一种线性火工分离装置的制作方法

本发明涉及分离系统领域。更具体地，涉及一种线性火工分离装置。

背景技术：

火工分离装置是通过火药等可爆炸的载荷产生爆炸力切断连接件达到分离的目的，在航天器中的级间分离、星箭分离、整流罩分离等有广泛的应用。但现有技术中分离前部件的稳定连接为爆炸分离带来一定难度，因此传统的爆炸载荷的用量一般较高，火工分离装置冲击载荷相对较大，冲击力较强，在紧凑的尺寸空间中爆炸的冲击力无法化解从而影响到其他器件，并且分离系统中有各种设备，火药产生的污染物会对设备产生影响。现有技术的分离系统无法满足在紧凑空间内分离的需求，因此无法满足航天器技术的发展需求。

因此，需要提供一种新的火工分离装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种火工分离装置，以解决在小尺寸空间内完成分离的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种火工分离装置，以解决现有技术分离产生的残留污染和大冲击力影响设备的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种线性火工分离装置，所述火工分离装置包括分离板和分离部件，所述分离部件包括第一分离部和与第一分离部结合的第二分离部，所述分离板分别与所述第一分离部和第二分离部固定连接；所述第一分离部或第二分离部上表面向内凹陷形成容纳槽，所述分离板覆盖所述容纳槽的开口，所述容纳槽内设置装有载荷的膨胀管，所述分离板上表面沿轴方向设置向内凹陷的分离槽，所述分离槽位于所述容纳槽的上方。

本发明提供的线性火工分离装置能够在紧凑的小尺寸空间中实现快速分离，容纳槽设置在第一分离部或第二分离部内，即使分离后，由于分离后的分离板对容纳槽的约束作用，膨胀管仍然可以固定在容纳槽内，不会产生多余物。并且载荷在膨胀管内爆炸，避免了爆炸载荷产生的残留污染散布到放置分离装置的空间内导致其中的设备被破坏。

优选地，所述第一分离部和第二分离部对应分离板的上表面向内形成用于容纳分离板的凹陷，所述容纳槽由所述第一分离部或第二分离部凹陷的表面再次向内凹陷形成。分离部的表面形成容纳分离板的凹陷，使分离板嵌入分离部内，更有利于小尺寸空间的合理利用。

优选地，所述分离板沿轴方向的两侧端部分别与所述第一分离部和第二分离部螺钉固定。分离板与分离部通过螺钉固定，能够使分离板与分离部牢固结合，避免爆炸产生形变时分离板与分离部因固定不牢固而分离。

优选地，所述分离板沿轴方向的两侧端部上表面向内凹陷形成减薄部，所述分离板中部位置对应形成凸起部，所述凸起部位于所述容纳槽上方，所述分离槽位于所述凸起部上。通过分离板沿轴方向的两侧端部外表面向内凹陷使端部厚度减小，从而使相同长度的螺钉更多的陷入分离部中，使结合更牢固。

优选地，所述膨胀管为具有椭圆截面的管体，所述管体的上表面与分离板对应凸起部位置的下表面接触，所述管体的下表面与所述容纳槽的底面接触。具有椭圆截面的管体使容纳槽内的空间利用更合理，并且在管体的周围具有一定的缓冲空间，当爆炸力量过大时，缓冲空间能够容纳椭圆管体的形变，从而减小爆炸对分离空间内设备的冲击。

优选地，所述分离板下表面与容纳腔的侧壁对应接触的位置设置半圆形削弱槽。削弱槽使分离板在分离槽断裂后更容易受力偏转，并且不会使分离部的边角对分离板偏转的位置造成破坏。

优选地，所述第一分离部与第二分离部的接触面包括沿竖直方向错位设置的第一结合面和第二结合面，以及连接所述第一结合面和第二结合面的对接面，所述对接面的上面结合设置容纳槽的分离部，所述对接面下面结合另一个分离部。在载荷爆炸时设置容纳槽的分离部能够受到另一个分离部提供的反作用力而保持竖直方向的稳定，从而使膨胀管的形变量朝向分离板一侧。

优选地，所述对接面为与水平方向具有夹角的楔面，所述夹角小于10°。对接面与水平方向具有夹角，当夹角小于10°时既能够保证第一分离部与第二分离部的牢固结合，还能保证在载荷爆炸时设置容纳槽的分离部能够受到另一个分离部提供的反作用力而保持竖直方向的稳定，从而使膨胀管的形变量朝向分离板一侧。

优选地，所述分离槽槽体深度大于所述减薄部的凹陷深度。槽体深度大于减薄部的凹陷深度，当受到爆炸产生的形变影响时，更容易从分离槽分离，减小了所需的爆炸形变量，因此减少了爆炸载荷的使用量。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出一种线性火工分离装置的结构示意图。

图2示出分离板的结构示意图。

图3示出图1中标记部分的放大图。

附图标记：11-第一分离部，12-第二分离部，2-分离板，3-螺钉，4-膨胀管，5-容纳槽，21-凸起部，22-减薄部，211-分离槽，221-削弱槽，111-第一结合面，112-第二结合面，113-对接面。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。需要说明的是，本发明所述“上”、“下”均以附图中显示的上下方向为准，例如本发明所述的“上表面”是以附图中显示的上方向的表面。

本发明提供一种线性火工分离装置，如图1所示，所述火工分离装置包括分离板2和分离部件，所述分离部件包括第一分离部11和与第一分离部11结合的第二分离部12，所述分离板2分别与所述第一分离部11和第二分离部12固定连接；所述第一分离部11或第二分离部12上表面向内凹陷形成容纳槽5，所述分离板2覆盖所述容纳槽5的开口，所述容纳槽5内设置装有载荷的膨胀管4，所述分离板2上表面沿轴方向设置向内凹陷的分离槽211，所述分离槽211位于所述容纳槽5的上方。

本发明提供的线性火工分离装置能够在紧凑的小尺寸空间中实现快速分离，容纳槽5设置在第一分离部11或第二分离部12内，即使分离后，由于分离后的分离板2对容纳槽5的约束作用，膨胀管4仍然可以固定在容纳槽5内，不会产生多余物。并且载荷在膨胀管4内爆炸，避免了爆炸载荷产生的残留污染散布到放置分离装置的空间内导致其中的电子设备被破坏，因此能够广泛用于航天器中的级间分离、星箭分离、整流罩分离，能够满足微小航天器技术的发展需求。

此外，本发明提供一个优选的实施例，如图1所示，所述第一分离部11和第二分离部12对应分离板2的上表面向内形成用于容纳分离板2的凹陷，所述容纳槽5由所述第一分离部11或第二分离部12凹陷的表面再次向内凹陷形成。分离部的表面形成容纳分离板2的凹陷，使分离板2嵌入分离部内，因此减小了火工分离装置的体积，更有利于小尺寸空间的合理利用。

此外，本发明提供一个优选的实施例，如图1所示，所述分离板2沿轴方向的两侧端部分别与所述第一分离部11和第二分离部12螺钉3固定。分离板2与分离部通过螺钉3固定，能够使分离板2与分离部牢固结合，避免爆炸产生形变时分离板2与分离部因固定不牢固而分离，并且螺钉3在分离板2两侧将分离板2与分离部压紧，不产生相对位移，使膨胀管4对分离板2的作用力全部用于分离的弹性变形和塑性变形。

此外，本发明提供一个优选的实施例，如图2所示，所述分离板2沿轴方向的两侧端部上表面向内凹陷形成减薄部22，所述分离板2中部位置对应形成凸起部21，所述凸起部21位于所述容纳槽5上方，所述分离槽211位于所述凸起部21上。分离板2沿轴方向的两侧端部外表面向内凹陷使端部厚度减小，从而使相同长度的螺钉3更多的陷入分离部中，使结合更牢固。分离槽211位于凸起部21上，凸起部21位于容纳槽5的上方，使爆炸时膨胀管4的形变产生的力更多的作用到分离槽211上，因此提高了力的利用效率，节约了爆炸载荷的用量。

此外，本发明提供一个优选的实施例，如图1所示，所述膨胀管4为具有椭圆截面的管体，所述管体的上表面与分离板2对应凸起部21位置的下表面接触，所述管体的下表面与所述容纳槽5的底面接触。具有椭圆截面的管体使容纳槽5内的空间利用更合理，并且在管体的周围具有一定的缓冲空间，当爆炸力量过大时，缓冲空间能够容纳椭圆管体的形变。

此外，本发明提供一个优选的实施例，如图2所示，所述分离板2下表面的与容纳腔的侧壁对应接触的位置设置半圆形削弱槽221。当分离槽211受到形变而断裂，分离槽211的断裂端在惯性的作用下向上扬起一定高度后，而螺钉3固定端固定，因此分离板2在力的作用下向下运动从而冲撞分离部件，使分离部的边角对分离板2偏转的位置造成破坏，因此设置半圆形削弱槽221使得分离板2与分离部碰撞时半圆形削弱槽221能够容纳分离部的边角，使该边角不会对分离板2造成破坏。

此外，本发明提供一个优选的实施例，如图3所示，所述第一分离部11与第二分离部12的接触面包括沿竖直方向错位设置的第一结合面111和第二结合面112，以及连接所述第一结合面111和第二结合面112的对接面113，所述对接面113的上面结合设置容纳槽5的分离部，所述对接面113下面结合另一个分离部。第一分离部11和第二分离部12的接触面并非为常规的平面，而是设计成两个错位的上下竖直的结合面以及连接该上下竖直的结合面的对接面113，因此，其对接面113为非竖直的面，可以是水平的接触面，也可以是与水平方向具有一定夹角的楔面，而在实际应用时，当对接面113为与水平方向具有一定夹角的楔面时，为了保持分离部在爆炸分离时如图1所示的下面部分保持稳定，分离部即使受到挤压力也不会从下面部分分离，其夹角应当小于10°。对接面113的设计能保证在载荷爆炸时设置容纳槽5的分离部能够受到另一个分离部提供的反作用力而保持竖直方向的稳定，从而使膨胀管4的形变量朝向分离板2一侧，此时未设置容纳槽5的分离部提供支撑的作用，并且当其上述夹角小于10度时，还能保证第一分离部11与第二分离部12的牢固结合。

此外，本发明提供一个优选的实施例，如图2所示，所述分离槽211槽体深度大于所述减薄部22的凹陷深度。槽体深度大于中部凸起高度，当受到爆炸产生的形变影响时，更容易从分离槽211分离，减小了所需的爆炸形变量，因此减少了爆炸载荷的使用量，该使用量可以通过一定实验得出相应的预设值。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。