CN112849438A - 一种套筒式弹簧推出机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种套筒式弹簧推出机构，可有效解决长度较长弹簧压缩过程中出现的不可控弯曲、偏移变形等问题。本发明通过多节套筒结构套装在压缩弹簧内侧，压缩弹簧在压缩过程中，带动套筒收缩，同时由于套筒结构的存在，避免弹簧在压缩过程中产生不可控弯曲和偏移变形；解锁后，压缩弹簧带动多节套筒展开，恢复形变，展开过程中由于套筒结构的存在，将会限制弹簧沿套筒结构展开；套筒结构的设计同时起到限位、定位作用，套筒完全展开后，压缩弹簧剩余弹力继续支撑套筒，完成套筒结构上下限位自锁。

Description

一种套筒式弹簧推出机构

技术领域

本发明属于空间投放领域，具体涉及一种套筒式弹簧推出机构。

背景技术

目前针对空间产品释放、抛出主要有以下几种工程实现形式：火工品释放、气囊释放、电动释放和弹簧储能释放等，分析比较彼此优缺点。

1、火工品释放。火工品具有能量大，可靠性高等优点，通过火工品燃烧，可瞬间在密闭容腔内形成高压，挤压被释放物体向前运动。同时，对于空间产品释放，火工品也具有体积大、产品一致性差、污染气体排放、反作用力高等缺点。

2、气囊释放。气囊释放的原理是利用气瓶给叠放的气囊进行充气，气囊的膨胀进一步推动被释放物体向前运动，完成产品释放动作。气囊释放优缺点较明显，优点是充气动作较为缓慢，对释放物体和平台反作用力较小，且控制容易实现；缺点是气瓶体积较大，安装空间要求高、释放速度底、储存时间短，容易出现泄气、漏气状况。

3、电动释放。电动释放一般运用直线或旋转作动器，通过特定减速机构完成释放、推送等动作。具有精度高、可控性能好等优点，一般用在所需推力小、精度高的产品释放；但也具有推力小等缺点，不适用较大推力产品的释放和推送。

4、弹簧储能释放。弹簧储能释放利用压缩弹簧储存能量，通过解锁，压缩弹簧恢复形变，推动产品向前运动，弹簧储能释放具有结构简单、可靠、释放力可调节等特点。但同时也有压缩不可控和偏移变形现象出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种套筒式弹簧推出机构，可有效解决长度较长弹簧压缩过程中出现的不可控弯曲、偏移变形等问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种套筒式弹簧推出机构，包括安装基座、外套筒、推板、至少一个套筒压缩组件和2N个拔销，所述套筒压缩组件包括套筒组件和套在套筒组件上的压缩弹簧；其中安装基座用于固定套筒组件和外套筒，套筒组件底面固连安装基座上，套筒组件顶面与推板固连，压缩弹簧设置在安装基座和推板之间，外套筒固定在安装基座上，推板和套筒压缩组件位于外套筒内，外套筒上呈环形对称分布有若干拔销孔，每个拔销孔内设有一个拔销。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）本发明利用弹簧压缩作为动力源，方便快捷、可靠性高。

（2）本发明释放速度可根据实际需求进行调节。

（3）本发明释放到位后推出机构具备自锁能力。

（4）本发明外形简单、安装方便。

附图说明

图1为本发明套筒式弹簧推出机构的局部剖视图一。

图2为本发明套筒式弹簧推出机构的局部剖视图二。

图3为套筒式弹簧推出机构的多节套筒展开图。

图4为多节套筒展开干涉示意图。

图5为单节套筒结构示意图。

图6为安装基座结构示意图。

图7为推板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图5，一种套筒式弹簧推出机构，包括安装基座1、外套筒5、推板6、至少一个套筒压缩组件和2N个拔销2，N=1,2,3……，所述套筒压缩组件包括套筒组件3和套在套筒组件3上的压缩弹簧4。其中安装基座1用于固定套筒组件3和外套筒5，套筒组件3底面通过螺钉固连安装基座1，套筒组件3顶面通过螺钉固连推板6，如图6所示，安装基座1顶面设有若干第一导向凸台，推板6底面对应设有若干第二导向凸台，压缩弹簧4设置在安装基座1和推板6之间，两端分别抵住第一导向凸台和第二导向凸台。外套筒5固定在安装基座1上，推板6和套筒压缩组件位于外套筒5内，外套筒5上呈环形对称分布有若干拔销孔，每个拔销孔内设有一个拔销2，拔销2作为作动元件，可根据不同使用环境选型，其作用为当推出机构不工作时，限制压缩弹簧4带动推板6向上运动，当推出机构工作时，解除对推出机构的约束，推出机构正常工作。

套筒组件3包括自下向上依次滑动套接的若干套筒，套筒组件3可根据实际使用工况，选择合适数量和高度的套筒进行组合，为防止多节套筒展开过程中出现干涉，如图4所示，每节套筒的顶部和底部的内外侧壁均进行倒直角处理，如图5所示，套筒组件3在压缩弹簧4的带动下完全展开，此时压缩弹簧4仍具备一定弹力，保持对推板6继续向上的作用力，使推板6无法向下运动，同时推板6在套筒组件3的作用下，无法继续向上运动，此时整个推出机构完成推出释放过程，并保持自锁状态。压缩弹簧4作为动力源，可根据不用使用工况、负载进行相关设计。推板6与套筒组件3顶部的套筒固连。

如图7所示，推板6四周安装滑动组件11，确保推板6放置于外套筒5内上下自由滑动不会出现倾斜现象，且运动过程无干涉。

所述滑动组件11采用滚轮、滑轮、滚针、滚珠等。

所述套筒压缩组件使得推板6外推过程中受力均匀，当有且只有一个套筒压缩组件时，其与推板6中心连接，当大于一个套筒压缩组件时，其对称设置并与推板6连接。

工作过程如下所述：

所述套筒式弹簧推出机构通过拔销2、套筒组件3、压缩弹簧4、推板6固定在安装基座1和外套筒5上。安装时，将滚轮11安装在推板6四周，将压缩弹簧4套装在套筒组件3上，将套筒组件3连同压缩弹簧4通过顶部螺钉孔固定在推板6上。将安装基座1和外套筒5固定，组成安装腔体，将组装好的套筒组件3、压缩弹簧4、推板6置于安装腔体内，底部通过螺钉孔进行固定。将推板6推压到外套筒5设计位置，通过拔销2，将推板6与外套筒5固连，进一步限制压缩弹簧4和套筒组件3向上运动，推出机构完成装配；释放时，拔销2工作，解除推板6和外套筒5之间约束，压缩弹簧4恢复形变，带动套筒组件3和推板6沿外套筒5内腔向出口方向运动，压缩弹簧4在恢复形变过程中经向受套筒组件3的约束，只能沿轴向运动，避免因长度过长引起的弹开过程中出现弯曲、偏移变形等问题出现。

实施例1

根据实施样例，所述外套筒5为矩形体设计，推出机构设计4组对称套筒压缩组件，设计2个拔销2，对称分布在外套筒5长边方向。所述套筒组件3包括自下向上依次滑动套接的套筒7、套筒8、套筒9和套筒10四节套筒，所述推板6与套筒10顶部的套筒固连，安装基座1与套筒7底部的套筒固连。

Claims (7)

1.一种套筒式弹簧推出机构，其特征在于：包括安装基座（1）、外套筒（5）、推板（6）、至少一个套筒压缩组件和2N个拔销（2），N=1,2,3……，所述套筒压缩组件包括套筒组件（3）和套在套筒组件（3）上的压缩弹簧（4）；其中安装基座（1）用于固定套筒组件（3）和外套筒（5），套筒组件（3）底面固连安装基座（1）上，套筒组件（3）顶面与推板（6）固连，压缩弹簧（4）设置在安装基座（1）和推板（6）之间，外套筒（5）固定在安装基座（1）上，推板（6）和套筒压缩组件位于外套筒（5）内，外套筒（5）上呈环形对称分布有若干拔销孔，每个拔销孔内设有一个拔销（2）。

2.根据权利要求1所述的套筒式弹簧推出机构，其特征在于：所述安装基座（1）顶面设有若干第一导向凸台，推板（6）底面对应设有若干第二导向凸台，压缩弹簧（4）设置在安装基座（1）和推板（6）之间，两端分别抵住第一导向凸台和第二导向凸台。

3.根据权利要求1所述的套筒式弹簧推出机构，其特征在于：拔销（2）作为作动元件，根据不同使用环境选型，其作用为当推出机构不工作时，限制压缩弹簧（4）带动推板（6）向上运动，当推出机构工作时，解除对推出机构的约束，推出机构正常工作。

4.根据权利要求1所述的套筒式弹簧推出机构，其特征在于：所述套筒组件（3）包括自下向上依次滑动套接的若干套筒，推板（6）与套筒组件（3）顶部的套筒固连。

5.根据权利要求1所述的套筒式弹簧推出机构，其特征在于：所述套筒组件（3）根据实际使用工况，选择合适数量和高度的套筒进行组合，为防止多节套筒展开过程中出现干涉，每节套筒的顶部和底部的内外侧壁均进行倒直角处理，套筒组件（3）在压缩弹簧（4）的带动下完全展开，此时压缩弹簧（4）仍具备一定弹力，保持对推板（6）继续向上的作用力，使推板（6）无法向下运动，同时推板（6）在套筒组件（3）的作用下，无法继续向上运动，此时整个推出机构完成推出释放过程，并保持自锁状态。

6.根据权利要求1所述的套筒式弹簧推出机构，其特征在于：推板（6）四周安装滑动组件（11），确保推板（6）放置于外套筒（5）内上下自由滑动不会出现倾斜现象，且运动过程无干涉。

7.根据权利要求1所述的套筒式弹簧推出机构，其特征在于：所述套筒压缩组件使得推板（6）外推过程中受力均匀，当有且只有一个套筒压缩组件时，其与推板（6）中心连接，当大于一个套筒压缩组件时，其对称设置并与推板（6）连接。

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