可重复使用的机械分离机构及分离方法与流程

本发明涉及一种空投装备的机械分离机构，特别涉及一种可重复多次使用的机械分离机构及分离方法。

背景技术：

在海洋应用领域，采用小型化的运载器进行产品的投送能够大大提高产品的隐蔽性，当到达预设投放点时，水下航行器给出动作信号，释放机构通过机械分离的方式来释放投放产品。现有的机械分离释放装置一般采用火工品（如爆炸螺栓）或电磁拔销装置来实现机械分离，爆炸螺栓的分离原理是：通过引燃爆炸螺栓内部的雷管，以破坏连接部位，达到机械分离的目的，这种分离方式存在分离噪声大，且分离动作完成后，释放装置无法再回收利用的问题；电磁拔销装置是依靠电磁铁铁芯的伸缩动作来进行限位及限位解除的，这种方式优点是分离噪音小，但存在其驱动力小和分离的可靠性较低的缺陷。

技术实现要素：

本发明提供了一种可重复使用的机械分离机构及分离方法，解决了现有分离机构存在的分离噪声大和分离可靠性第的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种可重复使用的机械分离机构，包括倒置的分离机构桶体，在分离机构桶体的下端口上固定设置有桶体盖，在桶体盖的中央设置有中心通孔，分离脱落螺栓杆从下向上穿接在中心通孔中，在穿入到分离机构桶体内的分离脱落螺栓杆的上部螺接有两瓣螺母，在两瓣螺母的外侧壁上设置有螺母限位环形凸台，在两瓣螺母的外侧壁上活动套接有推力套筒，在螺母限位环形凸台下方的推力套筒的内侧壁上设置有螺母限位解除环形凹槽，推力套筒是活动设置在分离机构桶体内中下部的，在推力套筒的外侧壁顶端设置有推力弹簧顶接环形凸起檐，在推力弹簧顶接环形凸起檐下方的推力套筒的外侧壁与分离机构桶体的内侧壁之间设置有推力弹簧，推力弹簧的底端设置在桶体盖的内侧面上，推力弹簧的顶端顶接在推力弹簧顶接环形凸起檐上，在两瓣螺母的顶端面上活动设置有支撑桶，支撑桶活动套接在推力套筒的上部内腔中，在支撑筒的上部侧壁上设置有限位钢球嵌入通孔，在限位钢球嵌入通孔外侧的推力套筒的上端内侧壁上设置有限位钢球限位环形凹槽，在支撑桶内活动设置有限位活塞，在限位活塞的下底面与支撑桶的桶底之间设置有支撑弹簧，在限位钢球嵌入通孔中活动嵌入有限位钢球，限位钢球的内侧端顶接在限位活塞的外侧壁上，限位钢球的外侧端顶接在限位钢球限位环形凹槽内，在限位钢球上方的限位活塞的外侧壁上设置有钢球限位解除环形凹槽，在限位活塞的上顶面上设置有活塞驱动圆柱形凹槽，在活塞驱动圆柱形凹槽中设置有药柱，在药柱上套接有记忆合金伸张弹簧，记忆合金伸张弹簧的下端顶接在活塞驱动圆柱形凹槽的槽底面上，忆合金伸张弹簧的上端顶接在分离机构桶体的上端桶底内侧面上，在分离机构桶体的上端桶底外侧面上设置有药柱引燃座，药柱引燃座与药柱电连接在一起。

在分离脱落螺栓杆与桶体盖上的中心通孔之间设置有密封圈。

一种可重复使用的机械分离机构的分离方法，包括以下步骤：

第一步、在分离机构桶体的下端口上固定设置桶体盖，在桶体盖的中央设置中心通孔，分离脱落螺栓杆从下向上穿接在中心通孔中，在穿入到分离机构桶体内的分离脱落螺栓杆的上部螺接两瓣螺母，在两瓣螺母的外侧壁上设置有螺母限位环形凸台，在两瓣螺母的外侧壁上活动套接推力套筒，在螺母限位环形凸台下方的推力套筒的内侧壁上设置有螺母限位解除环形凹槽，推力套筒是活动设置在分离机构桶体内中下部的，在推力套筒的外侧壁顶端设置有推力弹簧顶接环形凸起檐，在推力弹簧顶接环形凸起檐下方的推力套筒的外侧壁与分离机构桶体的内侧壁之间设置推力弹簧，推力弹簧的底端设置在桶体盖的内侧面上，推力弹簧的顶端顶接在推力弹簧顶接环形凸起檐上，在两瓣螺母的顶端面上活动设置支撑桶，支撑桶活动套接在推力套筒的上部内腔中，在支撑筒的上部侧壁上设置有限位钢球嵌入通孔，在限位钢球嵌入通孔外侧的推力套筒的上端内侧壁上设置有限位钢球限位环形凹槽，在支撑桶内活动设置有限位活塞，在限位活塞的下底面与支撑桶的桶底之间设置支撑弹簧，在限位钢球嵌入通孔中活动嵌入限位钢球，限位钢球的内侧端顶接在限位活塞的外侧壁上，限位钢球的外侧端顶接在限位钢球限位内侧环形凹槽内，在限位钢球上方的限位活塞的外侧壁上设置有钢球限位解除外侧环形凹槽，在限位活塞的上顶面上设置有活塞驱动圆柱形凹槽，在活塞驱动圆柱形凹槽中设置药柱，在药柱上套接有记忆合金伸张弹簧，记忆合金伸张弹簧的下端顶接在活塞驱动圆柱形凹槽的槽底面上，忆合金伸张弹簧的上端顶接在分离机构桶体的上端桶底内侧面上，在分离机构桶体的上端桶底外侧面上设置有药柱引燃座，药柱引燃座与药柱电连接在一起；

第二步、通过药柱引燃座点燃药柱，忆合金伸张弹簧受热后伸张，并推动限位活塞向下移动，推动限位活塞压缩支撑弹簧，当限位活塞上的钢球限位解除环形凹槽下移到限位钢球的内侧端时，限位钢球的内侧端顶接被解除，限位钢球进入到钢球限位解除外侧环形凹槽中，限位钢球的外侧端从限位钢球限位内侧环形凹槽中脱离，使限位钢球对推力套筒向上移动的限位被解除，推力套筒在推力弹簧的推动下向上移动；

第三步、随着推力套筒的向上移动，螺母限位环形凸台进入到螺母限位解除环形凹槽中，推力套筒的内侧壁对两瓣螺母的限位被解除，两瓣螺母向左右两侧张开，使分离脱落螺栓杆从两瓣螺母中向下脱离，实现了分离脱落螺栓杆与分离机构桶体的分离；

第四步、第二次利用时，将分离机构桶体的桶体盖拆开，在冷却缩回的记忆合金伸张弹簧中重新装入新的药柱，再装入新的分离脱落螺栓杆，使限位钢球复位到支撑筒的上部侧壁上设置的限位钢球嵌入通孔中，并同时使推力套筒下移，将螺母限位环形凸台重新恢复到螺母限位解除环形凹槽的上方，使两瓣螺母与新的分离脱落螺栓杆螺接抱紧，实现分离机构桶体的重复利用。

本发明利用发热药发热激活记忆合金弹簧解除限位在预紧力作用下实现分离解脱，装置通过钢球结构将推力弹簧压缩力逐级减小，在记忆合金弹簧受热伸张作用下解除钢球限位，将较大的弹簧压缩力转化为较小的记忆合金弹簧伸张力；采用缓冲弹簧设计，可以保证结构在振动环境条件下不会误动作，提高可靠性；采用分瓣螺母进行预紧力转化，可以减少接触面应力集中；结构简单，便于安装、拆卸，可重复回收利用。

附图说明

图1是本发明的机械结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种可重复使用的机械分离机构，包括倒置的分离机构桶体1，在分离机构桶体1的下端口上固定设置有桶体盖2，在桶体盖2的中央设置有中心通孔4，分离脱落螺栓杆3从下向上穿接在中心通孔4中，在穿入到分离机构桶体1内的分离脱落螺栓杆3的上部螺接有两瓣螺母5，在两瓣螺母5的外侧壁上设置有螺母限位环形凸台6，在两瓣螺母5的外侧壁上活动套接有推力套筒7，在螺母限位环形凸台6下方的推力套筒7的内侧壁上设置有螺母限位解除环形凹槽8，推力套筒7是活动设置在分离机构桶体1内中下部的，在推力套筒7的外侧壁顶端设置有推力弹簧顶接环形凸起檐9，在推力弹簧顶接环形凸起檐9下方的推力套筒7的外侧壁与分离机构桶体1的内侧壁之间设置有推力弹簧10，推力弹簧10的底端设置在桶体盖2的内侧面上，推力弹簧10的顶端顶接在推力弹簧顶接环形凸起檐9上，在两瓣螺母5的顶端面上活动设置有支撑桶13，支撑桶13活动套接在推力套筒7的上部内腔中，在支撑筒13的上部侧壁上设置有限位钢球嵌入通孔21，在限位钢球嵌入通孔21外侧的推力套筒7的上端内侧壁上设置有限位钢球限位环形凹槽11，在支撑桶13内活动设置有限位活塞15，在限位活塞15的下底面与支撑桶13的桶底之间设置有支撑弹簧14，在限位钢球嵌入通孔21中活动嵌入有限位钢球12，限位钢球12的内侧端顶接在限位活塞15的外侧壁上，限位钢球12的外侧端顶接在限位钢球限位环形凹槽11内，在限位钢球12上方的限位活塞15的外侧壁上设置有钢球限位解除环形凹槽16，在限位活塞15的上顶面上设置有活塞驱动圆柱形凹槽17，在活塞驱动圆柱形凹槽17中设置有药柱19，在药柱19上套接有记忆合金伸张弹簧18，记忆合金伸张弹簧18的下端顶接在活塞驱动圆柱形凹槽17的槽底面上，忆合金伸张弹簧18的上端顶接在分离机构桶体1的上端桶底内侧面上，在分离机构桶体1的上端桶底外侧面上设置有药柱引燃座20，药柱引燃座20与药柱19电连接在一起；两瓣螺母5与分离脱落螺栓杆3的螺接代替了两限位体之间的常规的靠接，提高了两分离体在限位解除前的连接的可靠性，装置通过钢球结构将推力弹簧压缩力逐级减小，在记忆合金弹簧受热伸张作用下解除钢球限位，将较大的弹簧压缩力转化为较小的记忆合金弹簧伸张力，也克服了机械限位控制解除力偏大的缺陷。

在分离脱落螺栓杆3与桶体盖2上的中心通孔4之间设置有密封圈22。

一种可重复使用的机械分离机构的分离方法，包括以下步骤：

第一步、在分离机构桶体1的下端口上固定设置桶体盖2，在桶体盖2的中央设置中心通孔4，分离脱落螺栓杆3从下向上穿接在中心通孔4中，在穿入到分离机构桶体1内的分离脱落螺栓杆3的上部螺接两瓣螺母5，在两瓣螺母5的外侧壁上设置有螺母限位环形凸台6，在两瓣螺母5的外侧壁上活动套接推力套筒7，在螺母限位环形凸台6下方的推力套筒7的内侧壁上设置有螺母限位解除环形凹槽8，推力套筒7是活动设置在分离机构桶体1内中下部的，在推力套筒7的外侧壁顶端设置有推力弹簧顶接环形凸起檐9，在推力弹簧顶接环形凸起檐9下方的推力套筒7的外侧壁与分离机构桶体1的内侧壁之间设置推力弹簧10，推力弹簧10的底端设置在桶体盖2的内侧面上，推力弹簧10的顶端顶接在推力弹簧顶接环形凸起檐9上，在两瓣螺母5的顶端面上活动设置支撑桶13，支撑桶13活动套接在推力套筒7的上部内腔中，在支撑筒13的上部侧壁上设置有限位钢球嵌入通孔21，在限位钢球嵌入通孔21外侧的推力套筒7的上端内侧壁上设置有限位钢球限位环形凹槽11，在支撑桶13内活动设置有限位活塞15，在限位活塞15的下底面与支撑桶13的桶底之间设置支撑弹簧14，在限位钢球嵌入通孔21中活动嵌入限位钢球12，限位钢球12的内侧端顶接在限位活塞15的外侧壁上，限位钢球12的外侧端顶接在限位钢球限位内侧环形凹槽11内，在限位钢球12上方的限位活塞15的外侧壁上设置有钢球限位解除外侧环形凹槽16，在限位活塞15的上顶面上设置有活塞驱动圆柱形凹槽17，在活塞驱动圆柱形凹槽17中设置药柱19，在药柱19上套接有记忆合金伸张弹簧18，记忆合金伸张弹簧18的下端顶接在活塞驱动圆柱形凹槽17的槽底面上，忆合金伸张弹簧18的上端顶接在分离机构桶体1的上端桶底内侧面上，在分离机构桶体1的上端桶底外侧面上设置有药柱引燃座20，药柱引燃座20与药柱19电连接在一起；

第二步、通过药柱引燃座20点燃药柱19，忆合金伸张弹簧18受热后伸张，并推动限位活塞15向下移动，推动限位活塞15压缩支撑弹簧14，当限位活塞15上的钢球限位解除环形凹槽16下移到限位钢球12的内侧端时，限位钢球12的内侧端顶接被解除，限位钢球12进入到钢球限位解除外侧环形凹槽16中，限位钢球12的外侧端从限位钢球限位内侧环形凹槽11中脱离，使限位钢球12对推力套筒7向上移动的限位被解除，推力套筒7在推力弹簧10的推动下向上移动；

第三步、随着推力套筒7的向上移动，螺母限位环形凸台6进入到螺母限位解除环形凹槽8中，推力套筒7的内侧壁对两瓣螺母5的限位被解除，两瓣螺母5向左右两侧张开，使分离脱落螺栓杆3从两瓣螺母5中向下脱离，实现了分离脱落螺栓杆3与分离机构桶体1的分离；

第四步、第二次利用时，将分离机构桶体1的桶体盖2拆开，在冷却缩回的记忆合金伸张弹簧18中重新装入新的药柱19，再装入新的分离脱落螺栓杆3，使限位钢球12复位到支撑筒13的上部侧壁上设置的限位钢球嵌入通孔21中，并同时使推力套筒7下移，将螺母限位环形凸台6重新恢复到螺母限位解除环形凹槽8的上方，使两瓣螺母5与新的分离脱落螺栓杆3螺接抱紧，实现分离机构桶体1的重复利用。