CN113386984A - 一种星箭分离解锁驱动装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种星箭分离解锁驱动装置，包括装置外壳、电极装置、外部电源、滑销、弹力装置和驱动装置；装置外壳具有容纳空腔，一端设置电极孔，另一端设置滑销孔；电极装置的电极固定板设置于容纳空腔内，正电极和负电极的一端分别与电极固定板固接，另一端分别贯穿电极孔且出露于装置外壳与外部电源连接；滑销的滑销头与滑销本体垂直设置；滑销头设置于容纳空腔内，滑销本体贯穿滑销孔；滑销头与电极装置之间设置有弹力装置；驱动装置的记忆合金丝的一端设置于滑套内部，与电极装置连接的另一端出露于滑套外部，滑套的卡接凸起位于滑销头与设置滑销孔的装置外壳端的内壁之间。本申请结合了火工点式分离产品和非火工解锁分离产品的优势。

Description

一种星箭分离解锁驱动装置

技术领域

本申请涉及航天技术领域，尤其涉及一种星箭分离解锁驱动装置。

背景技术

星箭分离解锁驱动装置一般通过连接解锁装置实现连接、解锁，通过分离能源装置实现有效载荷与运载火箭的分离运动。从驱动形式上区分，解锁驱动装置可以分为火工分离装置和机械驱动分离装置。其中，火工分离装置的优点在于能量密度高、使用维护方便、解锁速度快、工作可靠性高，但缺点是对复杂电磁环境耐受性差、火药或炸药引爆造成的冲击环境量级较高、解锁冲量大，对有效载荷工作可靠性造成不可预知的影响。传统的点式火工品解锁一般采用M8,M12的爆炸螺栓，冲击量级一般在12000g以上。

目前，市面上虽然除了火工解锁，还有非火工解锁装置，非火工装置具有在解锁环节避免了火药、炸药的爆炸冲击的优点，但缺点也很明显，其大多结构复杂、体积大、消耗了火箭的有效载荷，同时缺乏火工解锁能量密度高、使用维护方便、解锁速度快、工作可靠性高的特点。例如申请号201811057817.7的专利，采用了紧固绳索、热刀和两个锁紧释放部件，结构庞大复杂、可靠性低。

目前，市面上尚缺乏一款将火工解锁的优点和非火工解锁的优点相结合的星箭分离解锁驱动装置。

发明内容

本申请的目的在于提供一种星箭分离解锁驱动装置，结合了火工点式分离产品和非火工解锁分离产品的优势，具有能量密度高、使用维护方便、解锁速度快和工作可靠性高的效果。

为达到上述目的，本申请提供一种星箭分离解锁驱动装置，包括：装置外壳、电极装置、外部电源、滑销、弹力装置和驱动装置；装置外壳的内部具有容纳空腔，装置外壳的一端设置有电极孔，另一端设置有滑销孔；电极装置包括：正电极、负电极和电极固定板；电极固定板设置于容纳空腔内，正电极的一端与电极固定板固接，另一端贯穿电极孔，且出露于装置外壳与外部电源连接；负电极的一端与电极固定板固接，另一端贯穿电极孔，且出露于装置外壳与外部电源连接；滑销包括：滑销头和滑销本体；滑销头与滑销本体垂直设置；滑销头设置于容纳空腔内，且滑销头的宽度大于滑销孔的直径，滑销本体贯穿滑销孔；滑销头与电极装置之间的容纳空腔内设置有弹力装置；驱动装置包括：至少一个记忆合金丝和一个滑套；记忆合金丝包括第一记忆合金丝和第二记忆合金丝，第一记忆合金丝的一端与正电极连接，另一端与第二记忆合金丝的一端连接；第二记忆合金丝的另一端与负电极连接；第一记忆合金丝与第二记忆合金丝连接的一端设置于滑套内部，与电极装置连接的一端出露于滑套外部；滑套靠近于滑销孔的一端设置有卡接凸起；卡接凸起位于滑销头与设置滑销孔的装置外壳端的内壁之间。

如上的，其中，装置外壳包括：螺母和外套；螺母与外套的一端螺纹连接；外套远离螺母的一端设置有滑销孔；螺母上设置有电极孔。

如上的，其中，还包括内套，内套设置于容纳空腔内，且与装置外壳的内壁贴合；内套包括第一内套片、第二内套片和第三内套片；第二内套片上设置有容纳记忆合金丝通过的第一通孔；电极装置的电极固定板镶嵌于第二内套片中；记忆合金丝贯穿第一通孔与电极装置连接；第二内套片与设置电极孔的装置外壳端的内壁贴合；第二内套片的两端分别与第一内套片的一端和第三内套片的一端连接；第一内套片的另一端和第三内套片的另一端分别与设置滑销孔的装置外壳端的内壁贴合；滑套贴近于第一内套片或第二内套片滑动。

如上的，其中，内套的材料为耐高温的绝缘材料。

如上的，其中，还包括内绝缘板和外绝缘板；内绝缘板上设置有容纳记忆合金丝通过的第二通孔；外绝缘板上设置有容纳记忆合金丝通过的第三通孔；内绝缘板和外绝缘板均镶嵌于第二内套片内，且外绝缘板设置于电极固定板远离电极孔的一侧，内绝缘板设置于外绝缘板远离电极固定板的一侧；记忆合金丝依次贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔与电极装置连接。

如上的，其中，内套还设置有固定杆；固定杆的长度小于容纳空腔的长度；固定杆设置于第二内套片远离电极孔的一侧。

如上的，其中，弹力装置为弹簧，弹簧的一部分套接于固定杆上，另一部分位于容纳空腔内，且紧贴于滑销。

如上的，其中，第一记忆合金丝和第二记忆合金丝为一体式结构；第一记忆合金丝与第二记忆合金丝构成U型结构。

如上的，其中，还包括连接法兰，连接法兰设置于装置外壳外部。

如上的，其中，卡接凸起与滑套构成L型结构。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请的星箭分离解锁驱动装置利用记忆合金丝作为分离动力源，结构简单、可靠性好。

(2)本申请的星箭分离解锁驱动装置采用金属外壳和安装于绝缘内套中的运动机构，方便整体拆装、提高了整体强度。

(3)本申请的星箭分离解锁驱动装置集成度高、质量轻、原理简单、结构组合设计巧妙、使用维护方便、解锁速度快、工作可靠性高，且兼顾火工品和机械分离装置的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为星箭分离解锁驱动装置一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面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。

如图1所示，本申请提供一种星箭分离解锁驱动装置，包括：装置外壳1、电极装置2、外部电源、滑销3、弹力装置4和驱动装置5；装置外壳1的内部具有容纳空腔11，装置外壳1的一端设置有电极孔12，另一端设置有滑销孔13；电极装置2包括：正电极21、负电极22和电极固定板23；电极固定板23设置于容纳空腔11内，正电极21的一端与电极固定板23固接，另一端贯穿电极孔12，且出露于装置外壳1与外部电源连接；负电极22的一端与电极固定板23固接，另一端贯穿电极孔12，且出露于装置外壳1与外部电源连接；滑销3包括：滑销头31和滑销本体32；滑销头31与滑销本体32垂直设置；滑销头31设置于容纳空腔11内，且滑销头31的宽度大于滑销孔13的直径，滑销本体32贯穿滑销孔13；滑销头31与电极装置2之间的容纳空腔11内设置有弹力装置4；驱动装置5包括：至少一个记忆合金丝51和一个滑套52。其中，记忆合金丝51和滑套52的个数根据实际情况而定，本申请优选为2个，当其中一个出现故障，另一个仍然可以正常工作。记忆合金丝51包括第一记忆合金丝和第二记忆合金丝，第一记忆合金丝的一端与正电极21连接，另一端与第二记忆合金丝的一端连接；第二记忆合金丝的另一端与负电极22连接；第一记忆合金丝与第二记忆合金丝连接的一端设置于滑套52内部，与电极装置2连接的一端出露于滑套52外部；滑套52靠近于滑销孔13的一端设置有卡接凸起521；卡接凸起521位于滑销头31与设置滑销孔13的装置外壳1端的内壁之间。

进一步的，卡接凸起521与滑套52构成L型结构。

具体的，卡接凸起521与滑套52可以为一体式结构，也可以为分离式结构，本申请优选为一体式结构。滑套52连接记忆合金丝51和滑销3，用于传递记忆合金丝51的动力，同时也对记忆合金丝51起到了支撑作用。

进一步的，滑销头31和滑销本体32可以为一体式结构，也可以为分离式结构，本申请优选为一体式结构。滑销3与星箭分离解锁装置相接触，通过伸缩运动实现分离动作。

进一步的，装置外壳1包括：螺母14和外套15；螺母14与外套15的一端螺纹连接；外套15远离螺母14的一端设置有滑销孔13；螺母14上设置有电极孔12，该设置便于装置进行拆装。

具体的，外套15和螺母14的材料均为金属材料。装置外壳1作为整个星箭分离解锁驱动装置的外壳，具有支撑作用。

进一步的，螺母14上设置有盖板，盖板上设置有电极孔12。

具体的，作为一个实施例，螺母14上设置有一个电极孔12，正电极21和负电极22均贯穿该电极孔12出露于装置外壳1与外部电源接通。

作为另一个实施例，螺母14上设置有两个电极孔12，两个电极孔12分别为正电极孔和负电极孔；正电极21和负电极22分别贯穿正电极孔和负电极孔出露于装置外壳1与外部电源接通。

进一步的，星箭分离解锁驱动装置还包括内套6，内套6设置于容纳空腔内11，且与装置外壳1的内壁贴合；内套6包括第一内套片61、第二内套片62和第三内套片63；第二内套片62上设置有容纳记忆合金丝51通过的第一通孔；电极装置2的电极固定板23镶嵌于第二内套片62中；记忆合金丝51贯穿第一通孔与电极装置2连接；第二内套片62与设置电极孔12的装置外壳1端的内壁贴合；第二内套片62的两端分别与第一内套片61的一端和第三内套片63的一端连接；第一内套片61的另一端和第三内套片63的另一端分别与设置滑销孔13的装置外壳1端的内壁贴合；滑套52贴近于第一内套片或第二内套片滑动。

具体的，设置内套6具有方便内部构件整体拆装的作用。此外，内套6还能为滑套52提供滑动导向。

进一步的，内套6的材料为耐高温的绝缘材料。

具体的，内套6采用耐高温的绝缘材料制造而成，具有防止记忆合金丝51与采用金属材料制造的装置外壳1发生短路的作用。其中，绝缘材料可以为玻璃钢，但不仅限于玻璃钢。

进一步的，星箭分离解锁驱动装置还包括内绝缘板7和外绝缘板8；内绝缘板7上设置有容纳记忆合金丝51通过的第二通孔；外绝缘板8上设置有容纳记忆合金丝51通过的第三通孔；内绝缘板7和外绝缘板8均镶嵌于第二内套片62内，且外绝缘板8设置于电极固定板23远离电极孔12的一侧，内绝缘板7设置于外绝缘板8远离电极固定板23的一侧；记忆合金丝51依次贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔与电极装置2连接。

进一步的，内套6还设置有固定杆64；固定杆64的长度小于容纳空腔11的长度；固定杆64设置于第二内套片远离电极孔12的一侧。

进一步的，弹力装置4为弹簧，弹簧的一部分套接于固定杆64上，另一部分位于容纳空腔11内，且紧贴于滑销3。

具体的，固定杆64具有防止弹簧伸缩时发生弯折，为弹簧的伸缩运动提供运动导向的作用。未接通外部电源时，弹簧对滑销3产生推力，使其位置稳定，在记忆合金丝51没有拉动前，始终保持伸出状态，具有避免滑销3由于振动产生位移的效果。

进一步的，第一记忆合金丝和第二记忆合金丝为一体式结构；第一记忆合金丝与第二记忆合金丝构成U型结构。

具体的，第一记忆合金丝和第二记忆合金丝可以为一体式结构，也可以为分离式结构，本申请优选为一体式结构。当第一记忆合金丝和第二记忆合金丝为一体式结构时，第一记忆合金丝与第二记忆合金丝构成U型结构。接通外部电源后，记忆合金丝51长度收缩，拉动滑套52向着远离滑销孔13的一端收缩，滑套52通过卡接凸起521与滑销头31卡接，从而带动滑销本体32向容纳空腔11内部滑动，从而实现分离动作，且动作可靠，没有任何冲击。

进一步的，星箭分离解锁驱动装置还包括连接法兰9，连接法兰9设置于装置外壳1外部。

具体的，星箭分离解锁驱动装置通过连接法兰9与星箭分离解锁装置连接。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请的星箭分离解锁驱动装置利用记忆合金丝作为分离动力源，结构简单，可靠性好。

(2)本申请的星箭分离解锁驱动装置采用金属外壳和安装于绝缘内套中的运动机构，方便整体拆装、提高了整体强度。

(3)本申请的星箭分离解锁驱动装置集成度高、质量轻、原理简单、结构组合设计巧妙、使用维护方便、解锁速度快、工作可靠性高，且兼顾火工品和机械分离装置的优点。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，本申请的保护范围意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请保护范围及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，包括：装置外壳、电极装置、外部电源、滑销、弹力装置和驱动装置；

所述装置外壳的内部具有容纳空腔，所述装置外壳的一端设置有电极孔，另一端设置有滑销孔；

所述电极装置包括：正电极、负电极和电极固定板；所述电极固定板设置于容纳空腔内，所述正电极的一端与所述电极固定板固接，另一端贯穿所述电极孔，且出露于所述装置外壳与外部电源连接；所述负电极的一端与所述电极固定板固接，另一端贯穿所述电极孔，且出露于所述装置外壳与外部电源连接；

所述滑销包括：滑销头和滑销本体；所述滑销头与所述滑销本体垂直设置；所述滑销头设置于所述容纳空腔内，且所述滑销头的宽度大于滑销孔的直径，所述滑销本体贯穿所述滑销孔；所述滑销头与所述电极装置之间的容纳空腔内设置有弹力装置；

所述驱动装置包括：至少一个记忆合金丝和一个滑套；所述记忆合金丝包括第一记忆合金丝和第二记忆合金丝，所述第一记忆合金丝的一端与所述正电极连接，另一端与所述第二记忆合金丝的一端连接；所述第二记忆合金丝的另一端与所述负电极连接；所述第一记忆合金丝与所述第二记忆合金丝连接的一端设置于滑套内部，与所述电极装置连接的一端出露于滑套外部；所述滑套靠近于所述滑销孔的一端设置有卡接凸起；所述卡接凸起位于所述滑销头与设置所述滑销孔的装置外壳端的内壁之间。

2.根据权利要求1所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，所述装置外壳包括：螺母和外套；所述螺母与所述外套的一端螺纹连接；所述外套远离螺母的一端设置有滑销孔；所述螺母上设置有电极孔。

3.根据权利要求1所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，还包括内套，所述内套设置于所述容纳空腔内，且与所述装置外壳的内壁贴合；所述内套包括第一内套片、第二内套片和第三内套片；

所述第二内套片上设置有容纳记忆合金丝通过的第一通孔；所述电极装置的所述电极固定板镶嵌于所述第二内套片中；所述记忆合金丝贯穿第一通孔与所述电极装置连接；所述第二内套片与设置所述电极孔的装置外壳端的内壁贴合；所述第二内套片的两端分别与所述第一内套片的一端和所述第三内套片的一端连接；所述第一内套片的另一端和所述第三内套片的另一端分别与设置所述滑销孔的装置外壳端的内壁贴合；所述滑套贴近于所述第一内套片或第二内套片滑动。

4.根据权利要求3所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，所述内套的材料为耐高温的绝缘材料。

5.根据权利要求3所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，还包括内绝缘板和外绝缘板；所述内绝缘板上设置有容纳记忆合金丝通过的第二通孔；所述外绝缘板上设置有容纳记忆合金丝通过的第三通孔；所述内绝缘板和所述外绝缘板均镶嵌于所述第二内套片内，且所述外绝缘板设置于所述电极固定板远离所述电极孔的一侧，所述内绝缘板设置于所述外绝缘板远离所述电极固定板的一侧；所述记忆合金丝依次贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔与所述电极装置连接。

6.根据权利要求3所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，所述内套还设置有固定杆；所述固定杆的长度小于所述容纳空腔的长度；所述固定杆设置于所述第二内套片远离所述电极孔的一侧。

7.根据权利要求6所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，所述弹力装置为弹簧，所述弹簧的一部分套接于所述固定杆上，另一部分位于所述容纳空腔内，且紧贴于所述滑销。

8.根据权利要求1所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，所述第一记忆合金丝和所述第二记忆合金丝为一体式结构；所述第一记忆合金丝与所述第二记忆合金丝构成U型结构。

9.根据权利要求1所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，还包括连接法兰，所述连接法兰设置于所述装置外壳外部。

10.根据权利要求1所述的星箭分离解锁驱动装置，其特征在于，所述卡接凸起与所述滑套构成L型结构。

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