一种熔断式分瓣螺母压紧释放机构的制作方法

1.本发明涉及压紧释放机构技术领域，特别涉及一种熔断式分瓣螺母压紧释放机构。


背景技术：

2.当前，航天产品发射前均处于压紧状态，为满足发射前及其发射过程压紧强度要求采用压紧，而且入轨后释放过程要求冲击小、释放可靠；目前大多数压紧解锁方案采用了爆炸螺栓或分离螺母等火工品，这些产品在解锁过程中对产品的冲击比较大，且可重复利用比较困难，尤其是地面试验时经济成本高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种熔断式分瓣螺母压紧释放机构，以解决航天产品压紧释放机构解锁时冲击较大，不可重复使用的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种熔断式分瓣螺母压紧释放机构，用于航天产品入轨后与母体航天器分离；
5.包括：主基座1、熔断装置2、套筒推力弹簧3、限位套筒4、球形垫圈5、连接螺杆6、螺杆弹簧7、加载螺母8、固定螺母9、螺杆弹簧座10、螺杆弹簧座螺钉11、减震块12、减振头套13、减振头套螺钉14、转接座15、外弹簧限位座16、外弹簧限位座螺钉17、上顶块18、分瓣螺母19、压紧球块20、下顶块21、下顶块弹簧22、下顶块弹簧座23、下顶块弹簧座螺钉24、单孔球冠块25、空心螺栓26、空心螺栓锁紧螺母27、熔断绳28；
6.所述上顶块18安装在主基座1的内部顶端，压紧球块20和分瓣螺母19一同安装在主基座1的内部中端，下顶块21安装在主基座1的中下端，下顶块弹簧22安装在主基座1的下端且位于所述下顶块21下方，下顶块弹簧座23通过下顶块弹簧座螺钉24安装在主基座1的地部，且压紧所述下顶块弹簧22；
7.所述套筒推力弹簧3安装在所述主基座1外侧，所述限位套筒4安装在主基座1外侧且位于套筒推力弹簧3上方，所述外弹簧限位座16安装在主基座1的顶端；
8.所述连接螺杆6依次穿过球形垫圈5、转接座15、外弹簧限位座16与所述分瓣螺母19螺纹连接；
9.所述加载螺母8与连接螺杆6螺纹连接，所述固定螺母9安装于所述连接螺杆6上并压紧所述加载螺母8；
10.所述螺杆弹簧7穿过所述连接螺杆6下端并安装在所述转接座15上；所述螺杆弹簧7上端安装在螺杆弹簧座10上；
11.所述螺杆弹簧座10安装在所述连接螺杆6上并通过所述螺杆弹簧座螺钉11固定；
12.所述减震块12安装在减振头套13内部的上端，减振头套13安装在转接座15上并通过所述减振头套螺钉14固定；
13.所述熔断装置2安装在主基座1的两侧槽内；
14.所述熔断绳28穿过主基座1底端两侧的孔并穿过熔断装置2的内孔，再穿过空心螺栓26，最后穿过孔球冠块25并打结；
15.所述空心螺栓锁紧螺母27安装在所述空心螺栓26上；所述空心螺栓26安装在限位套筒4上；
16.所述熔断绳28打结固定在单孔球冠块25上，使得所述限位套筒4压紧推力弹簧3并约束在主基座1的凸台上；所述限位套筒4径向约束压紧球块20，使得压紧球块20压紧约束分瓣螺母19，从而使分瓣螺母19具有螺纹连接功能；
17.熔断装置2通电加热后，所述熔断绳28被熔断，此时所述限位套筒4在推力弹簧3的作用下向上移动，并移动到外弹簧限位座16停止，此时压紧球块20进入限位套筒4设计好的孔内，分瓣螺母19失去压紧球块20的径向约束；此时下顶块弹簧22推动下顶块21，使分瓣螺母19在下顶块21和上顶块18作用下径向分开，连接螺杆6与分瓣螺母19的链接失效，实现解锁功能。
18.进一步的，所述限位套筒4位于主基座1下端时，能够径向约束压紧球块20并压紧分瓣螺母19，使分瓣螺母19能够与连接螺杆6螺纹啮合，从而使转接座15在加载螺母8的作用力下使得转接座15与外弹簧限位座16压紧。
19.进一步的，当所述熔断式分瓣螺母压紧释放机构压紧时，所述限位套筒4在熔断绳28作用下限位于主基座1的下端凸台上；可通过加载空心螺栓26，调节所述熔断绳28对限位套筒4的压紧力，压紧力调节适当后使用空心螺栓锁紧螺母27压紧所述空心螺栓26。
20.进一步的，所述熔断装置2采用冗余备份设计，当熔断装置2通电解热后其中的一处或两处的熔断绳28破断，致使限位套筒4在推力弹簧3的作用下向上移至外弹簧限位座16的下端，压紧球块20进入限位套筒4预设的孔内，分瓣螺母19失去径向约束；分瓣螺母19在下顶块弹簧22和下顶块21以及上顶块18作用下径向分开，所述连接螺杆6与分瓣螺母19实现解锁。
21.进一步的，所述连接螺杆6与分瓣螺母19解锁后，连接螺杆6在螺杆弹簧7的作用下抬升，致使连接螺杆6完全脱离主基座1。
22.进一步的，所述上顶块18安装在主基座1内，所述主基座1的上端设计有销孔与上顶块18上端的销配合，用于防止所述上顶块18安装好后转动；所述下顶块21与主基座1采用沟槽配合安装，使得所述下顶块21只能在主基座1内部上下移动，不可转动；所述上顶块18和下顶块21与所述分瓣螺母19的配合面均采用平面配合。
23.进一步的，所述压紧球块20与所述分瓣螺母19采用沟槽曲面配合，不仅防止所述压紧球块20旋转，同时增加配合面的面积；所述压紧球块20与所述限位套筒4采用沟槽曲面配合，增加配合面的面积。
24.本发明提供的熔断式分瓣螺母压紧释放机构取得的有益效果是：
25.(1)本发明提供的熔断式分瓣螺母压紧释放机构，为一种熔断式分瓣螺母的压紧释放机构，利用熔断绳压紧分瓣螺母，再由分瓣螺母和螺杆连接实现螺纹连接压紧，采用熔断装置熔断熔断绳实现分瓣螺母失去约束，再由弹簧力实现分瓣螺母打开完成解锁；
26.(2)本压紧释放机构采用熔断装置冗余设计提高解锁可靠度；在熔断绳上打结点设计防止熔断绳熔断后从连接孔内脱落产生多余物；
27.(3)本压紧释放机构的熔断绳张紧力采用可调节设计，利用空心螺栓调节熔断绳
的张拉力，防止熔断绳张力不足；
28.(4)本压紧释放机构的解锁时冲击较小，在地面试验可重复利用；
29.(5)本发明具有压紧/解锁可靠、控制简单、安装便捷、加工工艺及经济性好等优点。
附图说明
30.下面结合附图对发明作进一步说明：
31.图1为本发明提供的熔断式分瓣螺母的压紧释放机构的拆分示意图；
32.图2为本发明提供的熔断式分瓣螺母的压紧释放机构压紧状态剖面图；
33.图3为本发明提供的熔断式分瓣螺母的压紧释放机构释放状态剖面图；
34.图4为本发明提供的熔断式分瓣螺母的压紧释放机构外观图。
35.附图标记：
36.1-主基座
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2-熔断装置
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3-套筒推力弹簧
37.4-限位套筒
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5-球形垫圈
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6-连接螺杆
38.7-螺杆弹簧
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8-加载螺母
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9-固定螺母
39.10-螺杆弹簧座
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11-螺杆弹簧座螺钉
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12-减震块
40.13-减振头套
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14-减振头套螺钉
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15-转接座
41.16-外弹簧限位座
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17-外弹簧限位座螺钉
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18-上顶块
42.19-分瓣螺母
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20-压紧球块
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21-下顶块
43.22-下顶块弹簧
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23-下顶块弹簧座
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24-下顶块弹簧座螺钉
44.25-单孔球冠块
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26-空心螺栓
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27-空心螺栓锁紧螺母
45.28-熔断绳。
具体实施方式
46.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的熔断式分瓣螺母压紧释放机构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
47.本发明提供了一种熔断式分瓣螺母的压紧释放机构，包括：主基座1、熔断装置2、套筒推力弹簧3、限位套筒4、球形垫圈5、连接螺杆6、螺杆弹簧7、加载螺母8、固定螺母9、螺杆弹簧座10、螺杆弹簧座螺钉11、减震块12、减振头套13、减振头套螺钉14、转接座15、外弹簧限位座16、外弹簧限位座螺钉17、上顶块18、分瓣螺母19、压紧球块20、下顶块21、下顶块弹簧22、下顶块弹簧座23、下顶块弹簧座螺钉24、单孔球冠块25、空心螺栓26、空心螺栓锁紧螺母27、熔断绳28；
48.所述上顶块18的安装在主基座1的内部顶端，压紧球块20压紧分瓣螺母19一并安装在主基座1的内部中端，下顶块21安装在主基座1的中下端，下顶块弹簧22安装在主基座1的下端且在下顶块21下方，下顶块弹簧座23由下顶块弹簧座螺钉24使其安装在主基座1的底部，且压紧下顶块弹簧22；
49.所述套筒推力弹簧3安装在主基座1外侧上，限位套筒4安装在主基座1外侧上且套
筒推力弹簧3上方位置，外弹簧限位座16安装在主基座1的顶端；
50.所述连接螺杆6依次穿过：球形垫圈5、转接座15、外弹簧限位座16与分瓣螺母螺纹连接；
51.所述加载螺母8与连接螺杆6螺纹连接安装，然后固定螺母9、也安装在连接螺杆6上压紧加载螺母8；
52.所述螺杆弹簧7穿过连接螺杆6其下端安装在转接座15上；其上端安装在螺杆弹簧座10；
53.所述螺杆弹簧座10安装连接螺杆6上并由螺杆弹簧座螺钉11固定；
54.所述减震块12安装在减振头套13的内部上端，减振头套13安装在转接座15上并由减振头套螺钉14固定；
55.所述熔断装置2安装在主基座1的两侧槽内；
56.所述熔断绳28的穿过两端主基座1的穿线孔和熔断装置2的内孔，再穿过空心螺栓26，最后单孔球冠块25并打结；
57.所述空心螺栓锁紧螺母27安装在空心螺栓26上；空心螺栓26安装在限位套筒4。
58.实施例1
59.请参考图1-4，本实施例提供的多点压紧单点解锁释放机构包括主基座1、熔断装置2、套筒推力弹簧3、限位套筒4、球形垫圈5、连接螺杆6、螺杆弹簧7、加载螺母8、固定螺母9、螺杆弹簧座10、螺杆弹簧座螺钉11、减震块12、减振头套13、减振头套螺钉14、转接座15、外弹簧限位座16、外弹簧限位座螺钉17、上顶块18、分瓣螺母19、压紧球块20、下顶块21、下顶块弹簧22、下顶块弹簧座23、下顶块弹簧座螺钉24、单孔球冠块25、空心螺栓26、空心螺栓锁紧螺母27、熔断绳28；本发明提供的压紧释放机构具有压紧/解锁可靠、解锁冲击小、控制简单、安装便捷、可重复使用、加工工艺及经济性好等优点，具体为一种通过熔断绳和分瓣螺母实现压紧和释放的压紧释放机构。
60.主基座1安装在星体上；上顶块18安装在主基座1内，再装入分瓣螺母19，再装入下顶块21，再装入下顶块弹簧22，然后把下顶块弹簧座23装入主基座1低端并固定。
61.熔断装置2装入主基座1卡槽内；
62.套筒推力弹簧3安装在主基座1上，再把限位套筒4装入主基座1上，同时安装压紧球块20；
63.空心螺栓锁紧螺母27安装在空心螺栓26上，再把空心螺栓26安装在限位套筒4上并保证螺纹全部进入螺纹孔；在主基座1和限位套筒4上以及安装熔断绳28，并把熔断绳28两端穿过空心螺栓26和单孔球冠块25后施加拉力，保证限位套筒4下端与主基座1的凸台压紧，然后打结固定熔断绳28。
64.外弹簧限位座16安装在主基座1上；
65.连接螺杆6与分瓣螺母19螺纹连接至设定深度；转接座15穿过连接螺杆6与外弹簧限位座16锥套配合连接；球形垫圈5穿过连接螺杆6与转接座15配合；然后在连接螺杆6上一次装入加载螺母8和固定螺母9；
66.螺杆弹簧7穿过连接螺杆6安装在转接座15的槽内，在把螺杆弹簧座10安装在连接螺杆6的顶端并用螺杆弹簧座螺钉11固定；
67.减震块12安装在减振头套13内部上端，再把减振头套13安装在转接座15；转接座
15与分离载荷连接；
68.本发明提供的熔断式分瓣螺母的压紧释放机构，其工作原理具体如下：
69.如图2中所示，压紧状态：连接螺杆6把转接座15压紧在外弹簧限位座16上，而外弹簧限位座16与主基座1固定连接。
70.如图3中所示，解锁状态：熔断绳28熔断，限位套筒4在套筒推力弹簧3的作用下上移至外弹簧限位座16处，压紧球块20解除对分瓣螺母19约束；分瓣螺母19在下顶块弹簧22的作用下分开，连接螺杆6与分瓣螺母19螺纹连接失效；连接螺杆6在螺杆弹簧7的作用下拔出；转接座15与外弹簧限位座16脱离接触。
71.综上所述，本发明提供了一种熔断式分瓣螺母的压紧释放机构，为一种熔断装置与分瓣螺母相结合的压紧释放机构，不仅可重复使用，而且解锁时冲击较小。本发明具有压紧/解锁可靠、解锁冲击小、控制简单、安装便捷、可重复使用、加工工艺及经济性好等优点。
72.当本发明提供的熔断式分瓣螺母的压紧释放机构用于中小型航天产品发射入轨前进行压紧，当入轨后通电熔断解锁，从而实现小型航天产品与母体航天器分离的目的。
73.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。