一种联动式空间卡爪释放装置转让专利
申请号 : CN202110437518.1
文献号 : CN113184229B
文献日 : 2022-04-19
发明人 : 刘永强 , 杨青 , 卢彪 , 许成斌 , 沈辉 , 宋裔 , 宋斐 , 张云开 , 唐杰 , 罗飞 , 陈秋生 , 邓敏文
申请人 : 上海宇航系统工程研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,包括手动操作组件、卡爪组件、火工解锁组件;
手动操作组件包括操作螺钉(11)、联动螺母(10)、活动底板(9)、固定底板(7)和壳体(6);操作螺钉(11)穿过活动底板(9)的中心孔与联动螺母(10)连接;固定底板(7)为环状结构,固定底板(7)安装在壳体(6)的一端,活动底板(9)相对固定底板(7)沿轴向滑动;
若干组卡爪组件沿固定底板(7)周向均匀分布,卡爪组件为铰链连杆机构,通过连杆机构连接联动螺母(10)、壳体(6)和卡爪(1),并通过伸出壳体(6)上端盖的卡爪(1)抓紧被固定的设备;
火工解锁组件连接固定底板(7)和活动底板(9),通过爆炸螺栓(13)爆炸实现固定底板(7)和活动底板(9)的自动解锁。
2.根据权利要求1所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,卡爪组件包括卡爪(1)、连杆销(2)、短连杆(3)、摇杆(4)、卡爪销(5)和长连杆(8);卡爪(1)一端通过卡爪销(5)铰链连接在壳体(6)的外壁,卡爪(1)端部从壳体(6)上端盖伸出;短连杆(3)一端从壳体(6)侧壁伸出后通过连杆销(2)铰链连接在卡爪(1)中部,另一端通过连杆销(2)铰链连接在摇杆(4)一端,摇杆(4)与短连杆(3)连接的一端通过连杆销(2)与长连杆(8)转动连接,摇杆(4)另一端通过连杆销(2)铰链连接固定底板(7),长连杆(8)与联动螺母(10)通过连杆销(2)铰链连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,卡爪组件有三组。
4.根据权利要求3所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,火工解锁组件包括连接杆(12)、爆炸螺栓(13)、拉簧固定支架(14)和拉簧(15),两个拉簧固定支架(14)分别安装在拉簧支杆(16)一端和活动底板(9)上,拉簧(15)两端分别连接两个拉簧固定支架(14),拉簧支杆(16)另一端固定在固定底板(7)上;连接杆(12)安装在活动底板(9)上,固定底板(7)上设置爆炸螺栓安装支架,爆炸螺栓(13)端部穿过爆炸螺栓安装支架与连接杆(12)端部连接。
5.根据权利要求4所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,爆炸螺栓(13)有两个,对称布局在固定底板(7)与活动底板(9)之间。
6.根据权利要求5所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,壳体(6)内侧
120°均布设置3个拉簧(15)。
7.根据权利要求6所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,手动拧紧操作螺钉(11)时,联动螺母(10)向靠近活动底板(9)方向运动,同时带动卡爪组件的长连杆(8)、摇杆(4)与短连杆(3)相对旋转运动,通过铰链机构转换为卡爪(1)向内侧摆动,实现卡爪组件的手动锁紧运动。
8.根据权利要求7所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,手动松开操作螺钉(11)时,联动螺母(10)向远离活动底板(9)的方向运动,同时带动卡爪组件的长连杆(8)、摇杆(4)与短连杆(3)相对旋转运动,通过铰链机构转换为卡爪(1)向外侧摆动,实现卡爪组件的手动解锁运动。
9.根据权利要求8所述的一种联动式空间卡爪释放装置,其特征在于,爆炸螺栓(13)同时起爆后,解除活动底板(9)与壳体(6)之间的连接,在拉簧(15)的同时作用下,活动底板(9)相对于壳体(6)向靠近壳体(6)端盖方向滑动,同时带动卡爪组件的长连杆(8)、摇杆(4)与短连杆(3)相对旋转运动,通过铰链机构转换为卡爪(1)向外侧摆动,实现卡爪组件的自动释放运动。
说明书 :
一种联动式空间卡爪释放装置
技术领域
背景技术
段多星发射任务较多,多数以运载火箭的分离机构实现,目前也有字母卫星同时入轨后再
行分离的任务需求。无论是空间站任务需求还是卫星任务需求,发射段均需将舱外试验器
件采用压紧机构可靠要紧,一方面保证舱体或卫星的的外包络尺寸尽量小,不超过运载火
箭整流罩包络;另一方面,压紧可靠的产品才可克服发射段火箭带来的各种严酷力学条件,
保证产品发射过程中不损坏。
割器等成熟方案与产品。
发明内容
荷,保护载荷或子星产品发射段不发生损坏,入轨后能实现火工品自动解锁释放被压载荷
或子星产品。
活动底板相对固定底板沿轴向滑动;
连杆销铰链连接在卡爪中部,另一端通过连杆销铰链连接在摇杆一端,摇杆与短连杆连接
的一端通过连杆销与长连杆转动连接,摇杆另一端通过连杆销铰链连接固定底板,长连杆
与联动螺母通过连杆销铰链连接。
一端固定在固定底板上;连接杆安装在活动底板上,固定底板上设置爆炸螺栓安装支架,爆
炸螺栓端部穿过爆炸螺栓安装支架与连接杆端部连接。
的手动锁紧运动。
件的手动解锁运动。
相对旋转运动,通过铰链机构转换为卡爪向外侧摆动,实现卡爪组件的自动释放运动。
炸螺栓与拉簧控制卡爪组件联动功能。解决现有产品一次性工作带来地面试验验证难以实
现的问题。本发明采用火工与机构相结合的方案,可实现地面手动重复锁紧与解锁、火工品
一次性火工释放的功能。本发明具有地面可重复使用、卡爪组件联动、火工自动释放、手动
操作简单、机构集成度高、动作可靠等特点。
附图说明
具体实施方式
进和调整,仍属于本发明的保护范围。
装在壳体6的一端,活动底板9相对固定底板7可轴向滑动。
从壳体6上端盖伸出;短连杆3一端从壳体6侧壁伸出后通过连杆销2铰链连接在卡爪1中部,
另一端通过连杆销2铰链连接在摇杆4一端,摇杆4与短连杆3连接的一端通过连杆销2与长
连杆8转动连接,摇杆4另一端通过连杆销2铰链连接固定底板7,长连杆8与联动螺母10通过
连杆销2铰链连接。
支架14,拉簧支杆16另一端固定在固定底板7上;连接杆12安装在活动底板9上,固定底板7
上设置爆炸螺栓安装支架,爆炸螺栓13端部穿过爆炸螺栓安装支架与连接杆12端部连接。
过连杆销2组成铰链机构,3组卡爪组件的卡爪1与内壳6体通过卡爪销2组成铰链机构,卡爪
组件的摇杆4与手动操作组件的壳体6通过连杆销组2成铰链机构。火工解锁组件的连接杆
12与手动操作组件的活动底板9固定连接,爆炸螺栓13拧紧在固定底板7与连接杆12之间,
形成活动底板9与固定底板7的刚性连接。卡爪组件通过3个卡爪1将被压产品的楔形法兰压
紧在上端面。
螺钉11末端为一段普通螺纹,与联动螺母10组成螺纹副,从而将操作螺钉11的旋转运动转
换为联动螺母的直线运动。活动底板9与壳体6之间为间隙配合,可沿着壳体6内壁轴向滑
动,其相对位置由火工解锁组件固定。在火工解锁组件将活动底板9与壳体6相对位置固定
后,拧紧操作螺钉11时,联动螺母10向下运动,同时带动3个卡爪组件的长连杆8、摇杆4与短
连杆3相对旋转运动,通过铰链机构转换为卡爪1向内侧摆动,从而实现卡爪组件的手动锁
紧运动。松开操作螺钉11时,联动螺母10向上运动,同时带动3个卡爪组件的长连杆8、摇杆4
与短连杆3相对旋转运动,通过铰链机构转换为卡爪1向外侧摆动,从而实现卡爪组件的手
动解锁运动。
3个卡爪销5与壳体6形成铰链机构;短连杆3一端与卡爪1中部通过连杆销2形成铰链机构,
另一端与摇杆4一端通过连杆销2形成铰链机构;摇杆4中部与长连杆8通过连杆销2形成铰
链机构,另外一端与壳体6通过连杆销2形成铰链机构;3个卡爪组件的长连杆8与联动螺母
10通过连杆销2形成铰链机构;所有铰链机构均旋转运动。手动解锁组件中联动螺母10向下
运动时,通过长连杆8、摇杆4余短连杆3铰链机构运动传递,带动卡爪1向内侧摆动,完成手
动压紧过程。如图2所示,手动解锁组件联动螺母10向上运动时,通过长连杆8、摇杆4与短连
杆3铰链机构运动传递,带动卡爪1向外侧摆动,完成手动释放过程。联动螺母10的上下运动
可通过手动调整操作螺钉11实现,也可通过爆炸螺栓13起爆解除刚性连接后,在拉簧15作
用下向上运动。
传递,不产生额外弯矩,壳体6内侧120°均布设置3个拉簧15,保证火工解锁后,活动底板9受
均匀的轴向拉力,避免轴向运动过程中产生卡滞现象。手动操作组件的操作螺钉11拧紧后
保持联动螺母10与活动底板9之间刚性连接,火工解锁组件的2个爆炸螺栓13同时起爆后,
解除活动底板9与壳体6之间的刚性连接,在3个拉簧15同时作用下,活动底板9相对于壳体6
向上滑动,同时带动3个卡爪组件的长连杆8、摇杆4与短连杆3相对旋转运动,通过铰链机构
转换为卡爪1向外侧摆动,从而实现卡爪组件的自动释放运动。
与释放功能与空间火工自动释放功能。
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。本发明仅
受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。