专利名称：用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自治水下航行器，具体地说是ー种用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构。
背景技术：
自治水下航行器是ー种依靠自身携帯能源进行自主航行的水下平台，具有重要的应用价值。自治水下航行器在执行相关任务使命时将相关搭载设备、有效载荷或者紧急抛载物等附体和航行器平台在控制作用下进行快速分离是自治水下航行器的ー项重要功能，具有重要的用途。目前，直接采用爆破螺栓进行附体的连接和分离，由于结构简单、体积小、控制容易等原因得到了广泛的采用。但直接采用爆破螺栓分离时，螺栓需要爆破断裂，具有噪音大、有弹射物飞溅等缺点，在需要低噪音或者隐蔽操作的场合应用受到一定限制。
实用新型内容为了克服采用爆破螺栓进行附体分离而存在的过程中噪音大、有爆破飞溅等缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构。该低噪音分离机构为非爆破附体分离机构，在减小装药的情况下将装药的化学能转化为活塞的动能，依靠活塞杆的动能驱动分离机构从而实现附体和航行器的分离。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型包括机体、火エ动作机构、连接卡扣、扭簧销轴、连接卡舌、上部楔块及下部楔块，其中扭簧销轴安装在机体上，所述连接卡扣铰接于扭簧销轴上，连接卡扣的一端挂在连接卡舌的一端，所述连接卡舌的另一端通过连接固定带与附体相连，所述连接卡扣的另一端连接有上部楔块，所述下部楔块位于上部楔块的下方；所述火エ动作机构安装在机体上，火エ动作机构的输出端与所述下部楔块相连、带动下部楔块相对上部楔块在所述机体上往复移动；所述机体通过连接固定带与自治水下航行器主体连接。其中所述扭簧销轴上套设有扭簧，该扭簧的一端与所述扭簧销轴固接，另一端压在所述连接卡扣上；所述扭簧销轴的两个翼端为方形，其余部分为圆柱，扭簧销轴两个方形的翼端分别插设在所述机体两侧开设的方形孔内；所述下部楔块可相对往复移动地套在楔块销轴上，该楔块销轴的两端分别与所述机体的两侧相连，在下部楔块与其中一侧机体之间设有套在所述楔块销轴上的压缩弹簧，该压缩弹簧的两端分别与所述下部楔块及ー侧机体相抵接；所述连接卡扣的一端为钩状，钩挂在所述连接卡舌上开设的通孔内，连接卡扣的另一端通过螺钉与上部楔块固接；所述上部楔块与下部楔块之间的接触面为斜面，上部楔块通过下部楔块的往复移动沿所述斜面升降；所述火エ动作机构包括电点火具、连接压环、壳体、药柱、推杆、减震橡胶垫及连接件，其中壳体的一端设有连接件，另一端与带有电点火具的连接压环密封连接，所述药柱位于壳体内、与电点火具相连；所述推杆往复移动地位于壳体内，推杆的一端与壳体的内壁密封接触，另一端穿过所述连接件与所述下部楔块相连，在推杆上套设有与所述连接件抵接的减震橡胶垫；所述火エ动作机构通过固定件安装在机体上，在壳体内部分别设有两个相连通的空腔，一个空腔由与壳体一端螺纹连接的连接压环封闭，另ー个空腔由与壳体另一端螺纹连接的连接件封闭；所述药柱位于ー个空腔内，电点火具的一端与自治水下航行器的控制系统电连接，另一端压在所述药柱上，在电点火具与壳体的内壁之间设有密封垫；所述推杆位于另ー个空腔内，该推杆的轴向截面为“T”形，其大端面一端的圆周面设有与所述壳体内壁密封接触的第一密封环，推杆的另一端依次穿过所述减震橡胶垫及连接件，在推杆靠近另一端端部的位置上设有与所述连接件内壁密封接触的第二密封环。本实用新型的优点与积极效果为I.本实用新型采用非爆破附体分离机构，在减小装药的情况下将装药的化学能转化为活塞的动能，依靠活塞杆的动能驱动分离机构从而实现附体和航行器的分离；由于分离机构的火エ动作机构装药量小、机构不破裂，故可实现附体和自治水下航行器的快速分离，同时极大降低分离噪音，且具有结构简单、分离机构小、附体安装方便等优点。 2.本实用新型的火エ动作机构在提供分离的动作过程中不发生爆破现象，且具有火エ品的基本构造简单，具有释放过程迅速、噪音低的优点，提高了分离的安全性。3.本实用新型连接卡扣和连接卡舌具有在重力作用下自锁的作用，故适合不同重量附体连接和分离，具有连接和分离可靠性高的优点。4.本实用新型在扭簧销轴上设置了扭簧，用于保证分离机构在未分离前，连接卡扣和连接卡舌的可靠连接。5.本实用新型扭簧销轴的两个翼端根部做成方形，与机体两侧开设的方形孔配合，防止扭簧销轴装在机体上后的旋转。6.本实用新型在楔块销轴上设置了压缩弹簧，用来提供下部楔块向另一侧机体的预紧力，将下部楔块与火エ动作机构的输出端相贴合，以防止分离机构在晃动过程使得下部楔块自行运动、从而产生误动作。
图I为本实用新型的整体结构立体示意图；图2为本实用新型的结构示意图(拿掉了连接卡扣)；图3为本实用新型的侧视结构示意图(拿掉了机体)；图4为本实用新型火エ动作机构的结构示意图；其中1为机体，2为火エ动作机构，3为连接固定帯，4为连接卡扣，5为扭簧，6为扭簧销轴，7为连接卡舌，8为上部楔块,9为下部楔块,10为楔块销轴，11为螺钉，12为压缩弹簧，13为固定件，14为火具，15为连接压环，16为密封垫，17为壳体，18为药柱，19为第一密封环，20为推杆，21为减震橡胶垫，22为连接件，23为第二密封环。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步详述。本实用新型的分离机构总体上包括机体I、固定在机体I上的火エ动作机构2以及相关连接分离件，具体如图I 3所示,包括机体I、火エ动作机构2、连接卡扣4、扭簧5、扭簧销轴6、连接卡舌7、上部楔块8、下部楔块9、楔块销轴10及压缩弹簧12，其中扭簧销轴6安装在机体I上，扭簧销轴6的两个翼端根部做成方形，其余部分为圆柱形，扭簧销轴6两个方形的翼端根部分别和机体I两侧开设的方形孔配合、并插设在方形孔内，以防止扭簧销轴6装在机体I上后的旋转。连接卡扣4铰接于扭簧销轴6上，连接卡扣4的一端为钩状、挂在连接卡舌7 —端开设的方形孔内，所述连接卡舌7的另一端通过连接固定带3与附体相连，所述连接卡扣4的另一端通过螺钉11与上部楔块8固接，在上部楔块8的下方设有下部楔块9。扭簧销轴6上套设有扭簧5，该扭簧5的一端与所述扭簧销轴6通过扭簧销轴6中间的孔固定连接，另一端则压在连接卡扣4上，用于保证分离机构在未分离前，连接卡扣4和连接卡舌7的可靠连接。连接卡舌7由机体I的一端与连接卡扣4连接，机体I的另一端通过连接固定带3与自治水下航行器主体连接；在机体I的两侧之间安装有楔块销轴10，该楔块销轴10与扭簧销轴6相平行，下部楔块9可相对往复移动地套在楔块销轴10上，在下部楔块9与其中一侧机体I之间设有套在所述楔块销轴10上的压缩弹簧12，该压缩弹簧12的两端分别与所述下部楔块9及一侧机体I相抵接，以用来提供下部楔块9向另ー侧机体(即图2中向左侧)的预紧力，将下部楔块9与火エ动作机构2的输出端相贴合，以防止分离机构在晃动过程使得下部楔块9向右侧自行运动、从而产生误动作；上部楔块8与下部楔块9之间的接触面为斜面，上部楔块8通过下部楔块9的往复移动沿所述斜面升降。如图4所示,火エ动作机构2通过固定件13固定在机体I上，包括电点火具14、连接压环15、密封垫16、壳体17、药柱18、第一密封环19、推杆20、减震橡胶垫21、连接件22及第ニ密封环23，其中壳体17的一端螺纹密封连接有连接件22，另一端与带有电点火具14的连接压环15螺纹密封连接，连接压环15及连接件22将电点火具14、药柱18及推杆20固定在壳体17内。在壳体17内部分别设有两个相连通的空腔，一个空腔由与壳体17 —端螺纹连接的连接压环5封闭，另ー个空腔由与壳体17另一端螺纹连接的连接件22封闭。药柱18位于壳体17内的一个空腔中，电点火具14的一端与自治水下航行器的控制系统(本实用新型自治水下航行器的控制系统为现有技木)电连接，另一端压在所述药柱18上，在电点火具14与壳体17的内壁之间设有套在电点火具14上的密封垫16。所述推杆20可往复移动地位于壳体17内的另ー个空腔中，在推杆20上套设有与所述连接件22抵接的减震橡胶垫21 ;该推杆20的轴向截面为“T”形，其大端面一端的圆周面设有与所述壳体17内壁密封接触的第一密封环19，推杆20的另一端依次穿过所述减震橡胶垫21及连接件22，与所述下部楔块9贴合；在推杆20靠近另一端端部的位置上设有与所述连接件22内壁密封接触的第二密封环23。推杆20两端设置的第一、ニ密封环19、23，能够保证平常和工作过程中药柱18和推杆20的左大端面之间的可靠密封。本实用新型的工作原理为当需要释放附体吋，自治水下航行器的控制系统给电点火具14通电，电点火具14引燃药柱18，在药柱18引燃后产生的燃气推动下，推杆20向外运动、提供分离用动カ和运动。当推杆20向外运动一定距离后推杆20另ー端端部的第二密封环23随推杆20离开连 接件22，此时推杆20与壳体17之间形成空腔中的气体可以通过推杆20与连接件22之间的缝隙排出。推杆20运动到最后，其大端面和减震橡胶垫21撞击，为推杆20停止运动提供缓冲，减小撞击噪声。在药柱18燃烧的作用下，推杆20从最左端一直运动到最右端和减震橡胶垫21贴合为其运动的最大行程，该行程为分离机构实现分离提供动力。推杆20向右运动会推动与之相接触的下部楔块9 一起向右运动，下部楔块9向右的运动带动与之相贴合的上部楔块8，从而使上部楔块8产生一向上的推力，上部楔块8的向上运动带动与之固定连接的连接卡扣4绕扭簧销轴6旋转(按图3中逆时针方向旋转)，连接卡扣4钩状的一端逐渐趋于与连接卡舌7平行，从而使得连接卡扣4的下部卡头从连 接卡舌7中脱出，通过上、下部楔块8、9使推杆20产生左右推动动作转换为连接卡扣4的旋转开合动作，连接卡舌7此时在重力的作用下从机体I中脱出完成附体的分离过程。本实用新型适合于自治水下航行器和附体需要隐蔽分离或者螺栓飞溅容易安全隐患的场合。
权利要求1.一种用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在干包括机体(I)、火エ动作机构(2)、连接卡扣(4)、扭簧销轴(6)、连接卡舌(7)、上部楔块(8)及下部楔块(9)，其中扭簧销轴(6)安装在机体(I)上，所述连接卡扣(4)铰接于扭簧销轴(6)上，连接卡扣(4)的一端挂在连接卡舌(7)的一端，所述连接卡舌(7)的另一端通过连接固定带(3)与附体相连，所述连接卡扣(4)的另一端连接有上部楔块(8)，所述下部楔块(9)位于上部楔块(8)的下方；所述火エ动作机构(2)安装在机体(I)上，火エ动作机构(2)的输出端与所述下部楔块(9)相连、带动下部楔块(9)相对上部楔块(8)在所述机体(I)上往复移动；所述机体(I)通过连接固定带(3)与自治水下航行器主体连接。
2.按权利要求I所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述扭簧销轴(6)上套设有扭簧(5)，该扭簧(5)的一端与所述扭簧销轴￠)固接，另一端压在所述连接卡扣(4)上。
3.按权利要求I或2所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在干所述扭簧销轴(6)的两个翼端为方形，其余部分为圆柱，扭簧销轴(6)两个方形的翼端分别插设在所述机体(I)两侧开设的方形孔内。
4.按权利要求I所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述下部楔块(9)可相对往复移动地套在楔块销轴(10)上，该楔块销轴(10)的两端分别与所述机体(I)的两侧相连，在下部楔块(9)与其中一侧机体(I)之间设有套在所述楔块销轴(10)上的压缩弹簧(12)，该压缩弹簧(12)的两端分别与所述下部楔块(9)及ー侧机体⑴相抵接。
5.按权利要求I所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述连接卡扣(4)的一端为钩状，钩挂在所述连接卡舌(7)上开设的通孔内，连接卡扣(4)的另一端通过螺钉(11)与上部楔块(8)固接。
6.按权利要求I所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述上部楔块(8)与下部楔块(9)之间的接触面为斜面，上部楔块(8)通过下部楔块(9)的往复移动沿所述斜面升降。
7.按权利要求1、2、4或5所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述火エ动作机构⑵包括电点火具(14)、连接压环(15)、壳体(17)、药柱(18)、推杆(20)、减震橡胶垫(21)及连接件(22)，其中壳体(17)的一端设有连接件(22)，另一端与带有电点火具(14)的连接压环(15)密封连接，所述药柱(18)位于壳体(17)内、与电点火具(14)相连；所述推杆(20)往复移动地位于壳体(17)内，推杆(20)的一端与壳体(17)的内壁密封接触，另一端穿过所述连接件(22)与所述下部楔块(9)相连，在推杆(20)上套设有与所述连接件(22)抵接的减震橡胶垫(21)。
8.按权利要求7所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述火エ动作机构(2)通过固定件(13)安装在机体(I)上，在壳体(17)内部分别设有两个相连通的空腔，一个空腔由与壳体(17) —端螺纹连接的连接压环(5)封闭，另ー个空腔由与壳体(17)另一端螺纹连接的连接件(22)封闭。
9.按权利要求8所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述药柱(18)位于ー个空腔内，电点火具(14)的一端与自治水下航行器的控制系统电连接，另一端压在所述药柱(18)上，在电点火具(14)与壳体(17)的内壁之间设有密封垫(16)。
10.按权利要求8所述用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，其特征在于所述推杆(20)位于另ー个空腔内，该推杆(20)的轴向截面为“T”形，其大端面一端的圆周面设有与所述壳体(17)内壁密封接触的第一密封环(19)，推杆(20)的另一端依次穿过所述减震橡胶垫(21)及连接件(22)，在推杆(20)靠近另一端端部的位置上设有与所述连接件(22)内壁密封接触的第二密封环(23)。
专利摘要本实用新型涉及自治水下航行器，具体地说是一种用于自治水下航行器附体分离的低噪音分离机构，包括机体、火工动作机构、连接卡扣、扭簧销轴、连接卡舌、上部楔块及下部楔块，扭簧销轴安装在机体上，连接卡扣铰接于扭簧销轴上，连接卡扣的一端挂在连接卡舌的一端，连接卡舌的另一端通过连接固定带与附体相连，连接卡扣的另一端连接有上部楔块，下部楔块位于上部楔块的下方；火工动作机构安装在机体上，其输出端与下部楔块相连、带动下部楔块相对上部楔块在机体上往复移动；机体通过连接固定带与自治水下航行器主体连接。本实用新型的火工动作机构装药量小、机构不破裂，故可实现附体和自治水下航行器的快速分离，同时极大降低分离噪音。
文档编号B63C11/52GK202400271SQ201120551530
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者徐会希, 武建国, 郑荣 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所