航天器用單點柔性壓緊釋放裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及壓緊釋放裝置，具體地，涉及航天器用單點柔性壓緊釋放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)普遍采用的壓緊桿/火工切割器式的壓緊釋放機(jī)構(gòu)，其工作原理是直接利用火工裝置爆炸產(chǎn)生的推力推動切割器中的切刀，使其在高速狀態(tài)下把壓緊桿切斷。
[0003]此類壓緊釋放機(jī)構(gòu)具有以下局限性:產(chǎn)生的瞬時大量級沖擊載荷會對衛(wèi)星姿態(tài)及敏感單機(jī)會造成影響，火工裝置發(fā)火過程中會產(chǎn)生腐蝕性和污染性氣體，直接利用了炸藥爆炸產(chǎn)生的能量存在一定的安全隱患，火工裝置屬于危險品給地面貯存和使用帶來不便，由于火工裝置和壓緊桿一次性工作不可重復(fù)利用的特點使得地面試驗的成本增加。
[0004]而柔性壓緊釋裝置設(shè)計采用柔性壓緊元件(張力索)和熔斷式切割器(簡稱熱刀)的配置方式，通過熱刀熔斷張力索來解除壓緊約束，釋放過程具有無污染、無沖擊以及可重復(fù)使用等特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種航天器用單點柔性壓緊釋放裝置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明提供的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，包括熔斷式切割器、壓緊座、張力索組件、移動塊以及鎖緊螺母；
[0007]其中，移動塊與壓緊座之間通過張力索組件連接;所述鎖緊螺母設(shè)置在所述張力索組件上且設(shè)置在所述移動塊的外側(cè)；
[0008]所述熔斷式切割器設(shè)置于壓緊座上，用于熔斷所述張力索組件;所述壓緊座用于安裝在航天器本體上，移動塊用于設(shè)置在航天器展開附件的階梯孔內(nèi)，從而使得移動塊只有一個繞中心軸的旋轉(zhuǎn)自由度。
[0009]優(yōu)選地，所述張力索組件包括順次相連的移動端頭、纖維桿、固定端頭；
[0010]所述移動端頭通過外螺紋與移動塊的內(nèi)螺紋連接；
[0011]所述固定端頭通過法蘭設(shè)置于壓緊座的階梯孔內(nèi)；
[0012]所述鎖緊螺母設(shè)置在所述移動端頭上。
[0013]優(yōu)選地，所述熔斷式切割器包括熱刀、導(dǎo)向螺釘組件、止動螺釘、殼體、電連接器以及壓縮彈簧；
[0014]所述熱刀通過壓縮彈簧連接所述殼體，所述壓縮彈簧呈壓縮狀態(tài);所述熱刀電連接所述電連接器;所述電連接器與所述殼體的內(nèi)螺紋螺紋連接；
[0015]所述熱刀包括第一加熱絲、第二加熱絲以及刀頭;所述刀頭設(shè)置在所述第一加熱絲和所述第二加熱絲之間，所述刀頭設(shè)置在所述第一加熱絲、所述第二加熱絲的前端部，所述第一加熱絲、所述第二加熱絲的后端部設(shè)置有圓柱段;所述圓柱段設(shè)置有沿周向分別的多個螺紋孔；
[0016]所述殼體的前端部設(shè)置有兩個安裝耳，所述熔斷式切割器通過所述安裝耳連接所述壓緊座;所述殼體的前端部沿周向設(shè)置有導(dǎo)向槽和腰型孔，所述導(dǎo)向螺釘組件穿過所述導(dǎo)向槽連接一所述螺紋孔，所述導(dǎo)向螺釘組件的螺帽限制于殼體的導(dǎo)向槽內(nèi)；所述止動螺釘穿過所述腰型孔連接另一所述螺紋孔。
[0017]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向螺釘組件包括相連的螺釘和聚酰亞胺襯套；
[0018]所述螺釘?shù)囊欢舜┻^所述導(dǎo)向槽連接一所述螺紋孔。
[0019]優(yōu)選地，所述壓緊座采用了鋁合金材料加工制成；
[0020]所述壓緊座用于通過4個4.2_的安裝孔與航天器本體連接；
[0021 ]所述壓緊座的法蘭厚度為4_，所述法蘭通過肋板加強(qiáng)。
[0022]優(yōu)選地，所述壓緊座相對的一組側(cè)面設(shè)置有切割器螺紋孔和熱刀通過槽，切割器螺紋孔用于安裝熔斷式切割器，所述熔斷式切割器的熱刀所述熱刀通過槽伸入；
[0023]所述壓緊座相對的另一組側(cè)面設(shè)置有通孔，通孔用于觀察張力索組件的切割。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0025]1、本發(fā)明能夠有效地將展開附件壓緊于壓緊座上，且壓緊力可調(diào)；
[0026]2、本發(fā)明中設(shè)置有熔斷式切割器，實現(xiàn)熱切割，從而釋放過程低沖擊、無污染；
[0027]3、本發(fā)明中熔斷式切割器可多次重復(fù)使用，僅需更換張力鎖，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。
【附圖說明】
[0028]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明中張力索組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3(a)和圖3(b)共同示出了本發(fā)明中切割器組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明中導(dǎo)向螺釘外組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明中移動塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明中壓緊座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明中解鎖前與解鎖后的對比示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037]在本實施例中，本發(fā)明提供的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，包括熔斷式切割器101、壓緊座102、張力索組件103、移動塊104以及鎖緊螺母105;
[0038]其中，移動塊104與壓緊座102之間通過張力索組件103連接;所述鎖緊螺母105設(shè)置在所述張力索組件103上且設(shè)置在所述移動塊104的外側(cè)；
[0039]所述熔斷式切割器101設(shè)置于壓緊座102上，用于熔斷所述張力索組件103;所述壓緊座102用于安裝在航天器本體上，移動塊104用于設(shè)置在航天器展開附件的階梯孔內(nèi)，從而使得移動塊104只有一個繞中心軸的旋轉(zhuǎn)自由度。
[0040]所述張力索組件103包括順次相連的移動端頭201、纖維桿202、固定端頭203;所述移動端頭201通過外螺紋與移動塊104的內(nèi)螺紋連接;所述固定端頭203通過法蘭設(shè)置于壓緊座102的階梯孔內(nèi)；所述鎖緊螺母105設(shè)置在所述移動端頭201上，控制擰緊力矩為1Nm.[0041 ] 所述熔斷式切割器101包括熱刀301、導(dǎo)向螺釘組件302、止動螺釘303、殼體304、電連接器305以及壓縮彈簧306;
[0042]所述熱刀301通過壓縮彈簧306連接所述殼體304，所述壓縮彈簧306呈壓縮狀態(tài)；所述熱刀301電連接所述電連接器305;所述電連接器305與所述殼體304的內(nèi)螺紋螺紋連接;所述內(nèi)螺紋為殼體304的后端的15_長Ml4x1.5內(nèi)螺紋。
[0043]所述熱刀301包括第一加熱絲、第二加熱絲以及刀頭;所述刀頭設(shè)置在所述第一加熱絲和所述第二加熱絲之間，所述刀頭設(shè)置在所述第一加熱絲、所述第二加熱絲的前端部，所述第一加熱絲、所述第二加熱絲的后端部設(shè)置有圓柱段;所述圓柱段設(shè)置有沿周向分別的多個螺紋孔;第一加熱絲，并繞成特定形狀，刀頭采用紫銅制成。
[0044]所述殼體304的前端部設(shè)置有兩個安裝耳，所述熔斷式切割器101通過所述安裝耳連接所述壓緊座102;所述殼體304的前端部沿周向設(shè)置有導(dǎo)向槽和腰型孔，所述導(dǎo)向螺釘組件302穿過所述導(dǎo)向槽連接一所述螺紋孔，所述導(dǎo)向螺釘組件302的螺帽限制于殼體304的導(dǎo)向槽內(nèi)；所述止動螺釘303穿過所述腰型孔連接另一所述螺紋孔。
[0045]所述導(dǎo)向螺釘組件302包括相連的螺釘401和聚酰亞胺襯套402;所述螺釘401的一端穿過所述導(dǎo)向槽連接一所述螺紋孔。
[0046]所述壓緊座102采用了鋁合金材料加工制成;所述壓緊座102用于通過4個4.2mm的安裝孔與航天器本體連接;所述壓緊座102的法蘭厚度為4_，所述法蘭通過肋板加強(qiáng)。壓緊座102中部設(shè)計成長方形結(jié)構(gòu)，
[0047]所述壓緊座102相對的一組側(cè)面設(shè)置有切割器螺紋孔和熱刀通過槽，切割器螺紋孔用于安裝熔斷式切割器101，所述熔斷式切割器101的熱刀301所述熱刀通過槽伸入。所述壓緊座102相對的一組側(cè)面的兩邊切割器螺紋孔和熱刀通過槽有8_的高度差。
[0048]所述壓緊座102相對的另一組側(cè)面設(shè)置有通孔，通孔用于觀察張力索組件103的切害J。移動塊104包括4個卡口、法蘭以及內(nèi)螺紋；
[0049]當(dāng)使用本發(fā)明提供的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置時，壓緊座102通過螺釘與航天器本體連接，航天器的展開附件置于壓緊座102與移動塊104之間，移動塊104放置于展開附件的階梯孔內(nèi)。移動塊104與壓緊座102之間通過張力索組件103連接，采用工具轉(zhuǎn)動移動塊104，同時保證移動端頭201不轉(zhuǎn)，由于移動塊104除轉(zhuǎn)動外其他自由度均被限制，則移動端頭201會在移動塊104力的作用下上升，張力索組件103張緊，隨著移動塊104轉(zhuǎn)的越多，索組件103的張力越大，該力反過來通過移動塊104傳遞到展開附件上，使得展開附件緊緊的貼在壓緊座102上，實現(xiàn)了展開附件的壓緊。
[0050]拆掉止動螺釘303后，熔斷式切割器101的熱刀301會在壓縮彈簧306的作用下向前運(yùn)動，直到刀頭與張力索組件103接觸。當(dāng)需要釋放壓緊座102時，通過電連接器給熱刀301供電，當(dāng)?shù)额^溫度達(dá)到張力索組件103的熔點時，就會將張力索組件103與刀頭接觸的部分融化，熱刀301此時會在壓縮彈簧306的作用下前進(jìn)，直至完全切斷張力索組件103，實現(xiàn)展開附件的釋放。
[0051]以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，其特征在于，包括熔斷式切割器(101)、壓緊座(102)、張力索組件(103)、移動塊(104)以及鎖緊螺母(105); 其中，移動塊(104)與壓緊座(102)之間通過張力索組件(103)連接；所述鎖緊螺母(105)設(shè)置在所述張力索組件(103)上且設(shè)置在所述移動塊(104)的外側(cè)； 所述熔斷式切割器(101)設(shè)置于壓緊座(102)上，用于熔斷所述張力索組件(103);所述壓緊座(102)用于安裝在航天器本體上，移動塊(104)用于設(shè)置在航天器展開附件的階梯孔內(nèi)，從而使得移動塊(104)只有一個繞中心軸的旋轉(zhuǎn)自由度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，其特征在于，所述張力索組件(103)包括順次相連的移動端頭(201)、纖維桿(202)、固定端頭(203); 所述移動端頭(201)通過外螺紋與移動塊(104)的內(nèi)螺紋連接； 所述固定端頭(203)通過法蘭設(shè)置于壓緊座(102)的階梯孔內(nèi)； 所述鎖緊螺母(105)設(shè)置在所述移動端頭(201)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，其特征在于，所述熔斷式切割器(1I)包括熱刀(301)、導(dǎo)向螺釘組件(302)、止動螺釘(303)、殼體(304)、電連接器(305)以及壓縮彈簧(306); 所述熱刀(301)通過壓縮彈簧(306)連接所述殼體(304)，所述壓縮彈簧(306)呈壓縮狀態(tài);所述熱刀(301)電連接所述電連接器(305);所述電連接器(305)與所述殼體(304)的內(nèi)螺紋螺紋連接； 所述熱刀(301)包括第一加熱絲、第二加熱絲以及刀頭;所述刀頭設(shè)置在所述第一加熱絲和所述第二加熱絲之間，所述刀頭設(shè)置在所述第一加熱絲、所述第二加熱絲的前端部，所述第一加熱絲、所述第二加熱絲的后端部設(shè)置有圓柱段;所述圓柱段設(shè)置有沿周向分別的多個螺紋孔； 所述殼體(304)的前端部設(shè)置有兩個安裝耳，所述熔斷式切割器(101)通過所述安裝耳連接所述壓緊座(102);所述殼體(304)的前端部沿周向設(shè)置有導(dǎo)向槽和腰型孔，所述導(dǎo)向螺釘組件(302)穿過所述導(dǎo)向槽連接一所述螺紋孔，所述導(dǎo)向螺釘組件(302)的螺帽限制于殼體(304)的導(dǎo)向槽內(nèi)；所述止動螺釘(303)穿過所述腰型孔連接另一所述螺紋孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向螺釘組件(302)包括相連的螺釘(401)和聚酰亞胺襯套(402); 所述螺釘(401)的一端穿過所述導(dǎo)向槽連接一所述螺紋孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，其特征在于，所述壓緊座(102)采用了鋁合金材料加工制成； 所述壓緊座(102)用于通過4個4.2_的安裝孔與航天器本體連接； 所述壓緊座(102)的法蘭厚度為4_，所述法蘭通過肋板加強(qiáng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，其特征在于，所述壓緊座(102)相對的一組側(cè)面設(shè)置有切割器螺紋孔和熱刀通過槽，切割器螺紋孔用于安裝熔斷式切割器(101)，所述熔斷式切割器(101)的熱刀(301)所述熱刀通過槽伸入； 所述壓緊座(102)相對的另一組側(cè)面設(shè)置有通孔，通孔用于觀察張力索組件(103)的切割。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種航天器用單點柔性壓緊釋放裝置，包括熔斷式切割器、壓緊座、張力索組件、移動塊以及鎖緊螺母；其中，移動塊與壓緊座之間通過張力索組件連接；所述鎖緊螺母設(shè)置在所述張力索組件上且設(shè)置在所述移動塊的外側(cè)；所述熔斷式切割器設(shè)置于壓緊座上，用于熔斷所述張力索組件；所述壓緊座用于安裝在航天器本體上，移動塊用于設(shè)置在航天器展開附件的階梯孔內(nèi)，從而使得移動塊只有一個繞中心軸的旋轉(zhuǎn)自由度。本發(fā)明能夠有效地將展開附件壓緊于壓緊座上，且壓緊力可調(diào)；本發(fā)明中設(shè)置有熔斷式切割器，實現(xiàn)熱切割，從而釋放過程低沖擊、無污染。
【IPC分類】B64G1/64
【公開號】CN105711861
【申請?zhí)枴緾N201610188769
【發(fā)明人】王萌, 聶斌斌, 趙發(fā)剛, 成飛, 顧志悅
【申請人】上海衛(wèi)星工程研究所