CN113753268B - 一种星箭分离解锁动作器 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供了一种星箭分离解锁动作器，包括动作器外筒以及安装在动作器外筒下端的尾部端盖；在动作器外筒内安装有导向座和导向架，在导向座内安装有固定座，固定座内安装有拔销；所述导向架包括与导向座配合的安装部、以及安装部内部设置的导向柱；在导向柱上安装有弹性件，该弹性件上端抵住所述拔销；在导向架内腔安装有用于驱动固定座移动的记忆合金丝；所述尾部端盖上安装有为记忆合金丝通电的航空插头。本发明创造采用封闭集成化设计，结构紧凑，集成度高，拔销动作时稳定性极佳，同时，对复杂电磁环境耐受性好，使用维护方便、解锁速度快、工作可靠性高。

Description

一种星箭分离解锁动作器
技术领域
本发明创造属于航空航天技术领域，尤其是涉及一种星箭分离解锁动作器。
背景技术
星箭分离解锁驱动设施一般通过连接解锁装置实现连接及解锁，通过分离能源装置实现有效载荷与运载火箭的分离运动。现有的连接解锁结构比较复杂，使用可靠性也较低，尤其是对零部件加工精度及加工工艺要求非常苛刻，加工成本高，加工制造难度大。因此，需要对现有的分离解锁装置中的分离解锁机构进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种星箭分离解锁动作器。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种星箭分离解锁动作器，包括动作器外筒以及安装在动作器外筒下端的尾部端盖；在动作器外筒内安装有导向座和导向架，在导向座内安装有固定座，固定座内安装有拔销；
所述导向架包括与导向座配合的安装部、以及安装部内部设置的导向柱；在导向柱上安装有弹性件，该弹性件上端抵住所述拔销；
在导向架内腔安装有用于驱动固定座移动的记忆合金丝；所述尾部端盖上安装有为记忆合金丝通电的航空插头。
进一步，所述导向柱布置在安装部中心，所述安装部底端为封闭端，导向柱布置在底端中心。
进一步，导向座、导向架以及动作器外筒均采用绝缘材料制作。
进一步，所述固定座与导向座滑动配合，在固定座内壁的上端设有限位台，所述拔销底部设有与限位台配合的定位台。
进一步，所述动作器外筒上端内壁设有与固定座配合的安装台。
进一步，所述端盖螺纹安装在动作器外筒上。
进一步，所述导向座下端插装在安装部上端。
进一步，所述动作器外筒外侧设有连接法兰。
进一步，所述弹性件采用弹簧，该弹簧套装于导向柱。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造采用封闭集成化设计，结构紧凑，集成度高，拔销动作时稳定性极佳，同时，对复杂电磁环境耐受性好，使用维护方便、解锁速度快、工作可靠性高。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造的外形结构示意图；
图2为本发明创造的剖视图；
图3为图2中拔销收缩后的示意图；
图4为图2去掉动作器外筒以及端盖后的示意图；
图5为图1去掉动作器外筒以及端盖后的示意图；
图6为本发明创造去掉动作器外筒、端盖及导向座后的示意图；
图7为图4去掉导向座后的示意图；
图8为本发明创造实施例中导向架的示意图；
图9为本发明创造实施例中导向架的立体结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
一种星箭分离解锁动作器，如图1至图9所示，包括动作器外筒1以及安装在动作器外筒下端的尾部端盖2。通常，端盖螺纹安装在动作器外筒上。上述动作器外筒外侧设有连接法兰3，便于安装本解锁动作器。在动作器外筒内安装有导向座4和导向架5，在导向座内安装有固定座6，固定座内安装有拔销7。
所述导向架包括与导向座配合的安装部8、以及安装部内部设置的导向柱9；在导向柱上安装有弹性件10，该弹性件上端抵住所述拔销；在导向架内腔安装有用于驱动固定座移动的记忆合金丝11；所述尾部端盖上安装有向记忆合金丝通电的航空插头12。插头与记忆合金丝连接为现有技术内容，在此不再赘述，以记忆合金丝作为动力，实现可靠的分离收缩动作即可。
上述导向座、导向架以及动作器外筒均采用绝缘材料制作，以保持本解锁动作器具有良好的绝缘性能。导向柱布置在安装部中心。所述安装部底端由封底13封闭，导向柱布置在封底中心处，优选的，导向柱、封底、安装部为一体成型制作，结构稳定性更佳。
拔销尾部设置定位段15和辅助定位段14，定位段直径大于拔销主体16直径，辅助定位段直径大于定位段直径，辅助定位段与定位段衔接处形成辅助定位台17，在定位段与拔销主体间形成定位台18。在上述固定座与导向座滑动配合，在所述固定座内壁的上端设有限位台19，所述拔销底部的定位台与限位台配合。在导向座内壁的上端设有安装台20，所述拔销底部的辅助定位台与安装台配合，定位精确，结构稳定，可靠性高。
常态下(记忆合金丝未接通电源时)，由固定座上端面抵住安装台下表面，而此时，辅助定位台上端面与固定座下表面之间允许有微小间隙(0.01-0.2mm)，在拔销动作时，可起到缓冲。
同时，正如背景技术中所指出的，星箭分离解锁控制中各零部件加工精度较高，本发明创造中，辅助定位台与固定座间所设置的间隙，可避免因加工精度较高而可能产生的两工件间的吸附力，由于消除了分离过程中辅助定位台与固定座间的阻力，因此不会产生瞬间的冲击，所以拔销启闭动作稳定可靠。
需要指出的是，由于拔销尾部设置的定位段、辅助定位段同时以固定座为支撑基础，导向座以及外壳动作器外筒上端同时作为拔销主体的支撑基础，并且，上述动作器外筒上端内壁设有与导向座配合的凹台21，保障导向座安装精度以及安装稳定性。
上述结构设计，相当于对拔销形成多级定位和限位，使得拔销位置保持精度高，结构稳定性极佳。
上述导向座下端插装在安装部上端。作为举例，导向座下端设有配合段22，安装部上端设有与配合段相匹配的配合结构23，二者配合稳定，保证导向座与安装部内壁的连续，衔接平顺，承受径向载荷以及承受轴向载荷的能力都较好，整体结构稳定性好。
在一个可选的实施例中，配合结构包括对称布置的四块立板24，每一立板下端加工出配合座体25，固定座下端加工出与各立板相配合的插头27。具体的，在各立板上端加工出与固定座下端插头内表面相配合的配合面26。动作器外筒内壁加工出与各立板配合座体相配合的凹槽，可以最大限度保障导向架与动作器外筒配合的稳定性。
上述弹性件采用弹簧，该弹簧套装于导向柱。在一个可选的实施例中，导向柱直径由上至下依次增加，即，导向柱呈锥状，其由自由端向靠近封底一端直径逐渐增大。弹簧受压缩时，其弹性作用力呈线性变化，可有效保障拔销动作时的稳定性。
在一个可选的实施例中，固定座呈与四个立板配合的四棱柱结构，在每一个棱位置均设有一道沟槽28(棱相邻的两侧面及顶面所开设的凹槽贯通，形成容纳记忆合金丝的沟槽)，固定座四角处的记忆合金丝分别沿沟槽绕过固定座，实现对固定座施力均匀，可有效的进一步提升拔销动作的稳定性。需要说明的是，沟槽深度稍大于记忆合金丝直径，保障记忆合金丝没入沟槽内，不与其它结构件干涉。
在星箭分离动作过程中，由航空插头输入电能，使记忆合金丝通电产生收缩，带动拔销运动，如图3所示。具体的，当记忆合金丝由于通电发生收缩的时候，拉动固定座移动，固定座带动拔销向动作器外筒内收缩，从而释放被拔销限制运动的分离机构产生响应的动作，实现星箭分离，并且动作可靠，没有任何冲击。所有运动机构都位于作动器外筒和尾部端盖组成的外壳内部，方便生产和装拆。
本发明创造采用封闭集成化设计，结构紧凑，集成度高，拔销动作时稳定性极佳，同时，对复杂电磁环境耐受性好，使用维护方便、解锁速度快、工作可靠性高。工作时，可在不改变分离安全性、不降低整体结构刚度、不减小承载力的能力前提下，实现星箭快速分离，达到满足运载载荷可适应的冲击范围。正是由于结合多重因素所做的特殊设计，才从根本上保证了本动作器分离动作的稳定性，从某一点或某一角度出发，并无法消除冲击，也很难辨别冲击来源，更不能区分不稳定因素成因，因此，本动作器的设计，取得了突破性的成果。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种星箭分离解锁动作器，其特征在于：包括动作器外筒以及安装在动作器外筒下端的尾部端盖；
在动作器外筒内安装有导向座和导向架，在导向座内安装有固定座，固定座内安装有拔销；所述导向架包括与导向座配合的安装部、以及安装部内部设置的导向柱；
在导向柱上安装有弹性件，该弹性件上端抵住所述拔销；在导向架内腔安装有用于驱动固定座移动的记忆合金丝；所述尾部端盖上安装有为记忆合金丝通电的航空插头；
导向柱布置在安装部中心；所述安装部底端由封底封闭，导向柱布置在封底中心处，且导向柱、封底、安装部为一体成型制作；
拔销尾部设置定位段和辅助定位段，定位段直径大于拔销主体直径，辅助定位段直径大于定位段直径，辅助定位段与定位段衔接处形成辅助定位台，在定位段与拔销主体间形成定位台；固定座与导向座滑动配合，在所述固定座内壁的上端设有限位台，所述拔销底部的定位台与限位台配合；在导向座内壁的上端设有安装台，所述拔销底部的辅助定位台与安装台配合；动作器外筒上端内壁设有与导向座配合的凹台；
常态下，由固定座上端面抵住安装台下表面，此时辅助定位台上端面与固定座下表面之间有微小间隙，在拔销动作时，起缓冲作用。
2.根据权利要求1所述的一种星箭分离解锁动作器，其特征在于：所述导向座、导向架以及动作器外筒均采用绝缘材料制作。
3.根据权利要求1所述的一种星箭分离解锁动作器，其特征在于：所述端盖螺纹安装在动作器外筒上。
4.根据权利要求1所述的一种星箭分离解锁动作器，其特征在于：所述导向座下端插装在安装部上端。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种星箭分离解锁动作器，其特征在于：所述动作器外筒外侧设有连接法兰。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种星箭分离解锁动作器，其特征在于：所述弹性件采用弹簧，该弹簧套装于导向柱。
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