一种电动星箭连接分离装置

摘要

一种电动星箭连接分离装置属于航天器连接与分离技术领域，该装置包括：力矩电机、拔杆、凸轮驱动环、滚柱外环、滚柱内环、滚柱、内轴套、连接螺栓、锁紧环、分块螺母、波状压簧、退出器、键槽基板、压簧、主壳体和上盖；本发明是航天器领域中不可缺少的一个关键技术，解决了原有火工分离技术冲击大、分离装置质量大、存在单点失效风险的问题，可重复使用多次、无冲击、无需特殊设计点火电路、质量小、分离过程无气体排出，并可以在地面试验中验证其性能。可提高星箭连接分离系统的可靠性，对我国非火工连接技术的发展有重要的研究价值。

权利要求

1.一种电动星箭连接分离装置，其特征在于，该装置包括：力矩电机、拔杆、凸轮驱动环、滚柱外环、滚柱内环、滚柱、内轴套、连接螺栓、锁紧环、分块螺母、波状压簧、退出器、键槽基板、压簧、主壳体和上盖；所述连接螺栓位于压簧和退出器下方，与压簧、退出器、主壳体和上盖保持相对静止；内轴套位于连接螺栓下方；滚柱外环与内轴套外圈啮合；滚柱内环通过滚柱外环施加的径向力与内轴套紧密贴合；滚柱120°均布在滚柱内环上，通过凸轮驱动环施加一个向内的预紧力；键槽基板置于滚柱内环上；四周安装波状压簧；分块螺母与连接螺栓螺纹连接，通过锁紧环与连接螺栓保持相对静止，锁紧环压在波状压簧上；凸轮驱动环的一端通过拔杆与力矩电机连接；力矩电机固定在主壳体上，上盖与主壳体连接。

说明书

一种电动星箭连接分离装置

技术领域

[0001] 本发明属于航天器连接与分离技术领域，具体涉及一种电动星箭连接分离装置。

背景技术

[0002] 航天器的连接与分离技术是航天领域重要的研究内容。星箭分离系统主要是基于火工分离技术，由火药产生的爆炸力切断连接螺栓已达到分离的目的。现有的技术已不满足微小卫星技术发展的要求，且传统方式的冲击载荷相对较大，星箭分离装置质量大，尤其是存在单点失效的风险。因此，为了满足微小卫星及航天技术的发展需求，迫切需要研制体积小、质量轻、低冲击甚至是无冲击的新型非火工连接分离装置。

发明内容

[0003] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电动星箭连接分离装置，可重复使用，解决了火工分离技术的单点失效问题，且无冲击，可以应用在未来星箭连接分离系统以及空间机构的锁紧释放系统，对我国非火工连接分离技术的发展有重要的研究价值。

[0004] 本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

[0005] 一种电动星箭连接分离装置，该装置包括：力矩电机、拔杆、凸轮驱动环、滚柱外环、滚柱内环、滚柱、内轴套、连接螺栓、锁紧环、分块螺母、波状压簧、退出器、键槽基板、压簧、主壳体和上盖；所述连接螺栓位于压簧和退出器下方，与压簧、退出器、主壳体和上盖保持相对静止；内轴套位于连接螺栓下方；滚柱外环与内轴套外圈啮合；滚柱内环通过滚柱外环施加的径向力与内轴套紧密贴合；滚柱120°均布在滚柱内环上，通过凸轮驱动环施加一个向内的预紧力；键槽基板置于滚柱内环上；四周安装波状压簧；分块螺母与连接螺栓螺纹连接，通过锁紧环与连接螺栓保持相对静止，锁紧环压在波状压簧上；凸轮驱动环的一端通过拔杆与力矩电机连接；力矩电机固定在主壳体上，上盖与主壳体连接。

[0006] 本发明的有益效果是：本发明是航天器领域中不可缺少的一个关键技术，解决了原有火工分离技术冲击大、分离装置质量大、存在单点失效风险的问题，可重复使用多次、无冲击、无需特殊设计点火电路、质量小、分离过程无气体排出，并可以在地面试验中验证其性能。可提高星箭连接分离系统的可靠性，对我国非火工连接技术的发展有重要的研究价值。

附图说明

[0007] 图1本发明一种电动星箭连接分离装置的主视剖视图。

[0008] 图2本发明一种电动星箭连接分离装置的俯视剖视图。

[0009] 图中：1、主壳体，2、凸轮驱动环，3、滚珠外环，4、内轴套，5、滚柱，6、滚柱内环，7、波状压簧，8、锁紧环，9、分块螺母，10、上盖，11、退出器，12、压簧，13、连接螺栓，14、键槽基板，15、第一螺钉，16、力矩电机，17、销钉，18、弹簧卡圈，19、拔杆，20、轴，21、轴承，22、轴承挡圈。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

[0011] 如图1和图2所示，一种电动星箭连接分离装置，该装置包括：主壳体1、凸轮驱动环2、滚珠外环3、内轴套4、滚柱5、滚柱内环6、波状压簧7、锁紧环8、分块螺母9、上盖10、退出器
11、压簧12、连接螺栓13、键槽基板14、第一螺钉15、力矩电机16、销钉17、弹簧卡圈18、拔杆
19、轴20、轴承21和轴承挡圈22。压簧12和退出器11位于连接螺栓13的上方，连接螺栓13与压簧12、退出器11、主壳体1和上盖10保持相对静止；内轴套4位于连接螺栓13下方；滚柱外环3与内轴套4外圈啮合；滚柱内环6通过滚柱外环3施加的径向力与内轴套4紧密贴合；滚柱
5 120°均布在滚柱内环6上，通过凸轮驱动环2施加一个向内的预紧力；键槽基板14置于滚柱内环6上；四周安装波状压簧7；分块螺母9与连接螺栓13螺纹连接，分块螺母9通过锁紧环
8与连接螺栓13保持相对静止，锁紧环8压在波状压簧7上；凸轮驱动环2的一端通过轴20、轴承21和轴承挡圈22与拔杆19连接；拔杆19通过力矩电机轴、销钉17、和弹簧卡圈18与力矩电机16连接，力矩电机16通过螺钉15固定在主壳体1上，上盖10与主壳体1通过螺钉连接。

[0012] 星箭需要分离时，力矩电机16通过拔杆19驱动凸轮驱动环2动作，凸轮驱动环2逆时针转动，将压紧在滚柱内环6槽内的滚柱5径向的锁紧力卸载。滚柱内环6和键槽基板14有个向下运动的趋势；分块螺母9沿键槽基板14向下运动趋势减弱，使本来受力平衡的锁紧环8受到一个向上的力，导致锁紧环8与分块螺母9彻底分离。连接螺栓13与分块螺母9之间的预紧力卸载，退出器11在其压簧12的作用下帮助连接螺栓13拔出，这样就实现了星箭的分离。