一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器的制作方法

本发明涉及一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器。

背景技术：

火工解锁器具有结构紧凑、重量轻、可靠性高等优点，广泛应用于航天器机构的连接与分离。然而解锁器工作时会产生高量级、宽频带、短时间的复杂震荡性冲击载荷，可达10000g以上，对航天器电子仪器、脆性材料、轻薄结构等的破坏作用十分突出，严重威胁航天器敏感器件的可靠工作，限制了其在航天器精密机构上的应用。因此需要研究低冲击火工解锁器，使其工作时产生的冲击载荷不超过2000g，以满足精密机构连接解锁要求。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，在传统火工解锁器上集成了吸能缓冲结构，制造出一种低冲击的火工解锁器，使火工解锁器可以应用到航天器精密机构上。

本发明的技术解决方案是：一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，包括剪切销、锁母、滑杆、活塞、外筒、点火器、药壳、钢球、锥环、胀环、螺套、薄螺母、内筒，其中：

内筒筒壁均匀设有钢球孔，钢球分别装入内筒的钢球孔，并对钢球孔进行收口，滑杆中部直径大于两端直径，滑杆装入内筒中，滑杆、钢球、内筒作为组合件，装入外筒一端，外筒为内壁设有环形槽的中空筒状结构，滑杆滑动直至中部位置使得钢球进入到外筒环形槽，剪切销将滑杆、内筒固定连接；活塞装入外筒另一端，锁母从外筒另一端套入，装有点火器的药壳与外筒另一端螺纹连接；锥环为外径递增的中空椎体结构，胀环通过外螺纹与螺套连接，锥环穿过胀环中孔后与薄螺母螺纹连接，并对胀环进行限位，锥环、胀环、螺套连接、薄螺母构成缓冲组件，内筒从外径大的一端穿过锥环中孔；锁母将外筒固定在分离体上，缓冲组件通过螺套与被分离体连接。

还包括o形圈，装有o形圈的活塞装入到外筒另一端，还包括节流孔板，节流孔板装入药壳中。

所述的锥环中空为直孔。

所述的点火器产生火药燃气，火药燃气通过节流孔板后推动活塞，使得滑杆剪断剪切销，钢球从外筒内壁环形槽脱落，滑杆带动内筒、锥环运动，锥环使的胀环变形。

所述的滑杆带动内筒和锥环的碰撞，使锥环端面内部结构卡入内筒台阶结构凹槽内。

所述的胀环为铝制圆筒。

还包括螺母、垫圈，螺母、垫圈对缓冲组件进行限位。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通过材料变形实现缓冲吸能，通过在解锁器上集成设计锥环胀环专门结构，具有收纳缓冲功能，能够有效降低解锁器对外的冲击载荷；

(2)本发明解锁器通过集成胀环式缓冲吸能组件，明显降低了传统火工解锁器工作时对系统结构的冲击，同时锁定分离部件避免产生分离碎片等多余物，除了具有火工装置体积小、重量轻、环境适应性好、可靠性高的特点之外，还具有无污染、低冲击特点，适用于航天器精密机构的连接和解锁；

(3)本发明与现有技术相比，解锁器外筒直径为16mm，重量240g，具有体积小重量轻的特点，具有很好的使用价值。

附图说明

图1为一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器示意图。

具体实施方式

本发明针对现有技术的不足，提出一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，本发明火工解锁器集成有胀环吸能结构，为降低冲击，药壳设计成l型结构，并安装节流孔板，从火药燃气的源头上降低解锁器的对外冲击；解锁时，内筒与锥环碰撞，带动锥环一起向前运动，由于锥环外径具有一定的扩张角度，使胀环变形吸收运动能量，从而降低解锁器对外界结构的冲击。同时，锥环上特别设计了碰撞变形区，使内筒与锥环碰撞后卡紧，实现分离组件的收纳，避免产生分离碎片。下面结合附图对本发明进行更详细的解释和说明。

如图1所示为一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器示意图，本发明解锁器包括螺母1、垫圈2、剪切销3、锁母4、滑杆5、活塞6、外筒7、点火器8、节流孔板9、药壳10、o形圈11、钢球12、锥环13、胀环14、螺套15、薄螺母16、内筒17。

内筒17筒壁均匀设有4个钢球孔，将4个钢球12分别装入内筒17，并对内筒17的4个钢球孔收口，然后进行防止解锁后钢球12掉出，滑杆5为中部直径大于两端直径的杆状结构，将滑杆5装入内筒17中，将装有滑杆5、钢球12的内筒17作为组合件，将组合件装入外筒7一端，外筒7为内壁设有环形槽的中空筒状结构，通过将滑杆5拉出，滑杆5中间部位使得钢球12进入到外筒7环形槽，然后将剪切销3安装在剪切孔中使得滑杆5、内筒17固定连接。

装有o形圈11的活塞6装入到外筒7另一端，将锁母4从外筒7另一端套入，并将装有节流孔板9、点火器8的药壳10与外筒7另一端通过螺纹连接。锥环13为一端直径逐渐增大的中空椎体结构，锥环13中空为直孔，胀环14通过外螺纹与螺套15连接，锥环13穿过胀环14中孔，并与薄螺母16通过螺纹连接，对胀环14进行限位，构成缓冲组件。缓冲组件穿过内筒17，使得内筒17从外径大的一端穿过锥环13中孔，最后装入垫圈2与螺母1。锁母4将外筒7固定在分离体上，缓冲组件通过螺套15与被分离体连接。

工作时，点火器8产生火药燃气，通过节流孔板9的节流作用，作用到活塞6上，推动活塞6、滑杆5剪断剪切销3，滑杆5向前运动，钢球12从内筒17外筒7之间脱落，实现解锁，滑杆5在火药燃气的作用下继续向前运动使得中部位置撞击到内筒17的限位结构，使得滑杆5内筒17一起运动，当内筒17外部台阶结构运动到锥环13内孔端面位置发生碰撞，带动锥环13一起向前运动，由于锥环13外径具有一定的扩张角度，使胀环14变形吸收运动能量，从而降低解锁器对外界结构的冲击。内筒17和锥环13的碰撞，使锥环13端面内部的孔口变形卡入内筒17台阶结构的凹槽内，实现内筒17和滑杆5分离组件的收纳，避免产生分离碎片。

本发明解锁器的胀环的外径为30mm，重量不超过240g，具有体积小重量轻的特点。活塞6上装有o形圈11，外筒7上有限位，实现火药燃气的密封，无污染，通过内筒17上钢球槽处收口设计，锥环13与内筒17配合的孔口变形实现产品的无多余物、收纳设计。在内筒17面有锥环13、胀环14，胀环14为0.5mm壁厚的铝制圆筒，通过胀环14的变形吸能作用实现解锁器低冲击输出。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

技术特征：

技术总结
一种带有胀环吸能缓冲结构的火工解锁器，包括剪切销、锁母、滑杆、活塞、外筒、点火器、药壳、钢球、锥环、胀环、螺套、薄螺母、内筒，点火器产生火药燃气，火药燃气通过节流孔板后推动活塞，使得滑杆剪断剪切销，钢球从外筒内壁环形槽脱出，滑杆带动内筒、锥环运动，锥环使胀环变形。本发明解锁器通过集成胀环式缓冲吸能组件，明显降低了传统火工解锁器工作时对系统结构的冲击，同时锁定分离部件，避免产生分离碎片等多余物，除了具有火工装置体积小、重量轻、环境适应性好、可靠性高的特点之外，还具有无污染、低冲击特点，适用于航天器精密机构的连接和解锁。

技术研发人员：张文峰;王文涛;刘世毅;刘群;郝芳;刘新伟
受保护的技术使用者：北京空间机电研究所
技术研发日：2018.07.24
技术公布日：2018.12.11