CN111434932B - 一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，属于载荷连接与分离技术领域，特别是涉及一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置。解决了现有的实现有效载荷连接与快速分离的装置在连接轴向方向占用较大的空间，对于一些连接轴向方向空间严重受限的场合并不适用的问题。它包括壳体、端子座、左端子、左绝缘套管、卡爪、驱动弹簧、挡销、右绝缘套管、右端子、触发弹簧、记忆合金丝、导向轮、预紧螺母和铰轴。它主要用于轴向空间受限的载荷连接与快速分离。
Description
技术领域
本发明属于载荷连接与分离技术领域，特别是涉及一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置。
背景技术
空间有效载荷及以导弹为代表的有效载荷，要求在发射或飞行阶段被可靠锁紧，实现大承载、高刚度连接，而当入轨或达到指定区域后要求有效载荷能实现快速、低冲击分离。传统的以爆炸螺栓、火工切割器为代表的连接分离装置存在着运输、操作危险系数高、分离冲击大、只能单次使用等缺点，以智能材料尤其是以记忆合金丝为代表的新型材料越来越广泛地应用在连接分离领域，利用其研制的连接分离装置具有结构简单、安全性高、地面可多次重复使用、小型化、轻量化的特点，可在部分领域替代传统的火工分离装置。
现有的实现有效载荷连接与快速分离的装置在连接轴向方向占用较大的空间，对于一些连接轴向方向空间严重受限的场合并不适用。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，它包括壳体、端子座、左端子、左绝缘套管、卡爪、驱动弹簧、挡销、右绝缘套管、右端子、触发弹簧、记忆合金丝、导向轮、预紧螺母和铰轴，所述端子座与壳体固连，所述左端子与左绝缘套管固连，所述左绝缘套管与端子座固连，所述右端子与右绝缘套管固连，所述触发弹簧位于右绝缘套管与壳体之间，所述壳体下部为圆弧形结构，沿圆弧形圆周方向均匀设置有若干个导向轮，所述记忆合金丝沿若干个导向轮布置且两端分别与左端子和右端子固连，所述卡爪通过铰轴与壳体铰接，所述挡销垂直于右绝缘套管布置在壳体内部，所述驱动弹簧两端分别与壳体和挡销接触，所述挡销左端与卡爪滑动连接，所述预紧螺母位于壳体内部并与壳体通过螺纹连接。
更进一步的，所述端子座顶端设置有左盖板，所述左盖板和端子座通过紧定螺钉与壳体固定连接。
更进一步的，所述壳体上端设置有右盖板，所述右盖板与壳体固连，所述右绝缘套管在触发弹簧的压紧作用下顶端与右盖板接触。
更进一步的，所述挡销右端为倾斜面结构，所述挡销的倾斜面与右绝缘套管滑动连接。
更进一步的，所述壳体与右绝缘套管之间设置有弹簧导向座。
更进一步的，所述预紧螺母沿圆周方向均匀开设有若干通孔，所述壳体上开设有不遮挡预紧螺母通孔的孔槽。
更进一步的，所述卡爪与载荷之间通过斜面配合连接。
更进一步的，所述导向轮为陶瓷导向轮。
更进一步的，所述记忆合金丝的相变温度为75℃、丝径为0.3mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将触发用的记忆合金丝轴向布置的方式，实现了装置在连接轴向方向尺寸的最小化，大幅度减小了装置在轴向上的占用空间，使其应用范围更广，适用于轴向空间受限时载荷的连接与分离，同时，本装置通过使用杠杆增力及斜面锁紧的方式，可以有效地增加锁紧力，具有结构简单、体积小、重量轻、能耗小、分离快速且冲击小的特点。
附图说明
图1为本发明所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置正视图
图2为本发明所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置B向视图
图3为本发明所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置C向视图
图4为本发明所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置A向剖视图
图5为本发明所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置D向视图
图6为本发明所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置E向剖视图
图7为本发明所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置F向剖视图
1-壳体；2-端子座；3-左端子；4-左绝缘套管；5-左盖板；6-紧定螺钉；7-卡爪；8-驱动弹簧；9-挡销；10-右盖板；11-右绝缘套管；12-右端子；13-触发弹簧；14-弹簧导向座；15-记忆合金丝；16-陶瓷陶瓷导向轮；17-预紧螺母；18-铰轴；19-载荷
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。
参见图1-7说明本实施方式，一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，它包括壳体1、端子座2、左端子3、左绝缘套管4、卡爪7、驱动弹簧8、挡销9、右绝缘套管11、右端子12、触发弹簧13、记忆合金丝15、导向轮16、预紧螺母17和铰轴18，所述端子座2与壳体1固连，所述左端子3与左绝缘套管4固连，所述左绝缘套管4与端子座2固连，所述右端子12与右绝缘套管11固连，所述触发弹簧13位于右绝缘套管11与壳体1之间，所述壳体1下部为圆弧形结构，沿圆弧形圆周方向均匀设置有若干个导向轮16，所述记忆合金丝15沿若干个导向轮16布置且两端分别与左端子3和右端子12固连，所述卡爪7通过铰轴18与壳体1铰接，所述挡销9垂直于右绝缘套管11布置在壳体1内部，所述驱动弹簧8两端分别与壳体1和挡销9接触，所述挡销9左端与卡爪7滑动连接，所述预紧螺母17位于壳体1内部并与壳体1通过螺纹连接。
本发明所述壳体1左端面通过螺钉与发动机固定连接，右端面通过设置于内部的卡爪7斜面与载荷19斜面配合从而将载荷19锁紧，所述端子座2顶端设置有左盖板5，所述左盖板5和端子座2通过紧定螺钉6与壳体1固定连接，所述左绝缘套管4通过螺纹与端子座2固连，所述壳体1上端设置有右盖板10，所述右盖板10与壳体1固连，所述右绝缘套管11在触发弹簧13的压紧作用下顶端与右盖板10接触，进而限制了挡销9的回弹作用，所述挡销9对卡爪7进行限位，使卡爪7无法绕铰轴18定轴转动，所述载荷19安装在壳体1上的方形槽内，通过卡爪7斜面与载荷19上的斜面结构进行配合，从而对载荷19进行可靠锁紧，所述预紧螺母17沿圆周方向均匀开设有若干通孔，所述壳体1上开设有不遮挡预紧螺母17通孔的孔槽，所述预紧螺母17与载荷19通过端面配合，当载荷19被卡爪7锁住后，使用工装插入预紧螺母17开设的通孔中并转动预紧螺母17，从而对载荷19进行有效预紧，所述壳体1与右绝缘套管11之间设置有弹簧导向座14，用于对触发弹簧13进行导向，所述挡销9右端为倾斜面结构，所述挡销9的倾斜面与右绝缘套管11滑动连接，保证滑动的流畅性。
本发明载荷19的分离过程为：所述记忆合金丝15通电收缩，拉动右端子12克服弹簧力向下运动，从而带动右绝缘套管11向下运动，进而解除对挡销9的限位作用，所述挡销9在驱动弹簧8的作用下迅速回弹，解除对卡爪7的限位作用，所述卡爪7绕固定铰轴18定轴转动，从而解除对载荷19的限位作用。实现载荷19的快速、低冲击分离。所述卡爪7与壳体1通过铰轴18连接，其一端被挡销9限制其转动自由度，另一端斜面与载荷上部凸起的斜面配合，卡爪具有增力作用，可使记忆合金丝15以较小的触发力将挡销9拔出。
本发明载荷19的连接顺序为：先把挡销9退回，将卡爪7逆时针转动，然后将载荷19沿轴向塞入壳体内腔方形槽中，顺时针转动卡爪7，使其右端斜面与载荷斜面配合，而后推出挡销9限制卡爪的转动自由度，最后转动预紧螺母17，使得预紧螺母右端面与载荷贴合并对载荷施加一定预紧力作用，完成对载荷的锁紧。
本发明所述所述记忆合金丝15具有通电收缩特性，在应用过程中与之接触的左绝缘套管4、右绝缘套管11和导向轮16均为绝缘材料，优选导向轮16为陶瓷导向轮，本发明使用的记忆合金丝15的相变温度为75℃、丝径为0.3mm、通电电流为4-5A，使用过程中环境温度应控制在小于65℃，轴向连接力为10000N。
以上对本发明所提供的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：它包括壳体(1)、端子座(2)、左端子(3)、左绝缘套管(4)、卡爪(7)、驱动弹簧(8)、挡销(9)、右绝缘套管(11)、右端子(12)、触发弹簧(13)、记忆合金丝(15)、导向轮(16)、预紧螺母(17)和铰轴(18)，所述端子座(2)与壳体(1)固连，所述左端子(3)与左绝缘套管(4)固连，所述左绝缘套管(4)与端子座(2)固连，所述右端子(12)与右绝缘套管(11)固连，所述触发弹簧(13)位于右绝缘套管(11)与壳体(1)之间，所述壳体(1)下部为圆弧形结构，沿圆弧形圆周方向均匀设置有若干个导向轮(16)，所述记忆合金丝(15)沿若干个导向轮(16)布置且两端分别与左端子(3)和右端子(12)固连，所述卡爪(7)通过铰轴(18)与壳体(1)铰接，所述挡销(9)垂直于右绝缘套管(11)布置在壳体(1)内部，所述驱动弹簧(8)两端分别与壳体(1)和挡销(9)接触，所述挡销(9)左端与卡爪(7)滑动连接，所述预紧螺母(17)位于壳体(1)内部并与壳体(1)通过螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述端子座(2)顶端设置有左盖板(5)，所述左盖板(5)和端子座(2)通过紧定螺钉(6)与壳体(1)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述壳体(1)上端设置有右盖板(10)，所述右盖板(10)与壳体(1)固连，所述右绝缘套管(11)在触发弹簧(13)的压紧作用下顶端与右盖板(10)接触。
4.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述挡销(9)右端为倾斜面结构，所述挡销(9)的倾斜面与右绝缘套管(11)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述壳体(1)与右绝缘套管(11)之间设置有弹簧导向座(14)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述预紧螺母(17)沿圆周方向均匀开设有若干通孔，所述壳体(1)上开设有不遮挡预紧螺母(17)通孔的孔槽。
7.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述卡爪(7)与载荷(19)之间通过斜面配合连接。
8.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述导向轮(16)为陶瓷导向轮。
9.根据权利要求1所述的一种适用于轴向空间受限的记忆合金连接分离装置，其特征在于：所述记忆合金丝(15)的相变温度为75℃、丝径为0.3mm。
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