CN113086254B - 一种用于航空环境的简易解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于航空环境的简易解锁装置，属于航空航天设备解锁装置技术领域，包括底座、挡板、锁扣和形状记忆合金弹簧；所述底座上设置锁紧位和释放位；所述挡板可转动的连接在底座上；锁扣可转动的连接在底座上，在挡板上设置有锁舌，锁舌能够配合锁扣将挡板锁定到锁紧位处；形状记忆合金弹簧设置于底座上，并能够控制锁扣转动以解锁挡板，进而使挡板能够自锁紧位转动到释放位；相比于冲击大、污染大、可靠性低的传统火工释放装置，本方案中提供了使用形状记忆合金弹簧作为驱动动力的解锁装置，充分考虑了该装置航空航天的使用环境以及工作原理，能够稳定可靠的输出动力，保证解锁动作的可靠性和稳定性。

Description

一种用于航空环境的简易解锁装置

技术领域

本发明属于航空航天设备解锁装置技术领域，具体涉及一种用于航空环境的简易解锁装置。

背景技术

解锁装置在航空航天领域有着广泛的应用，比如在航天器上有效载荷的分离、天线的展开、太阳帆板的释放等等结构中，往往会需要都要用到各种解锁装置；我国现行使用的解锁装置以爆炸螺栓、爆炸螺母、各类火工锁及火工分离推杆等火工品，并且以这类火工品为主进行解锁。

但是由于火工分离装置是靠炸药的爆炸或燃烧来驱动功能机构完成任务，因而存在安全性差、工作时产生较大的冲击载荷、使用时无法进行功能检查等缺陷。

针对目前上述问题和工程需求，需要采用有效的方法，设计一种低冲击和高可靠性的解锁机构，来保证各种实际工程的顺利进行。

发明内容

为了解决航空航天中的解锁控制问题，本方案提供了一种用于航空环境的简易解锁装置，通过形状记忆合金弹簧作为解锁的动力结构，能够稳定可控的输出动力，并且能够重复解锁和锁定，从而保证解锁功能的检查，提高解锁装置的可靠性。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于航空环境的简易解锁装置，包括底座、挡板、锁扣和形状记忆合金弹簧；所述底座上设置锁紧位和释放位；所述挡板可转动的连接在底座上；锁扣可转动的连接在底座上，在挡板上设置有锁舌，锁舌能够配合锁扣将挡板锁定到锁紧位处；形状记忆合金弹簧设置于底座上，并能够控制锁扣转动以解锁挡板，进而使挡板能够自锁紧位转动到释放位。

可选的：所述形状记忆合金弹簧为受热收缩的结构，形状记忆合金弹簧其本身能够通电加热。

可选的：所述锁扣通过联动轴可转动的连接在底座上。

可选的：在联动轴上设置有复位拉臂，该复位拉臂的自由端连接有锁扣复位弹簧，且该锁扣复位弹簧用于拉动锁扣复位。

可选的：在底座上可转动的连接有手动解锁杆，手动解锁杆一端连接有拉杆，拉杆的自由端与复位拉臂相连，使手动解锁杆能够控制锁扣转动。

可选的：在联动轴上连接有钩舌，在底座上设置有滑块，滑块与形状记忆合金弹簧相连，所述滑块呈上部具有开口槽，在开口槽内设置有滚针，滚针能够带动钩舌以联动轴为轴而转动。

可选的：在底座上刚性连接有用于滑块限位的滑座，滑块滑动连接在滑座上，且滑块的移动轨迹平行于形状记忆合金弹簧的轴向；在滑块上连接有滑块复位弹簧，该滑块复位弹簧用于滑块的复位。

可选的：所述挡板通过主连接轴连接在底座上，在主连接轴上套设有一个或多个扭力弹簧，扭力弹簧具有将挡板从锁紧位推动到释放位的弹力。

可选的：所述底座呈U形槽状，挡板可转动的连接在U形槽的侧壁上；在U形槽上设置有后盖。

可选的：上述结构中的使用方法为：将形状记忆合金弹簧连入直流电路中，并向使形状记忆合金弹簧通入直流电流，使形状记忆合金弹簧通电发热。

本发明的有益效果为：

1.相比于冲击大、污染大、可靠性低的传统火工释放装置，本方案中提供了使用形状记忆合金弹簧作为驱动动力的解锁装置，充分考虑了该装置航空航天的使用环境以及工作原理，能够稳定可靠的输出动力，保证解锁动作的可靠性和稳定性；

2.同时，通过简化设计，使本方案中的解锁装置具有质量轻，体积小，易于安装维护，可拓展性强的优点；并且由于形状记忆合金弹簧能够可重复锁紧和释放，从而方便于本解锁装置的检查；

3.本方案中的解锁装置，作为主要重量单元的零部件较少，同时本方案中所使用的零部件也较少，结构简单，能够有效的降低本身的重量，降低火箭发射中过程中的载荷；使该发明能满足飞行器使用要求，具有较广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本方案简易解锁装置的内部结构图；

图2是简易解锁装置的锁紧位状态图；

图3是简易解锁装置的释放位状态图；

图4是手动解锁杆与拉杆的配合结构图；

图5是本方案简易解锁装置的外部结构图。

图中：1-底座；2-后盖；3-挡板；4-扭力弹簧；5-钩舌；6-手动解锁杆；7-形状记忆合金弹簧；8-滑座；9-主连接轴；10-联动轴；11-滑块复位弹簧；12-锁扣；13-锁舌；14-拉杆；15-复位拉臂；16-锁扣复位弹簧；17-弹簧座；18-滚针；19-滑块。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

实施例1

如图1-5所示，本实施例设计了一种用于航空环境的简易解锁装置，包括底座1、挡板3、锁扣12和形状记忆合金弹簧7等结构。

其中，底座1是作为解锁装置的主体支架结构存在，用于挡板3、锁扣12和形状记忆合金弹簧7等结构的安装；在底座1上设置锁紧位和释放位，当挡板3置于该锁紧位的位置时候，挡板3的一端伸出底座1外，并由该挡板3对航天器上有效载荷的分离结构、天线的展开结构以及太阳帆板等结构进行位置锁定；而当挡板3置于该释放位的位置时，该挡板3处于被收纳的状态，从而使得航天器上有效载荷的分离结构、天线的展开结构以及太阳帆板等结构能够实现分离或者展开的功能。

挡板3是连接在底座1上的，并且挡板3与底座1可转动的连接；该挡板3的可转动角度约为90°，而锁紧位和释放位是为挡板3所能转动达到的两个极限位置处。

在挡板3上设置有锁舌13，锁舌13设置于挡板3的背侧并呈伸出结构，该锁舌13可以与挡板3设置为一体，也可以可拆卸的连接到挡板3上；锁舌13能够配合锁扣12将挡板3锁定到锁紧位处。

形状记忆合金弹簧7作为驱动元件，是一种受热收缩的结构，能够通过直流电源加热恢复其本身的形变进而从而提供驱动力，形状记忆合金弹簧7设置于底座1上，并能够控制锁扣12转动以解锁挡板3，进而使挡板3能够自锁紧位转动到释放位。

由于传统火工释放装置存在冲击大、污染大、可靠性低的问题，因此在充分考虑了该装置航空航天的使用环境以及工作原理的基础上，为了能够稳定可靠的输出动力，保证解锁动作的可靠性和稳定性，选用形状记忆合金弹簧7作为驱动元件。

实施例2

如图1-5所示，本实施例设计了一种用于航空环境的简易解锁装置，包括底座1、挡板3、锁扣12、后盖2和形状记忆合金弹簧7等结构

底座1呈U形槽状，该底座1的U形槽为通槽，该底座1是为解锁装置的主体支架结构；后盖2连接U形槽的后侧并盖合。

挡板3通过主连接轴9与底座1相连，挡板3置于U形槽内侧，主连接轴9的两端分别连接到U形槽两个侧壁上，该挡板3是为呈门字型结构，在主连接轴9连接在挡板3的下端；在主连接轴9上套设有两个扭力弹簧4，两个扭力弹簧4的一端均固定、且另一端均抵于挡板3上；挡板3绕主连接轴9转动时，能够从锁紧位转动至释放位，并且两个扭力弹簧4始终具有将挡板3从锁紧位推动到释放位的弹力。

锁扣12通过联动轴10可转动的连接在底座1上，在联动轴10的两端处可以分别设置一个锁扣12，同时在在联动轴10上设置有复位拉臂15；该复位拉臂15的自由端连接有锁扣复位弹簧16，锁扣复位弹簧16远离复位拉臂15的一端连接到底座1，且该锁扣复位弹簧16用于拉动锁扣12复位。

在联动轴10的中部固定连接有钩舌5，钩舌5的下部具有弧形槽结构；在底座1的底壁上刚性连接有滑座8，在滑座8上设置有可滑动的滑块19并用于该滑块19的限位，该滑块19的上部具有开口槽，在开口槽内设置有滚针18，滚针18呈圆套或者滚轮状，当滑块19在平行于形状记忆合金弹簧7的轴向方向上远离联动轴10时，滚针18能够沿弧形槽移动，此时滚针18带动钩舌5以联动轴10为轴而转动，而当钩舌5上下摆动时，能够带动固定在联动轴10上的锁扣12转动；当锁扣12转动时，能够使得锁扣12解锁挡板3，使挡板3能够从锁紧位转动至释放位。

同时，在滑块19的后侧连接有滑块19复位弹簧11，并且滑块19也通过复位弹簧与底座1相连，从而使得滑块19能够复位。

在挡板3上设置有与锁扣12配合的锁舌13，锁舌13与挡板3的端面相垂直，并且锁舌13能够配合锁扣12将挡板3锁定到锁紧位处；形状记忆合金弹簧7设置于底座1上并与滑块19相连，形状记忆合金弹簧7通电加热时能够沿其轴向收缩，并拉动滑块19，同时滑块19上的滚针18推动钩舌5向上摆动，从而使得锁扣12转动以解锁锁舌13；在形状记忆合金弹簧7远离滑块19的一侧设置有弹簧座17，形状记忆合金弹簧7通过弹簧座17连接在底座1上；弹簧座17可以是电连接器，形状记忆合金弹簧7选用并列的两根，并且将靠近滑块19的形状记忆合金弹簧7的端部电连接，从而使得两个形状记忆合金弹簧7在电路上串联并从弹簧座17处对接外部电源。

在底座1上可转动的连接有手动解锁杆6，手动解锁杆6一端可转动的连接有拉杆14，拉杆14的自由端与复位拉臂15可转动连接，使手动解锁杆6能够控制锁扣12转动。

上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：包括底座(1)、挡板(3)、锁扣(12)和形状记忆合金弹簧(7)；所述底座(1)上设置锁紧位和释放位；所述挡板(3)可转动的连接在底座(1)上；锁扣(12)可转动的连接在底座(1)上，在挡板(3)上设置有锁舌(13)，锁舌(13)能够配合锁扣(12)将挡板(3)锁定到锁紧位处；形状记忆合金弹簧(7)设置于底座(1)上，并能够控制锁扣(12)转动以解锁挡板(3)，进而使挡板(3)能够自锁紧位转动到释放位，所述锁扣(12)通过联动轴(10)可转动的连接在底座(1)上，在联动轴(10)上连接有钩舌(5)，在底座(1)上设置有滑块，滑块与形状记忆合金弹簧(7)相连，所述滑块呈上部具有开口槽，在开口槽内设置有滚针(18)，滚针(18)能够带动钩舌(5)以联动轴(10)为轴而转动。

2.根据权利要求1所述的用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：所述形状记忆合金弹簧(7)为受热收缩的结构，形状记忆合金弹簧(7)其本身能够通电加热。

3.根据权利要求1所述的用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：在联动轴(10)上设置有复位拉臂(15)，该复位拉臂(15)的自由端连接有锁扣复位弹簧(16)，且该锁扣复位弹簧(16)用于拉动锁扣(12)复位。

4.根据权利要求3所述的用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：在底座(1)上可转动的连接有手动解锁杆(6)，手动解锁杆(6)一端连接有拉杆(14)，拉杆(14)的自由端与复位拉臂(15)相连，使手动解锁杆(6)能够控制锁扣(12)转动。

5.根据权利要求1所述的用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：在底座(1)上刚性连接有用于滑块限位的滑座(8)，滑块滑动连接在滑座(8)上，且滑块的移动轨迹平行于形状记忆合金弹簧(7)的轴向；在滑块上连接有滑块复位弹簧(11)，该滑块复位弹簧(11)用于滑块的复位。

6.根据权利要求1所述的用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：所述挡板(3)通过主连接轴(9)连接在底座(1)上，在主连接轴(9)上套设有一个或多个扭力弹簧(4)，扭力弹簧(4)具有将挡板(3)从锁紧位推动到释放位的弹力。

7.根据权利要求1所述的用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：所述底座(1)呈U形槽状，挡板(3)可转动的连接在U形槽的侧壁上；在U形槽上设置有后盖(2)。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的用于航空环境的简易解锁装置，其特征在于：其使用方法为：将形状记忆合金弹簧(7)连入直流电路中，并向使形状记忆合金弹簧(7)通入直流电流，使形状记忆合金弹簧(7)通电发热。

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