端竖直向上伸出形成2个伸长部(1)，2个伸长部(1)间平行且呈间隔设置，所述推杆(6)的下端位于2个伸长部(1)间形成的间隙中。
6.如权利要求5所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述推杆(6)的下端呈扇形结构，所述下铰链(7)的2个伸长部(1)上横向设有第二销轴(11)。
7.如权利要求6所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述第二销轴(11)依次穿过一伸长部(1)、推杆(6)的下端和另一伸长部(1)。
8.如权利要求6所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述下铰链(7)的一伸长部(1)上开设有销孔(16)，所述销孔(16)中设有小弹簧(13)和弹簧销(12)，所述销孔(16)外部的开口上设有弹簧销盖(14)，所述小弹簧(13)位于弹簧销盖(14)和弹簧销(12)之间，所述推杆(6)下端朝向销孔(16)的一面上开设有圆锥孔(17)。
9.如权利要求8所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述圆锥孔(17)开口处的直径大于圆锥孔(17)内部的直径。
10.如权利要求9所述的一种旋转分离弹簧作动装置，其特征在于：所述弹簧销(12)的两端部中，靠近推杆(6)的端部直径小于远离推杆(6)的端部直径。
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