專利名稱：內(nèi)卡式分離解鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空間衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用在衛(wèi)星發(fā)射上的內(nèi)卡式分離解鎖裝置。
背景技術(shù)：
在空間技術(shù)領(lǐng)域，衛(wèi)星逐步向小型化發(fā)展。小衛(wèi)星和微衛(wèi)星具有質(zhì)量輕、體積小、 成本低、性能高、研制周期短等優(yōu)點，其重量只有10公斤甚至更小，是當(dāng)今航天技術(shù)發(fā)展的一種新趨勢，受到了世界各國的普遍重視。那么，空間平臺與搭載的多個小衛(wèi)星或微衛(wèi)星之間的連接與分離裝置是關(guān)系到空間平臺飛行試驗?zāi)芊癯晒Φ淖顬殛P(guān)鍵的因素之一。現(xiàn)有技術(shù)的小衛(wèi)星入軌方式一般可分為兩種直接由地面運(yùn)載火箭通過一箭多星技術(shù)發(fā)射入軌，或者搭載大衛(wèi)星一起發(fā)射。隨著航天飛機(jī)、空間站等大型航天器的迅速發(fā)展，在軌釋放作為一種更為經(jīng)濟(jì)的方式受到各國的青睞。目前，較成熟的分離技術(shù)是傳統(tǒng)的包帶式分離裝置，如圖1所示。中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJBM99-95《包帶彈簧式星箭連接分離裝置通用標(biāo)準(zhǔn)》，包帶式分離裝置在地面總裝時，分離彈簧101壓裝在運(yùn)載火箭的上、下對接框102、103之間，分離彈簧的一端固定在運(yùn)載火箭上，另一端頂在衛(wèi)星100上，由包帶式分離裝置將衛(wèi)星和運(yùn)載火箭連接起來。星箭解鎖分離時，爆炸螺栓解鎖、包帶104張開、衛(wèi)星和運(yùn)載火箭脫離，被壓縮的分離彈簧伸展將衛(wèi)星以一定速度推離，完成分離動作。上述爆炸螺栓解鎖裝置的缺點是螺栓爆炸時會產(chǎn)生較大的沖擊和空間污染，也可能對衛(wèi)星產(chǎn)生損害，而且解鎖裝置外形尺寸和重量較大，因此，僅適合運(yùn)載火箭與大型衛(wèi)星之間的連接。

實用新型內(nèi)容針對上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種內(nèi)卡式分離解鎖裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的衛(wèi)星發(fā)射裝置的解鎖裝置尺寸較大，不適用于小型衛(wèi)星發(fā)射的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案—種內(nèi)卡式分離解鎖裝置，包括用于連接母飛行器的母飛行器適配器、用于連接子飛行器的子飛行器適配器，所述母飛行器適配器內(nèi)部設(shè)置有解鎖機(jī)構(gòu)和電控單元，所述子飛行器適配器與母飛行器適配器之間設(shè)置有分離彈出機(jī)構(gòu)，通過鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊，在所述電控單元控制下，所述解鎖機(jī)構(gòu)觸發(fā)所述解鎖機(jī)構(gòu)和所述鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖，在所述分離彈出機(jī)構(gòu)作用下，將所述子飛行器適配器和母飛行器適配器分離。依照本實用新型較佳實施例所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，所述母飛行器適配器為帶底盤的空心圓筒，其筒體和底座上都設(shè)置有螺紋孔，底盤下邊緣連接所述母飛行器，所述底盤上表面與所述分離彈出機(jī)構(gòu)連接。依照本實用新型較佳實施例所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，所述子飛行器適配器為一帶凹形唇邊底盤座的空心圓筒，所述底盤座上邊沿連接子飛行器，所述空心圓筒下邊沿通過螺絲連接分離彈出機(jī)構(gòu)。[0010]依照本實用新型較佳實施例所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，所述鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括一支撐盤，其通過螺絲安裝在所述母飛行器適配器的筒體內(nèi)壁，該支撐盤上設(shè)置有至少兩個導(dǎo)向孔；偶數(shù)個卡頭支座，分別均勻排列連接在所述支撐盤上，每個支承座個通過連接軸連接一個鎖緊卡頭，該些鎖緊卡頭底部設(shè)置一滾輪，連接軸上裝有扭簧。依照本實用新型較佳實施例所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，所述分離彈出機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括一導(dǎo)向筒，其為中空結(jié)構(gòu)，固定于所述子飛行器適配器的底座圓筒下邊沿；一彈簧，其套接在所述導(dǎo)向筒內(nèi)；一導(dǎo)向桿，其穿設(shè)在所述彈簧內(nèi)，底部由一限位銷限位，該導(dǎo)向桿用螺絲固定在所述母飛行器適配器的底座。依照本實用新型較佳實施例所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，所述解鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括一解鎖裝置、頂緊盤以及頂緊盤上設(shè)置的復(fù)數(shù)個導(dǎo)向柱。依照本實用新型較佳實施例所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，所述解鎖裝置進(jìn)一步包括一中空的盒狀的機(jī)構(gòu)底座；一記憶合金條，其一端設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座外，與所述電控單元連接；一解鎖撥片，其設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座內(nèi)，底部連接所述記憶合金條的另一端；一解鎖彈片，其設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座內(nèi)，底部設(shè)置有彈簧；一解鎖擋片，其設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座內(nèi)，能夠壓住所述解鎖彈片；一解鎖凸輪，其通過銷軸可轉(zhuǎn)動設(shè)置在一支座內(nèi)，所述銷軸一端可壓住所述解鎖擋片。由于采用了以上的技術(shù)特征，使得本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點和積極效果第一，本實用新型提供的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，不受母、子飛行器接口尺寸的限制，母飛行器和子飛行器的尺寸都可以分別大于或小于本發(fā)明的分離解鎖裝置的尺寸，應(yīng)用靈活。本發(fā)明由上述部件組成的內(nèi)卡式分離解鎖裝置的結(jié)構(gòu)和功能能夠滿足空間平臺對小衛(wèi)星和微衛(wèi)星的連接與分離釋放要求。第二，本發(fā)明裝置改傳統(tǒng)的包帶式解鎖機(jī)構(gòu)為內(nèi)卡式，可大大減小分離器徑向尺寸，從而減輕重量，裝置中的內(nèi)卡式鎖緊卡鉤等機(jī)構(gòu)，可減小分離裝置的高度，既減小了重量，又能提高分離裝置的剛度，承載沖擊能力強(qiáng)。第三、裝置中的分離彈簧由內(nèi)置改為外置，對小衛(wèi)星分離運(yùn)動方向控制有利，可避免衛(wèi)星分離后的翻轉(zhuǎn)，采用高強(qiáng)材料和鏤空工藝，既保證強(qiáng)度又減輕重量。第四、本實用新型采用記憶合金加熱收縮作為驅(qū)動解鎖機(jī)構(gòu)解鎖的方式，可取代復(fù)雜、笨重的電機(jī)械裝置，實現(xiàn)小型化、輕量化，可以增加航天器的可靠性和機(jī)動性。當(dāng)然，實施本實用新型內(nèi)容的任何一個具體實施例，并不一定同時達(dá)到以上全部的技術(shù)效果。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的衛(wèi)星發(fā)射裝置示意圖；圖2是本實用新型一種內(nèi)卡式分離解鎖裝置的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的母飛行器適配器的示意圖；圖4是本實用新型的子飛行器適配器的示意圖；圖5是本實用新型的分離彈出機(jī)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型的鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型的解鎖機(jī)構(gòu)的示意圖；圖8是圖7中的解鎖裝置的示意圖。
具體實施方式
為便于理解，
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的較佳實施例，做進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖2所示，本實用新型提供的一種內(nèi)卡式分離解鎖裝置，包括用于連接母飛行器的母飛行器適配器10、用于連接子飛行器的子飛行器適配器20，所述母飛行器適配器10 內(nèi)部設(shè)置有解鎖機(jī)構(gòu)和電控單元，所述子飛行器適配器20與母飛行器適配器10之間設(shè)置有分離彈出機(jī)構(gòu)40，通過鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊，在所述電控單元控制下，觸發(fā)所述解鎖機(jī)構(gòu)和所述鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖，在所述分離彈出機(jī)構(gòu)40作用下，將所述子飛行器適配器20和母飛行器適配器10分離。如圖3所示，母飛行器適配器10為帶底盤的空心圓筒，其筒體11和底座12上都設(shè)置有螺紋孔14、15，底座12下邊緣通過螺絲穿過螺紋孔M連接母飛行器，所述底座12上表面通過小孔13與分離彈出機(jī)構(gòu)40連接。而螺紋孔15則用來螺紋連接筒體11內(nèi)鎖緊機(jī)構(gòu)的支撐盤，而電控單元和解鎖機(jī)構(gòu)則螺接在筒體11內(nèi)的底座12上。當(dāng)然，該適配器10 的尺寸并不取決于母飛行器的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，子飛行器適配器20為一帶凹形唇邊底盤座21的空心圓筒22，所述底盤座21上邊沿通過螺絲連接子飛行器，所述空心圓筒22下邊沿通過螺絲連接分離彈出機(jī)構(gòu)40。如圖5所示，分離彈出機(jī)構(gòu)40包括一中空的導(dǎo)向筒41，其固定于所述子飛行器適配器20的空心圓筒22下邊沿；導(dǎo)向筒41內(nèi)設(shè)置有一彈簧42，彈簧內(nèi)套接一根導(dǎo)向桿43， 該導(dǎo)向桿43可在彈簧42內(nèi)滑動，底部由限位銷限位。導(dǎo)向桿43底部通過螺絲固定在母飛行器適配器10的底座12上。如圖6所示，鎖緊機(jī)構(gòu)30包括支撐盤31、4個卡頭支座32、4個鎖緊卡頭33、4個連接軸34、4個滾輪35。支撐盤31通過螺紋孔37固定在母飛行器適配器10的筒體11內(nèi)壁上，上表面設(shè)置有至少兩個導(dǎo)向孔36.支撐盤31上均勻分布固定了四個卡頭支座32，每個卡頭支座32通過連接軸34連接一個可轉(zhuǎn)動的鎖緊卡頭33，鎖緊卡頭33設(shè)置有扭簧，頂部可以卡住所述子飛行器適配器 20的唇邊，底部的滾輪35可被解鎖機(jī)構(gòu)頂住。如圖7所示，解鎖機(jī)構(gòu)50包括解鎖裝置51、頂緊盤52和頂緊盤52上設(shè)置的四個導(dǎo)向柱53，每個導(dǎo)向柱53對應(yīng)鎖緊機(jī)構(gòu)30的一個鎖緊卡頭33，當(dāng)導(dǎo)向柱53上升時，頂住滾輪35，帶動鎖緊卡頭33，即可完成解鎖/鎖定的動作。如圖8所示，解鎖裝置51包括中空的盒狀的機(jī)構(gòu)底座511、以及記憶合金條512、 解鎖凸輪513、解鎖擋片514、借宿彈片515、解鎖撥片516。機(jī)構(gòu)底座511與電控單元60連接為一體，通過螺絲固定在母飛行器適配器10的筒體11內(nèi)部的底座12上，其余部件均設(shè)置在機(jī)構(gòu)底座511的容置空間內(nèi)。在機(jī)構(gòu)底座511 的以側(cè)邊設(shè)置有方孔，記憶合金條512穿過這個方形孔，一端設(shè)置在機(jī)構(gòu)底座511外，此端通過絕緣部件連接電控單元，另一端連接解鎖撥片516的底部。解鎖凸輪513通過一解鎖凸輪銷軸517架設(shè)在支座518上，銷軸517可以壓住解鎖擋片514。解鎖彈片515底部設(shè)置有彈簧，解鎖擋片514能夠壓住解鎖彈片515，當(dāng)壓下解鎖彈片515后，其底部的彈簧處于壓縮狀態(tài)，同時，解鎖撥片516在彈簧作用下卡在解鎖彈片 515上。轉(zhuǎn)動銷軸517，即可帶動解鎖凸輪513，使其處于豎起的狀態(tài)，此時解鎖擋片514隨著解鎖凸輪513的轉(zhuǎn)動正好位于解鎖彈片515上方、同時參考圖6，此時頂緊盤52隨著解鎖凸輪513的豎起沿著母飛行器適配器10的筒體11內(nèi)壁上升，兩個導(dǎo)向柱53頂住鎖緊機(jī)構(gòu) 30的滾輪35，從而鎖緊卡頭33鎖住子飛行器適配器20的底盤座21的唇邊。完成上鎖動作。當(dāng)需要接觸鎖定時，電控單元60控制記憶合金絲512產(chǎn)生熱收縮，拉動解鎖撥片 516、使其與解鎖彈片515分離，解鎖彈片515在彈簧彈力作用下向上彈起，帶動解鎖擋片 514拉動解鎖凸輪513釋放，頂緊盤52向下移動，鎖緊卡頭33不再卡住子飛行器適配器20， 子飛行器適配器20在分離彈出機(jī)構(gòu)40的作用下彈出。綜上所述，本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點和積極效果第一，本實用新型提供的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，不受母、子飛行器接口尺寸的限制，母飛行器和子飛行器的尺寸都可以分別大于或小于本發(fā)明的分離解鎖裝置的尺寸，應(yīng)用靈活。本發(fā)明由上述部件組成的內(nèi)卡式分離解鎖裝置的結(jié)構(gòu)和功能能夠滿足空間平臺對小衛(wèi)星和微衛(wèi)星的連接與分離釋放要求。第二，本發(fā)明裝置改傳統(tǒng)的包帶式解鎖機(jī)構(gòu)為內(nèi)卡式，可大大減小分離器徑向尺寸，從而減輕重量，裝置中的內(nèi)卡式鎖緊卡鉤等機(jī)構(gòu)，可減小分離裝置的高度，既減小了重量，又能提高分離裝置的剛度，承載沖擊能力強(qiáng)。第三、裝置中的分離彈簧由內(nèi)置改為外置，對小衛(wèi)星分離運(yùn)動方向控制有利，可避免衛(wèi)星分離后的翻轉(zhuǎn)，采用高強(qiáng)材料和鏤空工藝，既保證強(qiáng)度又減輕重量。第四、本實用新型采用記憶合金加熱收縮作為驅(qū)動解鎖機(jī)構(gòu)解鎖的方式，可取代復(fù)雜、笨重的電機(jī)械裝置，實現(xiàn)小型化、輕量化，可以增加航天器的可靠性和機(jī)動性。以上公開的僅僅是本實用新型的較佳實施例，但并非用來限制其本身，任何熟習(xí)本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神內(nèi)涵的情況下，所做的均等變化和更動，均應(yīng)落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)卡式分離解鎖裝置，其特征在于，包括用于連接母飛行器的母飛行器適配器、 用于連接子飛行器的子飛行器適配器，所述母飛行器適配器內(nèi)部設(shè)置有解鎖機(jī)構(gòu)和電控單元，所述子飛行器適配器與母飛行器適配器之間設(shè)置有分離彈出機(jī)構(gòu)，通過鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊， 在所述電控單元控制下，所述解鎖機(jī)構(gòu)觸發(fā)所述解鎖機(jī)構(gòu)和所述鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖，在所述分離彈出機(jī)構(gòu)作用下，將所述子飛行器適配器和母飛行器適配器分離。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，其特征在于，所述母飛行器適配器為帶底盤的空心圓筒，其筒體和底座上都設(shè)置有螺紋孔，底盤下邊緣連接所述母飛行器，所述底座上表面與所述分離彈出機(jī)構(gòu)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，其特征在于，所述子飛行器適配器為一帶凹形唇邊底盤座的空心圓筒，所述底盤座上邊沿連接子飛行器，所述空心圓筒下邊沿通過螺絲連接分離彈出機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，其特征在于，所述鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括 一支撐盤，其通過螺絲安裝在所述母飛行器適配器的筒體內(nèi)壁，該支撐盤上設(shè)置有至少兩個導(dǎo)向孔；偶數(shù)個卡頭支座，分別均勻排列連接在所述支撐盤上，每個支承座個通過連接軸連接一個鎖緊卡頭，該些鎖緊卡頭底部設(shè)置一滾輪，連接軸上裝有扭簧。
5.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，其特征在于，所述分離彈出機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括一導(dǎo)向筒，其為中空結(jié)構(gòu)，固定于所述子飛行器適配器的底座圓筒下邊沿； 一彈簧，其套接在所述導(dǎo)向筒內(nèi)；一導(dǎo)向桿，其穿設(shè)在所述彈簧內(nèi)，底部由一限位銷限位，該導(dǎo)向桿用螺絲固定在所述母飛行器適配器的底座。
6.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，其特征在于，所述解鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括一解鎖裝置、頂緊盤以及頂緊盤上設(shè)置的復(fù)數(shù)個導(dǎo)向柱。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)卡式分離解鎖裝置，其特征在于，所述解鎖裝置進(jìn)一步包括 一中空盒狀的機(jī)構(gòu)底座；一記憶合金條，其一端設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座外，與所述電控單元連接；一解鎖撥片，其設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座內(nèi)，底部連接所述記憶合金條的另一端；一解鎖彈片，其設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座內(nèi)，底部設(shè)置有彈簧；一解鎖擋片，其設(shè)置在所述機(jī)構(gòu)底座內(nèi)，能夠壓住所述解鎖彈片；一解鎖凸輪，其通過銷軸可轉(zhuǎn)動設(shè)置在一支座內(nèi)，所述銷軸一端可壓住所述解鎖擋片。
專利摘要本實用新型提供一種內(nèi)卡式分離解鎖裝置，包括用于連接母飛行器的母飛行器適配器、用于連接子飛行器的子飛行器適配器，所述母飛行器適配器內(nèi)部設(shè)置有解鎖機(jī)構(gòu)和電控單元，所述子飛行器適配器與母飛行器適配器之間設(shè)置有分離彈出機(jī)構(gòu)，通過鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊，在所述電控單元控制下，所述解鎖機(jī)構(gòu)觸發(fā)所述解鎖機(jī)構(gòu)和所述鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖，在所述分離彈出機(jī)構(gòu)作用下，將所述子飛行器適配器和母飛行器適配器分離。本實用新型具有結(jié)構(gòu)精巧，尺寸重量小的優(yōu)點。
文檔編號B64G1/64GK202054146SQ201120114198
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者馮瑋, 孟憲紅, 白曌宇, 蔡桂喜 申請人:馮瑋, 孟憲紅, 白曌宇, 蔡桂喜