CN112896553B - 锁紧释放装置及航天器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锁紧释放装置及航天器，所公开的锁紧释放装置包括基座、多个分瓣锁环、限位组件、驱动组件和连接件，所述限位组件为环状结构件，且环绕于所述多个分瓣锁环设置；所述限位组件沿其中心轴可转动地设置于所述基座，且具有第一状态和第二状态，所述驱动组件与所述限位组件相连，并可驱动所述限位组件转动而由所述第一状态切换至所述第二状态；其中，在所述第一状态时，所述限位组件与所述多个分瓣锁环的外周侧面相抵接，以使得所述多个分瓣锁环围合形成锁止空间，所述连接件可卡接配合于所述锁止空间内；在所述第二状态时，所述限位组件释放所述多个分瓣锁环。上述方案能够达到减轻装置重量、降低冲击载荷和减少污染的技术效果。

Description

锁紧释放装置及航天器

技术领域

本发明涉及航天器的锁紧释放装置技术领域，尤其涉及一种锁紧释放装置及航天器。

背景技术

随着空间技术的不断发展，航天器(包括人造卫星、深空探测器等)的应用规模不断扩大。锁定与解锁是航天器在轨飞行的关键技术，用于实现太阳翼展开、天线展开、有效载荷释放等关键动作，而该技术需要基于锁紧释放装置来实现。

目前，相关的锁紧释放装置通常为火工品式，其技术已发展地较为成熟稳定，但存在装置重量大、冲击载荷大、爆炸污染严重等明显缺陷。

发明内容

本发明公开一种锁紧释放装置及航天器，以减轻装置重量、降低冲击载荷和减少污染。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一方面，本发明提供一种锁紧释放装置，其包括基座、多个分瓣锁环、限位组件、驱动组件和连接件，所述限位组件为环状结构件，且环绕于所述多个分瓣锁环设置；

所述限位组件沿其中心轴可转动地设置于所述基座，且具有第一状态和第二状态，所述驱动组件与所述限位组件相连，并可驱动所述限位组件转动而由所述第一状态切换至所述第二状态；其中，在所述第一状态时，所述限位组件与所述多个分瓣锁环的外周侧面相抵接，以使得所述多个分瓣锁环围合形成锁止空间，所述连接件可卡接配合于所述锁止空间内；在所述第二状态时，所述限位组件释放所述多个分瓣锁环。

另一方面，本发明提供一种航天器，其包括第一部件、第二部件以及前述的锁紧释放装置，所述锁紧释放装置通过所述连接件与所述第一部件相连，且通过所述基座与所述第二部件相连。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本发明公开的锁紧释放装置中，限位组件具有第一状态和第二状态，当需要对航天器的被连接部件进行锁紧时，则可以通过组配该锁紧释放装置使得限位组件处于第一状态，此时可将连接件卡接配合于分瓣锁环围合形成的锁止空间内，如此就实现了锁紧释放装置的锁紧功能；当需要释放航天器的被连接部件时，则可以通过驱动限位组件转动而由第一状态切换至第二状态，此时限位组件释放多个分瓣锁环，也即分瓣锁环不再受到限位组件的限制，连接件可顺利从锁止空间中脱离，如此就实现了锁紧释放装置的释放功能。

相较于相关技术，本发明公开的锁紧释放装置为非火工结构，在实现其释放功能时无疑冲击载荷较小，且也不会产生爆炸污染，同时该装置整体结构简单，无疑能够有效减轻装置重量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例公开的锁紧释放装置处于锁紧状态下的轴测图；

图2为本发明实施例公开的锁紧释放装置处于锁紧状态下的俯视图；

图3为本发明实施例公开的包括限位盖的锁紧释放装置处于锁紧状态下的轴测图；

图4为本发明实施例公开的锁紧释放装置处于释放状态下的轴测图；

图5为本发明实施例公开的锁紧释放装置处于锁紧状态下的俯视图；

图6为本发明实施例公开的包括限位盖的锁紧释放装置处于释放状态下的轴测图；

图7为本发明实施例公开的基座的结构示意图；

图8为本发明实施例公开的分瓣锁环的结构示意图；

图9为本发明实施例公开的限位组件的结构示意图；

图10为本发明实施例公开的锁紧盖的仰视图；

图11为关于图10的A－A向的剖视图；

图12为本发明实施例公开的驱动组件的结构示意图；

附图标记说明：

100－基座、110－导向环、111－安装槽、120－安装柱、

200－分瓣锁环、210－第一耳部、211－第一斜面、212－第三斜面、

300－限位组件、310－主体部、311－限位槽、320－第二耳部、321－第二斜面、322－抵靠面、330－第三耳部、

400－驱动组件、410－第一弹性件、420－承载件、421－容纳槽、422－第四耳部、

500－连接件、

600－限位盖、610－避让孔、620－导向槽、621－第四斜面、

700－第二弹性件、800－弹性限位件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1～图12，本发明实施例公开一种锁紧释放装置。需要说明的是，锁紧释放装置把太阳翼固定在航天器(例如人造地球卫星)的适当位置上，在航天器发射时，保证太阳翼的最外轮廓不超出运载火箭的动态包络范围并且承受发射的载荷条件；其次，在航天器入轨后能按照航天器上程序控制指令或地面遥控指令，释放对太阳翼的固定约束。太阳翼即太阳能帆板，其是一种收集太阳能的装置，并作为航天器的能量来源。

本实施例的锁紧释放装置包括基座100、多个分瓣锁环200、限位组件300、驱动组件400和连接件500。

其中，基座100为锁紧释放装置的基础构件，锁紧释放装置可通过基座100连接在航天器的被连接部件上，进而实现锁紧释放装置与航天器的部分连接关系；同时，基座100也为锁紧释放装置的其他构件提供了安装基础，在本实施例中，分瓣锁环200、限位组件300、驱动组件400和连接件500均直接或间接地设置在基座100上。

连接件500为锁紧释放装置的连接构件，锁紧释放装置还通过连接件500连接在航天器的被连接部件上，结合基座100的连接功能，就实现了锁紧释放装置与航天器的完整连接关系；当然，上述连接关系的实现需要连接件500被锁紧在锁紧释放装置中。

多个分瓣锁环200为锁紧释放装置的功能构件，基于该多个分瓣锁环200，锁紧释放装置才能实现其锁紧功能和释放功能。应理解的是，分瓣锁环200均为弧形结构，且多个分瓣锁环200组合可构造完整的锁环结构，完整的锁环结构可抱死锁紧连接件500，在此种情况下，锁紧释放装置即可实现其锁紧功能，并确保航天器的被连接部件被连接固定。

驱动组件400为锁紧释放装置的动力构件，其与限位组件300相连，并通过驱动限位组件300来改变多个分瓣锁环200与连接件500的配合关系，进而实现锁紧释放装置的锁紧功能和释放功能。

具体地，限位组件300为环状结构件，且环绕于多个分瓣锁环200设置。应理解的是，通常，多个分瓣锁环200均沿(大致)径向靠拢就可以围合构造完整的锁环结构，而沿(大致)径向彼此分离就可以解除完整的锁环结构，可见，多个分瓣锁环200需要通过在径向上的移动来改变与连接件500的配合关系。如此设置下，环状的限位组件300即可方便地对多个分瓣锁环200施加作用来改变分瓣锁环200的状态。

与此同时，限位组件300沿其中心轴可转动地设置于基座100，也即限位组件300可相对于基座100产生相对转动，且转向位于限位组件300的周向上。限位组件300具有第一状态和第二状态，结合前述，驱动组件400与限位组件300相连，并可驱动限位组件300转动而由第一状态切换至第二状态；其中，在第一状态时，限位组件300与多个分瓣锁环200的外周侧面相抵接，以使得多个分瓣锁环200围合形成锁止空间，连接件500可卡接配合于锁止空间内；在第二状态时，限位组件300释放多个分瓣锁环200。

具体而言，锁紧释放装置在开始使用时需要对航天器的被连接部件进行锁紧，以确保被连接部件能够承受载荷或者不超出运载火箭的动态包络范围，可参见前述太阳翼的说明，若非如此，航天器的被连接部件则会受损。在本实施例中，可将限位组件300设置为第一状态，在此状态下，限位组件300抵接于多个分瓣锁环200的外周侧面时即会对分瓣锁环200产生限位作用，确保多个分瓣锁环200始终保持围合形成锁止空间的状态，而连接件500被卡接于锁止空间内，且分瓣锁环200受到限位组件300的限位作用难以相互分离，进而确保了连接件500被始终卡合在锁止空间内而不会脱离，如此就最终实现了锁紧释放装置对航天器的被连接部件的锁紧功能。

在航天器入轨后则需要释放航天器的被连接部件，以使得被连接部件能够正常工作，可参见前述太阳翼的说明。在本实施例中，可通过驱动组件400驱动限位组件300由第一状态切换至第二状态，限位组件300会解除对多个分瓣锁环200的限位作用而释放分瓣锁环200，在分瓣锁环200未受到任何限制作用的情况下，当连接件500受到驱动作用(例如预设的弹簧提供的回弹驱动作用等)时则会从分瓣锁环200中脱离，进而使得航天器的被连接部件被展开，如此就最终实现了锁紧释放装置对航天器的被连接部件的释放功能。

本实施例未限制分瓣锁环200的具体数量，其可选为两个、三个、四个等，在分瓣锁环200的数量改变的情况下，应适应性改变每个分瓣锁环200的具体形状，以确保全部分瓣锁环200围合可构造完整的锁环结构而形成锁止空间。

本实施例也未限制连接件500的具体类型，其通常可选为锁紧杆件，其具备一定的强度，可保证稳定可靠的锁紧连接关系，当然，连接件500也可以为线缆、绳索等类型。在连接件500为锁紧杆件的实施方式中，仅通过分瓣锁环200对锁紧杆件的压紧固定作用难以实现最优的锁紧效果，基于此，本实施例的连接件500和分瓣锁环200中，一者可以设置限位凸起，另一者设置有限位凹陷，并基于限位凸起和限位凹陷的卡接配合来实现连接件500和分瓣锁环200的稳定可靠的锁紧连接关系。通常，限位凸起可选为弧形凸起，相应地，限位凹陷可选为弧形凹槽。

由上述说明可知，在本发明实施例公开的锁紧释放装置中，限位组件300具有第一状态和第二状态，当需要对航天器的被连接部件进行锁紧时，则可以通过组配该锁紧释放装置使得限位组件300处于第一状态，此时可将连接件500卡接配合于分瓣锁环200围合形成的锁止空间内，如此就实现了锁紧释放装置的锁紧功能；当需要释放航天器的被连接部件时，则可以通过驱动限位组件300转动而由第一状态切换至第二状态，此时限位组件300释放多个分瓣锁环200，也即分瓣锁环200不再受到限位组件300的限制，连接件500可顺利从锁止空间中脱离，如此就实现了锁紧释放装置的释放功能。

相较于相关技术，本发明实施例公开的锁紧释放装置为非火工结构，在实现其释放功能时无疑冲击载荷较小，且也不会产生爆炸污染，同时该装置整体结构简单，无疑能够有效减轻装置重量。

为了便于分瓣锁环200与限位组件300之间实现配合关系，本实施例的分瓣锁环200背离锁止空间的一侧可以设置有第一耳部210，限位组件300包括主体部310和与第一耳部210数量相同的第二耳部320，主体部310为环状结构件，第二耳部320设置于主体部310上，主体部310可转动地设置于基座100，驱动组件400与限位组件300相连，并可驱动主体部310转动。

应理解的是，结合前述的限位组件300环绕多个分瓣锁环200设置的内容，因此，环状的主体部310也环绕多个分瓣锁环200设置，如此就能够使得限位组件300方便地对多个分瓣锁环200施加作用来改变分瓣锁环200的状态。同时，当主体部310转动时，第二耳部320可随着主体部310进行转动而改变第二耳部320与第一耳部210的位置关系，进而改变限位组件300的状态。本实施例未限制驱动组件400与限位组件300的具体连接关系，驱动组件400既可以与第二耳部320相连，也可以与主体部310相连，在后述限位组件300还包括第三耳部330的实施方式中，驱动组件400还可以与第三耳部330相连。

在限位组件300处于第一状态时，第二耳部320与第一耳部210背离分瓣锁环200的端面相抵接；在限位组件300处于第二状态时，第二耳部320避开第一耳部210。具体而言，在该实施方式中，当限位组件300处于第一状态时，主体部310转动至使得第二耳部320与第一耳部210相对，同时，第二耳部320与第一耳部210会处于抵接状态，如此情况下，限位组件300即通过第二耳部320和第一耳部210的抵接关系而对分瓣锁环200产生限位作用，以确保多个分瓣锁环200始终保持围合形成锁止空间的状态，进而使得连接件500被卡接于锁止空间内。

在需要锁紧释放装置释放被连接部件时，则可以通过驱动组件400驱动限位组件300使主体部310转动，而使得第二耳部320转动至避开第一耳部210，此时第二耳部320与第一耳部210不再处于相对抵接的状态，也即是说，限位组件300解除了对分瓣锁环200的限位作用，在分瓣锁环200未受到任何限制作用的情况下，当连接件500受到驱动作用(例如预设的弹簧提供的回弹驱动作用等)时则会从分瓣锁环200中脱离，进而使得航天器的被连接部件被展开。

如图8和图9所示，为了方便将限位组件300设置为第一状态，本实施例的第一耳部210背离分瓣锁环200的端面可以设置为第一斜面211，第一斜面211沿主体部310的转向倾斜，第二耳部320与第一耳部210相对的端面设置为第二斜面321，第二斜面321沿主体部310的转向相反的方向倾斜，第一斜面211可与第二斜面321相抵接。

应理解的是，若第一耳部210背离分瓣锁环200的端面和第二耳部320与第一耳部210相对的端面均为平面，在将这两个端面设置于相对且相抵的过程中，第一耳部210和第二耳部320之间无疑会较容易产生干涉，而难以将限位组件300设置为第一状态；在本实施方式中，如此设置下，由于第一斜面211与第二斜面321的倾斜方向相反，在将限位组件300设置为第一状态的过程中，第一斜面211和第二斜面321在最开始相对时二者之间的间距会更大，如此即可避免第一耳部210与第二耳部320产生干涉，最终使得第一耳部210和第二耳部320被设置为相对且相抵的状态。

同时，基于第一斜面211和第二斜面321相互抵接的配合关系，第一耳部210和第二耳部320之间会产生静摩擦力，在静摩擦力的限制作用下，即可实现第一耳部210和第二耳部320的自锁效果。应理解的是，基于自锁现象的原理可知，只要第一耳部210施加在第二斜面321的压力与第一耳部210在第二斜面321受到的静摩擦力之间的夹角a小于静摩擦角b，就始终能够维持自锁效果，如此就能够确保限位组件稳定处于第一状态，而实现锁紧释放装置的锁紧功能。

由于静摩擦角b与第二斜面321上的静摩擦系数μ存在如下关系：tanb＝μ，而静摩擦系数μ是由第二耳部320的材质决定，因此静摩擦角b的数值可以通过第二耳部320的材质来确定，且夹角a是可以测定的，如此在进行锁紧释放装置的内部结构设置时将夹角a设置为不大于静摩擦角b即可；基于前述的关系式，可以通过增大静摩擦系数μ来增大静摩擦角b的上限值，进而达到扩大夹角a的取值范围的目的。

与此同时，在将限位组件300由第一状态切换至第二状态的过程中，基于第一斜面211和第二斜面321的配合关系，第二耳部320对第一耳部210的约束可逐渐释放，也即限位组件300对分瓣锁环200的限位作用可逐渐释放，分瓣锁环200可逐渐沿径向外移而释放连接件500，由此可见，相较于第一耳部210和第二耳部320通过平面相抵的相关技术，本实施方式能够避免第二耳部320瞬间释放第一耳部210，而造成分瓣锁环200释放连接件500时产生瞬时剧烈的冲击载荷。

如图10和图11所示，为了优化分瓣锁环200的工作稳定性，本实施例的锁紧释放装置还可以包括限位盖600，限位盖600罩设于基座100，并与基座100形成安装空间，多个分瓣锁环200、限位组件300和驱动组件400均位于安装空间内，限位盖600可以与基座100配合使用而对分瓣锁环200、限位组件300和驱动组件400等产生更为优秀的防护功能。限位盖600开设有与安装空间连通的避让孔610，连接件500可通过避让孔610伸入到安装空间内，避让孔610需要与连接件500的尺寸适配，以便于连接件500穿设于避让孔610。

同时，分瓣锁环200的顶面可与限位盖600的内顶面限位配合；限位盖600的内顶面开设有与第一耳部210相配合的导向槽620，在第一耳部210嵌设于导向槽620时，限位盖600对分瓣锁环200进行周向限位。应理解的是，如此设置下，当锁紧释放装置对被连接部件进行锁紧时，即便连接件500受到外部作用而存在脱离分瓣锁环200的趋势，此时限位盖600的内顶面可对分瓣锁环200的顶面起到一定的限位作用，而阻挡分瓣锁环200向上运动而分离，如此可确保多个分瓣锁环200始终保持在相互抵接围合形成锁止空间的状态，并对连接件500进行稳定可靠地锁紧。

基于导向槽620的存在，限位盖600可通过对第一耳部210的限制而对分瓣锁环200进行周向限位。具体地，在限位组件300处于第一状态时，第二耳部320对第一耳部210相抵，相当于对分瓣锁环200产生了大致为沿径向的限位作用，再结合限位盖600对分瓣锁环200产生的周向限位作用，进而可实现对分瓣锁环200更为全面的限位作用，进一步地提升分瓣锁环200的工作稳定性；在限位组件300处于第二状态时，分瓣锁环200会相互分离，连接件500从多个分瓣锁环200之间脱离，此时，导向槽620可通过第一耳部210对分瓣锁环200产生约束导向作用，并限制分瓣锁环200在预设方向上移动，如此可避免分瓣锁环200与安装空间内的其他构件干涉而确保顺利释放连接件500，同时也优化了安装空间内的结构布局。

为了进一步地优化将限位组件300设置为第一状态的便捷性，本实施例的第一耳部210的顶面可以设置为第三斜面212，第三斜面212朝向分瓣锁环200倾斜，导向槽620的底面设置为第四斜面621，第四斜面621朝向背离避让孔610的方向倾斜，第三斜面212可与第四斜面621相抵接。

应理解的是，若第一耳部210的顶面和导向槽620的底面均为平面，在将限位设置为第一状态的过程中，第一耳部210的顶部与导向槽620的槽口无疑会较容易产生干涉，而难以将第一耳部210顺利组配到导向槽620内，如此就会导致难以将限位组件300设置为第一状态；在本实施方式中，如此设置下，由于分瓣锁环200大致与避让孔610处于相对状态，因此第三斜面212就相当于朝向避让孔610倾斜，而第四斜面621朝向背离避让孔610的方向倾斜，由此可知，第三斜面212和第四斜面621的倾斜方向相反；在将限位组件300设置为第一状态的过程中，第三斜面212和第四斜面621在最开始相对时二者之间的间距会更大，如此即可避免第一耳部210与导向槽620的槽口产生干涉，最终使得第一耳部210顺利组配至导向槽620内。

与此同时，在将限位组件300由第一状态切换至第二状态的过程中，基于第三斜面212和第四斜面621的配合关系，导向槽620的底面对第一耳部210的约束可逐渐释放，相较于第一耳部210的顶面和导向槽620的底面通过平面相抵的相关技术，本实施方式无疑更便于实现第一耳部210的分离，而确保对连接件500的释放。

在本实施例中，未限制驱动组件400的具体类型，举例来说，驱动组件400可为微型电机、曲柄连杆组件等，这些结构均可以用于驱动限位组件300实现转动。在另一种具体的实施方式中，本实施例的驱动组件400可以包括第一弹性件410，第一弹性件410为导电记忆材料件，第一弹性件410的一端与限位组件300相连，且另一端被固定安装在基座100的安装区域内；在第一弹性件410通电时，第一弹性件410收缩以驱动主体部310转动。

需要说明的是，第一弹性件410由导电记忆材料(即形状记忆材料)制成，导电记忆材料为本领域的公知材料，导电记忆材料在通电状态下由于其导电状态下的电阻效应、会产生热而发生温升，当温度突破导电记忆材料的临界值时，导电记忆材料能够实现收缩。第一弹性件410利用的就是导电记忆材料的受热到一定程度后能够收缩的特性，相互配合实现对限位组件300的驱动。由于限位组件300被可转动地设置于基座100上，当第一弹性件410通电，第一弹性件410会由于温度上升而收缩，第一弹性件410的收缩就会驱动限位组件300转动，具体是驱动主体部310转动。在主体部310转动的情况下，第二耳部320就会释放第一耳部210，如此，分瓣锁环200就会彼此分离而释放连接件500。

如图1、图2、图4、图5、图9和图12所示，为了便于实现第一弹性件410与限位组件300的连接关系，本实施例的限位组件300还包括第三耳部330，第三耳部330设置于主体部310的外周侧面，驱动组件400还包括承载件420，承载件420固定设置于基座100，且位于主体部310的外周，承载件420开设有容纳槽421，第一弹性件410收容于容纳槽421内；第一弹性件410的一端与第三耳部330相连，且另一端被固定安装于承载件420；在第一弹性件410通电时，第一弹性件410收缩拉动第三耳部330以驱动主体部310转动。

如前所述，本实施例未限制驱动组件400与限位组件300的具体连接关系，驱动组件400可以与主体部310、第二耳部320和第三耳部330的任一者驱动相连，但驱动组件400与主体部310和第二耳部320驱动相连，可能会对主体部310的转动动作产生干涉，因此本实施方式中驱动组件400与第三耳部330相连，且第三耳部330设置于主体部310的外周侧面，而承载件420也设置于主体部310的外周；如此设置下，当第一弹性件410通电，第一弹性件410会由于温度上升而收缩，第一弹性件410的收缩就会拉动第三耳部330并驱动主体部310转动，在主体部310转动的情况下，第二耳部320就会释放第一耳部210，如此，分瓣锁环200就会彼此分离而释放连接件500。

在第一弹性件410收容于容纳槽421时，承载件420可对第一弹性件410起到一定的保护作用；由于第一弹性件410需要通电来工作，而为了避免承载件420对第一弹性件410的干扰，承载件420通常可选择由绝缘、耐热、不易变形的材料制成，例如PI树脂(即聚酰亚胺)等；当然，容纳槽421的形状可与第一弹性件410相匹配，以确保第一弹性件410按照预设需求进行变形。

本实施例未限制第一弹性件410的具体类型，其通常可为记忆合金丝，具体可为恒力弹簧，当然第一弹性件410也可以为弹簧等，只要其具备导电记忆特性即可。

在本实施例中，第三耳部330的数量未被限制，其可以为一个、两个、三个等，同时，驱动组件400可以设置为与第三耳部330数量相同，且每个驱动组件400用于驱动一个第三耳部330。通常，第三耳部330可选为偶数个(如两个)，如此，第三耳部330可在主体部310上对称布设，驱动组件400对限位组件300施加的驱动作用更为平衡，进而可优化限位组件300的转动稳定性。

为了提升基座100上安装区域的利用率，本实施例的承载件420可以为弧形结构件，且与主体部310的外周侧面邻近设置，承载件420还设置有第四耳部422，第四耳部422外延至覆盖部分主体部310，主体部310可与第四耳部422限位配合。应理解的是，由于主体部310为环状结构件，弧形的承载件420更便于与主体部310邻近配合，无疑能够节约基座100上的安装区域。

另外，当锁紧释放装置对被连接部件进行锁紧时，由于航天器在发射、运输等阶段中会产生振动，而会导致沿连接件的500的轴向上使得限位组件300整体出现上下晃动的问题，如此会存在锁紧释放装置的锁紧功能失效的风险。针对该问题，本实施例的第四耳部422可对主体部310进行限位，进而对限位组件300起到限位，以提高限位组件300在第一状态时的工作稳定性。

为了减少在释放连接件500时分瓣锁环200对连接件500的阻碍作用，本实施例的锁紧释放装置还包括多个第二弹性件700，第二弹性件700的一端与基座100相连，且另一端与分瓣锁环200相连；在限位组件300处于第一状态时，第二弹性件700被张紧；在限位组件300处于第二状态时，第二弹性件700收缩以驱动分瓣锁环200沿径向分离。

应理解的是，在分瓣锁环200未及时分离而避开连接件500的情况下，连接件500会始终受到分瓣锁环200的阻碍作用，而降低了该锁紧释放装置的释放效率，甚至会存在难以顺利实现释放的故障风险。在本实施方式中，在限位组件300处于第一状态时，第二弹性件700被张紧拉伸而处于储能状态，当限位组件300处于第二状态时，限位组件300解除了对分瓣锁环200的限位作用，此时，第二弹性件700基于其自身的弹性特性，其会产生收缩而处于释能状态，并拉动分瓣锁环200移动而相互分离，如此就可以确保连接件500被顺利释放。

本实施例未限制第二弹性件700的具体类型，其通常可为弹簧，具体可为恒力弹簧，当然第二弹性件700也可以为泡棉、弹性橡胶等结构。

如图7所示，本实施例的基座100上可以设置有导向环110，限位组件300可套设于该导向环110上，具体地，主体部310可套设于导向环110上，并可围绕导向环110转动，导向环110即为主体部310提供了转动支撑基础；连接件500可伸入到导向环110内。

进一步地，为了避免主体部310产生误转动，导向环110上可开设有安装槽111，安装槽111内设置有弹性限位件，主体部310的内侧面开设有限位槽311，弹性限位件部分伸入到限位槽311内。具体而言，由于弹性限位件部分位于限位槽311内，其可以通过限位槽311对主体部310起到一定的限位作用，在驱动组件400未驱动主体部310转动时可避免主体部310产生误转动，进而使得限位组件300稳定保持第一状态，避免连接件500的误释放。当然，弹性限位件的限位作用应小于驱动组件400施加的驱动作用，在驱动组件400驱动限位组件300转动时，主体部310可克服弹性限位件的限位作用而顺利转动。

通常，弹性限位件可选为由安装槽111延伸至限位槽311的金属弹片；当然，本实施例不限制弹性限位件的具体类型，其也可以为弹簧等结构。

进一步地，本实施例的安装槽111内可以设置有检测元件，检测元件用于检测主体部310的转动到位情况；具体而言，检测元件具有开关按钮，在主体部310转动到位后，弹性限位件会变形而按下开关按钮，而使得检测元件处于开启状态；而当限位组件300处于第一状态时，弹性限位件位于限位槽311内并未产生变形，此时开关按钮未被按下，检测元件处于关闭状态，由此，即可实现检测主体部310以及限位组件300整体的转动到位情况。

通常，检测元件为行程开关。

为了便于设置于前述的第二弹性件700，本实施例的基座100上还可以设置有安装柱120，第二弹性件700背离分瓣锁环200的一端可连接在安装柱120上，安装柱120为第二弹性件700提供了安装基础。

如图4、图5和图9所示，本实施例的第二耳部320可以具有朝向分瓣锁环200的抵靠面322，在限位组件300切换至第二状态后，第二耳部320避开第一耳部210，第二耳部320可以通过抵靠面322与分瓣锁环200的外周侧面相抵接，以将分瓣锁环200限制在预设位置；通常，抵靠面322与第二斜面321邻近设置，二者之间可以呈预设夹角，如此设置下，在主体部310带动第二耳部320转动预设角度后，第一斜面211与第二斜面321解除抵接关系，而抵靠面322可以与分瓣锁环200的外周侧面紧密贴合。本实施例未限制抵靠面322与第二斜面321的预设夹角的具体数值，其可根据锁紧释放装置的内部实际尺寸来确定，通常该预设角度可以为130°～160°，具体可选为145°；本实施例未限制第二耳部320转动的预设角度的具体数值，其可根据锁紧释放装置的内部实际尺寸来确定，通常该预设角度可以为10°～30°，具体可选为20°。

基于前述的锁紧释放装置，本发明实施例还公开一种航天器，其包括第一部件、第二部件以及前述的锁紧释放装置，锁紧释放装置通过连接件500与第一部件相连，且通过基座100与第二部件相连。

应理解的是，第一部件即为连接件500的连接基础，第二部件即为基座100的连接基础，本实施例未限制第一部件和第二部件的具体类型，它们应根据锁紧释放装置的具体用途来确定。以本实施例的锁紧释放装置用于实现太阳翼展开为例，此时，第一部件和第二部件应为与太阳翼相关联的航天器的壳体。

同样地，本实施例未限制航天器的具体类型，其可以为人造地球卫星、空间探测器、航天飞机等。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种锁紧释放装置，其特征在于，包括基座（100）、多个分瓣锁环（200）、限位组件（300）、驱动组件（400）和连接件（500），所述限位组件（300）为环状结构件，且环绕于所述多个分瓣锁环（200）设置；

所述限位组件（300）沿其中心轴可转动地设置于所述基座（100），且具有第一状态和第二状态，所述驱动组件（400）与所述限位组件（300）相连，并可驱动所述限位组件（300）转动而由所述第一状态切换至所述第二状态；其中，在所述第一状态时，所述限位组件（300）与所述多个分瓣锁环（200）的外周侧面相抵接，以使得所述多个分瓣锁环（200）围合形成锁止空间，所述连接件（500）可卡接配合于所述锁止空间内；在所述第二状态时，所述限位组件（300）释放所述多个分瓣锁环（200）；

所述分瓣锁环（200）背离所述锁止空间的一侧设置有第一耳部（210），所述限位组件（300）包括主体部（310）和与所述第一耳部（210）数量相同的第二耳部（320），所述主体部（310）为环状结构件，所述第二耳部（320）设置于所述主体部（310）上，所述主体部（310）可转动地设置于所述基座（100），所述驱动组件（400）与限位组件（300）相连，并可驱动所述主体部（310）转动；

在所述限位组件（300）处于所述第一状态时，所述第二耳部（320）与所述第一耳部（210）背离所述分瓣锁环（200）的端面相抵接；在所述限位组件（300）处于所述第二状态时，所述第二耳部（320）避开所述第一耳部（210）。

2.根据权利要求1所述的锁紧释放装置，其特征在于，所述第一耳部（210）背离所述分瓣锁环（200）的端面设置为第一斜面（211），所述第一斜面（211）沿所述主体部（310）的转向倾斜，所述第二耳部（320）与所述第一耳部（210）相对的端面设置为第二斜面（321），所述第二斜面（321）沿所述主体部（310）的转向相反的方向倾斜，所述第一斜面（211）可与所述第二斜面（321）相抵接。

3.根据权利要求1所述的锁紧释放装置，其特征在于，所述锁紧释放装置还包括限位盖（600），所述限位盖（600）罩设于所述基座（100），并与所述基座（100）形成安装空间，所述多个分瓣锁环（200）、限位组件（300）和驱动组件（400）均位于所述安装空间内；

所述限位盖（600）开设有与所述安装空间连通的避让孔（610），所述连接件（500）可通过所述避让孔（610）伸入到所述安装空间内；所述分瓣锁环（200）的顶面可与所述限位盖（600）的内顶面限位配合；所述限位盖（600）的内顶面开设有与所述第一耳部（210）相配合的导向槽（620），在所述第一耳部（210）嵌设于所述导向槽（620）时，所述限位盖（600）对所述分瓣锁环（200）进行周向限位。

4.根据权利要求3所述的锁紧释放装置，其特征在于，所述第一耳部（210）的顶面设置为第三斜面（212），所述第三斜面（212）朝向所述分瓣锁环（200）倾斜，所述导向槽（620）的底面设置为第四斜面（621），所述第四斜面（621）朝向背离所述避让孔（610）的方向倾斜，所述第三斜面（212）可与所述第四斜面（621）相抵接。

5.根据权利要求1所述的锁紧释放装置，其特征在于，所述驱动组件（400）包括第一弹性件（410），所述第一弹性件（410）为导电记忆材料件，所述第一弹性件（410）的一端与所述限位组件（300）相连，且另一端被固定安装在所述基座（100）的安装区域内；在所述第一弹性件（410）通电时，所述第一弹性件（410）收缩以驱动所述主体部（310）转动。

6.根据权利要求5所述的锁紧释放装置，其特征在于，所述限位组件（300）还包括第三耳部（330），所述第三耳部（330）设置于所述主体部（310）的外周侧面，所述驱动组件（400）还包括承载件（420），所述承载件（420）固定设置于所述基座（100），且位于所述主体部（310）的外周，所述承载件（420）开设有容纳槽（421），所述第一弹性件（410）收容于所述容纳槽（421）内；

所述第一弹性件（410）的一端与所述第三耳部（330）相连，且另一端被固定安装于所述承载件（420）；在所述第一弹性件（410）通电时，所述第一弹性件（410）收缩拉动所述第三耳部（330）以驱动所述主体部（310）转动。

7.根据权利要求6所述的锁紧释放装置，其特征在于，所述承载件（420）为弧形结构件，且与所述主体部（310）的外周侧面邻近设置，所述承载件（420）还设置有第四耳部（422），所述第四耳部（422）外延至覆盖部分所述主体部（310），所述主体部（310）可与所述第四耳部（422）限位配合。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的锁紧释放装置，其特征在于，所述锁紧释放装置还包括多个第二弹性件（700），所述第二弹性件（700）的一端与所述基座（100）相连，且另一端与所述分瓣锁环（200）相连；在所述限位组件（300）处于所述第一状态时，所述第二弹性件（700）被张紧；在所述限位组件（300）处于所述第二状态时，所述第二弹性件（700）收缩以驱动所述分瓣锁环（200）沿径向分离。

9.一种航天器，其特征在于，包括第一部件、第二部件以及权利要求1至8中任一项所述的锁紧释放装置，所述锁紧释放装置通过所述连接件（500）与所述第一部件相连，且通过所述基座（100）与所述第二部件相连。

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