CN114715444A - 一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法 - Google Patents

一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114715444A
CN114715444A CN202210268914.0A CN202210268914A CN114715444A CN 114715444 A CN114715444 A CN 114715444A CN 202210268914 A CN202210268914 A CN 202210268914A CN 114715444 A CN114715444 A CN 114715444A
Authority
CN
China
Prior art keywords
self
locking
shell
load
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210268914.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114715444B (zh
Inventor
岳洪浩
李怀宇
杨飞
吴君
宋连杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202210268914.0A priority Critical patent/CN114715444B/zh
Publication of CN114715444A publication Critical patent/CN114715444A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114715444B publication Critical patent/CN114715444B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/645Separators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/646Docking or rendezvous systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50On board measures aiming to increase energy efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法,属于航天领域。解决了现有压紧释放装置作动时间长、对热敏感、机构复杂占空间大、同步性差的问题。装置它包括连接组件和解锁组件,连接组件位于上部,解锁组件位于下部,连接组件的上端与载荷B连接,下端与解锁组件连接,解锁组件与载荷A相连,压紧状态下,在锁紧弹簧的弹力作用下,两个压紧杆的自由端卡紧在对应的预紧旋转卡爪上用于限制非自锁螺母的周向转动;四个通电电极通电后,SMA丝收缩,两个压紧杆解除对预紧旋转卡爪的压紧,解除非自锁螺母的周向转动。本发明结构紧凑,所占空间小,冲击低,无污染,解锁同步性好。

Description

一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及 方法
技术领域
本发明属于航天领域,尤其是涉及一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法。
背景技术
压紧释放装置在航天领域有着的应用,压紧释放装置的作用就是保证在卫星等载荷发射或者运行过程中,载荷与释放平台之间、或者载荷与载荷之间能够实现可靠锁紧;当系统发出释放指令时,能够快速实现载荷从释放平台,或者载荷与载荷互相分离。航天器上有效载荷的分离、天线的展开、太阳能电池板的释放、伞舱盖的弹射等都要用到各种压紧释放装置。传统的火工释放装置虽分离可靠、作动时间短,但往往冲击大、不可重复,触发后产生很多有害气体,并且附带的点火系统不利于装置的小型化。现在一些非火工压紧释放装置已经部分克服了火工触发的缺点,但却带来了新的问题,例如作动时间长、对热敏感、机构复杂占空间大、同步性差等。因此为实现更高性能的分离,迫切需要设计一种结构紧凑、致动迅速、同步性好、低冲击、可重复试验的非火工压紧释放装置。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法,以解决现有的压紧释放装置作动时间长、对热敏感、机构复杂占空间大、同步性差的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,包括连接组件和解锁组件,所述的连接组件位于上部,所述的解锁组件位于下部,连接组件的上端与载荷B连接,下端与解锁组件连接,所述的解锁组件与载荷A相连;
所述的连接组件包括壳体上盖、分离弹簧、承力螺杆、连接螺杆、正反丝套筒、非自锁螺母和推力球轴承,所述的壳体上盖安装在解锁组件的基座壳体上,所述的非自锁螺母和推力轴承设置在壳体上盖和基座壳体围成的空间内,所述的承力螺杆从上到下依次为自锁螺纹段、圆柱段和非自锁螺纹段,所述的承力螺杆穿过壳体上盖的中心设置,所述的非自锁螺纹段与非自锁螺母形成非自锁螺纹连接,所述自锁螺纹段与正反丝套筒的下部螺纹连接,在圆柱段上套设分离弹簧,且分离弹簧处于压缩状态,分离弹簧的上端与正反丝套筒的下端接触,下端与壳体上盖连接,所述正反丝套筒的上部与连接螺杆螺纹连接;
所述的推力球轴承位于壳体上盖的下侧且安装在非自锁螺母的外侧,且位于壳体上盖的下端,所述的推力球轴承使非自锁螺母与壳体上盖之间能相对转动;
所述的解锁组件还包括两个铰链基座、两个压紧杆、两个传动连杆、两个预紧旋转卡爪、两个深沟球轴承、驱动滑块、滑动导轨、两根SMA丝、锁紧弹簧和四个通电电极,所述的滑动导轨固定在基座壳体的底面的中心处,所述的驱动滑块与滑动导轨滑动配合;
两个铰链基座对称设置在滑动导轨的左右两侧,且固定在基座壳体的底面,每个铰链基座上铰接一个压紧杆,在每个压紧杆上铰接一个传动连杆,两个传动连杆的另一端均与驱动滑块连接,且两个传动连杆位于驱动滑块的前后两侧;
所述的锁紧弹簧固定在基座壳体的底面上,所述的锁紧弹簧处于压缩状态,锁紧弹簧的上端抵在驱动滑块上,在驱动滑块前后两侧面的线槽内各套设一根SMA丝,每根SMA丝的两端分别连接一个通电电极,四个通电电极均安装在基座壳体的底面上;在壳体上盖的下端面对称安装两个深沟球轴承,在每个深沟球轴承上安装一个预紧旋转卡爪,两个预紧旋转卡爪卡在非自锁螺母的外边缘的对称设置的两个卡槽内,压紧状态下,在锁紧弹簧的弹力作用下,两个压紧杆的自由端卡紧在对应的预紧旋转卡爪上用于限制非自锁螺母的周向转动;
四个通电电极通电后,SMA丝收缩,两个压紧杆解除对预紧旋转卡爪的压紧,解除非自锁螺母的周向转动。
更进一步的,所述连接螺杆的上端与载荷B连接,基座壳体的下端与载荷A连接。
更进一步的,所述预紧旋转卡爪包括连接轴、扭簧和V形卡爪,所述的连接轴与深沟球轴承配合,所述V形卡爪设置在连接轴的一侧,且与连接轴一体成型,所述扭簧套设置连接轴上,一端与壳体上盖固定连接,另一端与V型卡块固定连接,所述扭簧提供V形卡爪向外旋转趋势。
更进一步的,在非自锁螺母的圆周侧对称设有两个V型卡槽。
更进一步的,两个深沟球轴承安装在所述壳体上盖下端面的两个凸起的容纳槽中。
更进一步的,所述滑动导轨包括成对布置的两个单滑动导轨,所述驱动滑块设置在两个单滑动导轨之间,并与两个单滑动导轨滑动配合。
更进一步的,在所述连接螺杆与承力螺杆之间设有调整预紧力的橡胶垫片,转动正反丝套筒,连接螺杆与承力螺杆有相对向中间运动的趋势,挤压橡胶垫片施加可调整的预紧力。
更进一步的,在壳体上盖的下端设有与推力球轴承配合的环状凸台,在壳体上盖的中部留有用于非自锁螺母与承力螺杆通过的孔隙。
更进一步的,所述压紧杆的压紧旋转卡爪的一端为朝向非自锁螺母方向聚拢。
一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的工作方法,具体包括以下步骤:
1)压紧状态
在载荷A与载荷B解锁工作之前,装置处于压紧状态,载荷A固连在基座壳体上,载荷B固连在连接螺杆上,通过正反丝套筒连接在承力螺杆上,承力螺杆与非自锁螺母形成非自锁螺纹连接,旋转卡爪卡在非自锁螺母的V型卡槽中,限制非自锁螺母的周向转动,压紧杆限制旋转卡爪向外转动,驱动滑块在锁紧弹簧的推力作用下,通过传动连杆限制压紧杆的转动,保持在当前位置,使整个装置处于压紧状态;
2)释放过程
当载荷A与载荷B即将开始工作时,系统受到分离信号,向压紧释放装置的四个通电电极通电,SMA丝通电后长度缩短,驱动滑块克服锁紧弹簧的推力向下滑动,驱动滑块向下滑动,通过传动连杆带动压紧杆沿根部铰链向外转动,从而解除对旋转卡爪周向向外转动的约束,旋转卡爪在扭簧的作用下旋开,从而解除对非自锁螺母周向转动的约束;
继而,在分离弹簧的推力作用下,正反丝套筒带动承力螺杆有向上运动的趋势,使非自锁螺母旋转,承力螺杆向上运动,释放非自锁螺纹连接,实现载荷A与载荷B的解锁释放。
与现有技术相比,本发明所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法的有益效果是:
1)结构紧凑,所占空间小
连接组件与解锁组件交错布置,使结构紧凑,有效利用了空间;
2)致动迅速,解锁时间短(触发方式)
采用SMA丝触发,致动迅速,解锁时间在100ms以内;
3)两组压紧杆联动,同步性好
一个滑块通过连杆同步驱动两个压紧杆,同时动作,解锁同步性好;
4)解锁冲击低
承力螺杆上较大的连接力通过非自锁螺纹连接、卡块与卡槽连接、压紧杆与卡块连接三级减力机构,转化为驱动滑块向下移动的SMA丝的较小的触发力,同时旋转卡块为两组共同作用,将解锁力减小为一组的二分之一,最后1kN的连接力可以转化为2N的触发力,解锁冲击大大降低;
5)可重复试验;不产生多余物,无污染
装置内使用的结构机构无一次性消耗品,地面试验解锁后,随着SMA丝的自然冷却长度恢复,解锁组件自动返回到压紧状态,之后可手动将连接组件复原,装置便可以再次解锁,进行重复试验;装置压紧与解锁的状态下,均不产生多余物,也无废气等的污染;
6)所需解锁能量较少,可以适配星载电源(触发方式)
采用SMA丝触发,所需能量较少,仅需3-5V的电源通电,可以适配星载电源;
7)能够实现具有不同轴向距离的两个载荷之间的连接与分离
装置的基座壳体连接载荷A,连接螺杆连接载荷B,两者具有一定轴向距离,并且通过承力螺杆、正反丝套筒与连接螺杆尺寸间的配合,轴向距离可调,可以实现具有不同轴向距离的两个载荷之间的连接与分离;
8)具有冗余设计
由两组SMA丝共同触发解锁,当其中一组SMA丝通电异常时,另一组SMA丝仍然能够实现解锁动作,保证任务的顺利完成。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,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为本发明实施例所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的主视图;
图2为本发明实施例所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的立体结构示意图;
图3为本发明实施例所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的侧视图;
图4为图3的A-A向剖视图;
图5为连接螺杆的结构示意图;
图6为为本发明实施例所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的解锁组件的结构示意图;
图7为本发明实施例所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的仰视图;
图8为本发明实施例所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置分离状态示意图。
附图标记说明:
1、连接组件;1-1、壳体上盖;1-2、分离弹簧;1-3、承力螺杆;1-4、连接螺杆;1-4-1、自锁螺纹段;1-4-2、圆柱段;1-4-3、非自锁螺纹段;1-5、橡胶垫片;1-6、正反丝套筒;1-7、非自锁螺母;1-8、推力球轴承;
2、解锁组件;2-1、基座壳体;2-2、铰链基座;2-3、压紧杆;2-4、传动连杆;2-5、预紧旋转卡爪;2-6、深沟球轴承;2-7、驱动滑块;2-8、滑动导轨;2-9、SMA丝;2-10、锁紧弹簧;2-11、电极。
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、完整地阐述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合,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。
如图1-图8所示,一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,包括连接组件和解锁组件,所述的连接组件1位于上部,所述的解锁组件2位于下部,连接组件1的上端与载荷B连接,下端与解锁组件2连接,所述的解锁组件2与载荷A相连;
所述的连接组件1包括壳体上盖1-1、分离弹簧1-2、承力螺杆1-3、连接螺杆1-4、正反丝套筒1-6、非自锁螺母1-7和推力球轴承1-8,所述的壳体上盖1-1安装在解锁组件2的基座壳体2-1上,所述的非自锁螺母1-7和推力轴承1-8设置在壳体上盖1-1和基座壳体2-1围成的空间内,所述的承力螺杆1-3从上到下依次为自锁螺纹段1-3-1、圆柱段1-3-2和非自锁螺纹段1-3-3,所述的承力螺杆1-3穿过壳体上盖1-1的中心设置,所述的非自锁螺纹段1-3-3与非自锁螺母1-7形成非自锁螺纹连接,所述自锁螺纹段1-3-1与正反丝套筒1-6的下部的左旋螺纹连接,在圆柱段1-3-2上套设分离弹簧1-2,且分离弹簧1-2处于压缩状态,分离弹簧1-2的上端与正反丝套筒1-6的下端接触,下端与壳体上盖1-1连接,所述正反丝套筒1-6的上部的右旋螺纹与连接螺杆1-4螺纹连接;分离弹簧1-2为解锁后的装置提供分离的动力;
所述的推力球轴承1-8位于壳体上盖1-1的下侧且安装在非自锁螺母1-7的外侧,且位于壳体上盖1-1的下端,所述的推力球轴承1-8使非自锁螺母1-7与壳体上盖1-1之间能相对转动;
所述的解锁组件2还包括两个铰链基座2-2、两个压紧杆2-3、两个传动连杆2-4、两个预紧旋转卡爪2-5、两个深沟球轴承2-6、驱动滑块2-7、滑动导轨2-8、两根SMA丝2-9、锁紧弹簧2-10和四个通电电极2-11;
所述的滑动导轨2-8固定在基座壳体2-1的底面的中心处,所述的驱动滑块2-7与滑动导轨2-8滑动配合,滑动导轨2-8为驱动滑块2-7的移动提供固定的轨道,两个铰链基座2-2对称设置在滑动导轨2-8的左右两侧,且固定在基座壳体2-1的底面,每个铰链基座2-2上铰接一个压紧杆2-3,在每个压紧杆2-3上铰接一个传动连杆2-4,两个传动连杆2-4的另一端均与驱动滑块2-7连接,且两个传动连杆2-4位于驱动滑块2-7的前后两侧;
所述的锁紧弹簧2-10固定在基座壳体2-1的底面上,所述的锁紧弹簧2-10处于压缩状态,锁紧弹簧2-10的上端抵在驱动滑块2-7上,为驱动滑块2-7提供向上的推力,在驱动滑块2-7前后两侧面的线槽内各套设一根SMA丝2-9,每根SMA丝2-9的两端分别连接一个通电电极2-11,四个通电电极2-11均安装在基座壳体2-1的底面上,通电电极是压紧释放装置接受电信号的窗口;在壳体上盖1-1的下端面对称安装两个深沟球轴承2-6,在每个深沟球轴承2-6上安装一个预紧旋转卡爪2-5,两个预紧旋转卡爪2-5卡在非自锁螺母1-7的外边缘的对称设置的两个卡槽内,压紧状态下,在锁紧弹簧2-10的弹力作用下,两个压紧杆的自由端卡紧在对应的预紧旋转卡爪上用于限制非自锁螺母1-7的周向转动;
四个通电电极2-11通电后,SMA丝2-9收缩,两个压紧杆解除对预紧旋转卡爪的压紧,解除非自锁螺母1-7的周向转动。
所述连接螺杆1-4的上端与载荷B连接,基座壳体2-1的下端与载荷A连接。
所述预紧旋转卡爪2-5包括连接轴、扭簧和V形卡爪,所述的连接轴与深沟球轴承配合,所述V形卡爪设置在连接轴的一侧,且与连接轴一体成型,所述扭簧套设置连接轴上,一端与壳体上盖1-1固定连接,另一端与V型卡块固定连接,所述扭簧提供V形卡爪向外旋转趋势。
在非自锁螺母1-7的圆周侧对称设有两个V型卡槽。
两个深沟球轴承2-6安装在所述壳体上盖1-1下端面的两个凸起的容纳槽中。
所述滑动导轨2-8包括成对布置的两个单滑动导轨,所述驱动滑块2-8设置在两个单滑动导轨之间,并与两个单滑动导轨滑动配合。
在所述连接螺杆1-4与承力螺杆1-3之间设有调整预紧力的橡胶垫片1-5,转动正反丝套筒1-6,连接螺杆1-4与承力螺杆1-3有相对向中间运动的趋势,挤压橡胶垫片1-5施加可调整的预紧力。
在壳体上盖1-1的下端设有与推力球轴承1-8配合的环状凸台,在壳体上盖1-1的中部留有用于非自锁螺母1-7与承力螺杆1-3通过的孔隙。
所述压紧杆2-3的压紧旋转卡爪2-5的一端为朝向非自锁螺母方向1-7聚拢。
一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的工作方法,具体包括以下步骤:
1)压紧状态
在载荷A与载荷B解锁工作之前,装置处于压紧状态,载荷A固连在基座壳体2-1上,载荷B固连在连接螺杆1-4上,通过正反丝套筒1-6连接在承力螺杆1-3上,承力螺杆1-3与非自锁螺母1-7形成非自锁螺纹连接,旋转卡爪2-5卡在非自锁螺母1-7的V型卡槽中,限制非自锁螺母1-7的周向转动,压紧杆2-3限制旋转卡爪2-5向外转动,驱动滑块2-7在锁紧弹簧2-10的推力作用下,通过传动连杆2-4限制压紧杆2-3的转动,保持在当前位置,使整个装置处于压紧状态;
2)释放过程
当载荷A与载荷B即将开始工作时,系统受到分离信号,向压紧释放装置的四个通电电极2-11通电,SMA丝2-9通电后长度缩短,驱动滑块2-7克服锁紧弹簧2-10的推力向下滑动,驱动滑块2-7向下滑动,通过传动连杆2-4带动压紧杆2-3沿根部铰链向外转动,从而解除对旋转卡爪2-5周向向外转动的约束,旋转卡爪2-5在扭簧的作用下旋开,从而解除对非自锁螺母1-7周向转动的约束;
继而,在分离弹簧1-2的推力作用下,正反丝套筒1-6带动承力螺杆1-3有向上运动的趋势,使非自锁螺母1-7旋转,承力螺杆1-3向上运动,释放非自锁螺纹连接,实现载荷A与载荷B的解锁释放。
以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

Claims (10)

1.一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:包括连接组件和解锁组件,所述的连接组件(1)位于上部,所述的解锁组件(2)位于下部,连接组件(1)的上端与载荷B连接,下端与解锁组件(2)连接,所述的解锁组件(2)与载荷A相连;
所述的连接组件(1)包括壳体上盖(1-1)、分离弹簧(1-2)、承力螺杆(1-3)、连接螺杆(1-4)、正反丝套筒(1-6)、非自锁螺母(1-7)和推力球轴承(1-8),所述的壳体上盖(1-1)安装在解锁组件(2)的基座壳体(2-1)上,所述的非自锁螺母(1-7)和推力轴承(1-8)设置在壳体上盖(1-1)和基座壳体(2-1)围成的空间内,所述的承力螺杆(1-3)从上到下依次为自锁螺纹段(1-3-1)、圆柱段(1-3-2)和非自锁螺纹段(1-3-3),所述的承力螺杆(1-3)穿过壳体上盖(1-1)的中心设置,所述的非自锁螺纹段(1-3-3)与非自锁螺母(1-7)形成非自锁螺纹连接,所述自锁螺纹段(1-3-1)与正反丝套筒(1-6)的下部螺纹连接,在圆柱段(1-3-2)上套设分离弹簧(1-2),且分离弹簧(1-2)处于压缩状态,分离弹簧(1-2)的上端与正反丝套筒(1-6)的下端接触,下端与壳体上盖(1-1)连接,所述正反丝套筒(1-6)的上部与连接螺杆(1-4)螺纹连接;
所述的推力球轴承(1-8)位于壳体上盖(1-1)的下侧且安装在非自锁螺母(1-7)的外侧,且位于壳体上盖(1-1)的下端,所述的推力球轴承(1-8)使非自锁螺母(1-7)与壳体上盖(1-1)之间能相对转动;
所述的解锁组件(2)还包括两个铰链基座(2-2)、两个压紧杆(2-3)、两个传动连杆(2-4)、两个预紧旋转卡爪(2-5)、两个深沟球轴承(2-6)、驱动滑块(2-7)、滑动导轨(2-8)、两根SMA丝(2-9)、锁紧弹簧(2-10)和四个通电电极(2-11),所述的滑动导轨(2-8)固定在基座壳体(2-1)的底面的中心处,所述的驱动滑块(2-7)与滑动导轨(2-8)滑动配合;
两个铰链基座(2-2)对称设置在滑动导轨(2-8)的左右两侧,且固定在基座壳体(2-1)的底面,每个铰链基座(2-2)上铰接一个压紧杆(2-3),在每个压紧杆(2-3)上铰接一个传动连杆(2-4),两个传动连杆(2-4)的另一端均与驱动滑块(2-7)连接,且两个传动连杆(2-4)位于驱动滑块(2-7)的前后两侧;
所述的锁紧弹簧(2-10)固定在基座壳体(2-1)的底面上,所述的锁紧弹簧(2-10)处于压缩状态,锁紧弹簧(2-10)的上端抵在驱动滑块(2-7)上,在驱动滑块(2-7)前后两侧面的线槽内各套设一根SMA丝(2-9),每根SMA丝(2-9)的两端分别连接一个通电电极(2-11),四个通电电极(2-11)均安装在基座壳体(2-1)的底面上;在壳体上盖(1-1)的下端面对称安装两个深沟球轴承(2-6),在每个深沟球轴承(2-6)上安装一个预紧旋转卡爪(2-5),两个预紧旋转卡爪(2-5)卡在非自锁螺母(1-7)的外边缘的对称设置的两个卡槽内,压紧状态下,在锁紧弹簧(2-10)的弹力作用下,两个压紧杆的自由端卡紧在对应的预紧旋转卡爪上用于限制非自锁螺母(1-7)的周向转动;
四个通电电极(2-11)通电后,SMA丝(2-9)收缩,两个压紧杆解除对预紧旋转卡爪的压紧,解除非自锁螺母(1-7)的周向转动。
2.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:所述连接螺杆(1-4)的上端与载荷B连接,基座壳体(2-1)的下端与载荷A连接。
3.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:所述预紧旋转卡爪(2-5)包括连接轴、扭簧和V形卡爪,所述的连接轴与深沟球轴承配合,所述V形卡爪设置在连接轴的一侧,且与连接轴一体成型,所述扭簧套设置连接轴上,一端与壳体上盖(1-1)固定连接,另一端与V型卡块固定连接,所述扭簧提供V形卡爪向外旋转趋势。
4.根据权利要求3所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:在非自锁螺母(1-7)的圆周侧对称设有两个V型卡槽。
5.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:两个深沟球轴承(2-6)安装在所述壳体上盖(1-1)下端面的两个凸起的容纳槽中。
6.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:所述滑动导轨(2-8)包括成对布置的两个单滑动导轨,所述驱动滑块(2-8)设置在两个单滑动导轨之间,并与两个单滑动导轨滑动配合。
7.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:在所述连接螺杆(1-4)与承力螺杆(1-3)之间设有调整预紧力的橡胶垫片(1-5),转动正反丝套筒(1-6),连接螺杆(1-4)与承力螺杆(1-3)有相对向中间运动的趋势,挤压橡胶垫片(1-5)施加可调整的预紧力。
8.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:在壳体上盖(1-1)的下端设有与推力球轴承(1-8)配合的环状凸台,在壳体上盖(1-1)的中部留有用于非自锁螺母(1-7)与承力螺杆(1-3)通过的孔隙。
9.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置,其特征在于:所述压紧杆(2-3)的压紧旋转卡爪(2-5)的一端为朝向非自锁螺母(1-7)方向聚拢。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置的工作方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
1)压紧状态
在载荷A与载荷B解锁工作之前,装置处于压紧状态,载荷A固连在基座壳体(2-1)上,载荷B固连在连接螺杆(1-4)上,通过正反丝套筒(1-6)连接在承力螺杆(1-3)上,承力螺杆(1-3)与非自锁螺母(1-7)形成非自锁螺纹连接,旋转卡爪(2-5)卡在非自锁螺母(1-7)的V型卡槽中,限制非自锁螺母(1-7)的周向转动,压紧杆(2-3)限制旋转卡爪(2-5)向外转动,驱动滑块(2-7)在锁紧弹簧(2-10)的推力作用下,通过传动连杆(2-4)限制压紧杆(2-3)的转动,保持在当前位置,使整个装置处于压紧状态;
2)释放过程
当载荷A与载荷B即将开始工作时,系统受到分离信号,向压紧释放装置的四个通电电极(2-11)通电,SMA丝(2-9)通电后长度缩短,驱动滑块(2-7)克服锁紧弹簧(2-10)的推力向下滑动,驱动滑块(2-7)向下滑动,通过传动连杆(2-4)带动压紧杆(2-3)沿根部铰链向外转动,从而解除对旋转卡爪(2-5)周向向外转动的约束,旋转卡爪(2-5)在扭簧的作用下旋开,从而解除对非自锁螺母(1-7)周向转动的约束;
继而,在分离弹簧(1-2)的推力作用下,正反丝套筒(1-6)带动承力螺杆(1-3)有向上运动的趋势,使非自锁螺母(1-7)旋转,承力螺杆(1-3)向上运动,释放非自锁螺纹连接,实现载荷A与载荷B的解锁释放。
CN202210268914.0A 2022-03-18 2022-03-18 一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法 Active CN114715444B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210268914.0A CN114715444B (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210268914.0A CN114715444B (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114715444A true CN114715444A (zh) 2022-07-08
CN114715444B CN114715444B (zh) 2024-08-27

Family

ID=82238686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210268914.0A Active CN114715444B (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114715444B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115723972A (zh) * 2022-12-19 2023-03-03 苏州馥昶空间技术有限公司 一种压紧释放机构
CN116767518A (zh) * 2023-08-25 2023-09-19 天津航天机电设备研究所 一种具有解锁空隙的有效载荷舱体连接解锁机构
CN118047002A (zh) * 2024-04-09 2024-05-17 中国海洋大学 一种基于sma开关的全海深海水取样器快速释放装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006193019A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Mitsubishi Electric Corp 保持解放機構
US20120112010A1 (en) * 2010-11-05 2012-05-10 Honeywell International Inc. Payload launch lock mechanism
US20140017025A1 (en) * 2011-03-17 2014-01-16 A. Raymond Et Cie Smart material actuated fasteners
CN111301724A (zh) * 2019-12-12 2020-06-19 哈尔滨工业大学 一种基于电磁驱动的新型连接解锁机构
CN111422382A (zh) * 2020-03-30 2020-07-17 哈尔滨工业大学 一种基于记忆合金丝驱动的连接分离装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006193019A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Mitsubishi Electric Corp 保持解放機構
US20120112010A1 (en) * 2010-11-05 2012-05-10 Honeywell International Inc. Payload launch lock mechanism
US20140017025A1 (en) * 2011-03-17 2014-01-16 A. Raymond Et Cie Smart material actuated fasteners
CN111301724A (zh) * 2019-12-12 2020-06-19 哈尔滨工业大学 一种基于电磁驱动的新型连接解锁机构
CN111422382A (zh) * 2020-03-30 2020-07-17 哈尔滨工业大学 一种基于记忆合金丝驱动的连接分离装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡晓楠;吴君;彭金圣;张玉良;田昀;: "基于记忆合金的大承载低冲击解锁机构设计与试验研究", 科学技术与工程, no. 30, 28 October 2016 (2016-10-28) *
蒋青飞;徐洋;岳洪浩;汪国元;钱如峰;: "星箭解锁分离装置中摆臂的动力学分析", 噪声与振动控制, no. 02, 18 April 2017 (2017-04-18) *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115723972A (zh) * 2022-12-19 2023-03-03 苏州馥昶空间技术有限公司 一种压紧释放机构
CN116767518A (zh) * 2023-08-25 2023-09-19 天津航天机电设备研究所 一种具有解锁空隙的有效载荷舱体连接解锁机构
CN116767518B (zh) * 2023-08-25 2023-11-17 天津航天机电设备研究所 一种具有解锁空隙的有效载荷舱体连接解锁机构
CN118047002A (zh) * 2024-04-09 2024-05-17 中国海洋大学 一种基于sma开关的全海深海水取样器快速释放装置
CN118047002B (zh) * 2024-04-09 2024-06-14 中国海洋大学 一种基于sma开关的全海深海水取样器快速释放装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114715444B (zh) 2024-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114715444A (zh) 一种形状记忆合金丝触发的非自锁螺纹式压紧释放装置及方法
CN113830329B (zh) 一种基于记忆合金的压紧释放装置
CN111422382B (zh) 一种基于记忆合金丝驱动的连接分离装置
CN112407343A (zh) 扭簧驱动楔块式低冲击可重复锁紧释放机构及其工作方法
CN114132535A (zh) 一种基于旋转电磁铁的分离解锁机构及分离解锁方法
CN114284937B (zh) 一种在电杆上安全带电作业用的隔电装置
CN109606751B (zh) 一种高轨卫星通用锥杆捕获机构
CN114715443B (zh) 一种四点联动释放的非自锁螺纹式连接分离装置及方法
CN109131945A (zh) 一种可多次折叠的立方星可展开电池阵及其展开方法
CN113184229B (zh) 一种联动式空间卡爪释放装置
CN114291303B (zh) 一种轻简化对接锁紧释放装置及其工作方法
CN113895659B (zh) 一种太阳翼展开装置
CN109510028A (zh) 一种电连接器自动分离系统和方法
CN115416875A (zh) 一种可分离重构大折展载人月球车
CN109285371B (zh) 一种智能交通信号灯及其使用方法
CN111483620B (zh) 一种基于记忆合金丝驱动的快速分离装置
CN209852603U (zh) 一种微纳卫星解锁分离装置
CN209160042U (zh) 一种可多次折叠的立方星可展开电池阵
CN212725508U (zh) 一种便于拆装的蓄电池
CN107508058A (zh) 高压接地棒
CN115057004B (zh) 一种伸缩型转台及安装有伸缩型转台的卫星
CN116674774A (zh) 一种火星飞行器的地面部署装置及方法
CN209374795U (zh) 一种电连接器自动分离系统
CN113401371A (zh) 一种超轻型多功能空间模块连接机构及应用方法
CN111785873A (zh) 一种便于拆装的蓄电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant