专利名称：星星或星箭分离机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分离机构，尤其适用于星箭分离或星星分离。
技术背景伴我国大卫星、小卫星沿用传统的星箭包带分离机构GJB2499A-2006K,尤其是微小卫星仍然是包带星箭分离机构,约10kg以上，重量较重，轴向高 200mm以上，体积较大。装有两个爆炸螺栓，火工解锁，两处各爆炸沖击过载 高达4000g以上，靠近的太阳电池片易碎裂失效；中国专利CN2286723Y名 称为一种抛罩机构，由细钢丝包带、电;兹锁紧器及弹射器等组成，体积大，连 接刚度低。由于有电磁器件，会干扰星上电子仪器及磁性仪器的正常工作。以 上专利在星上〗吏用局限性很大。"一种新型导弹级间分离机构研究"(航天返回与遥感第26巻第1期2005 年3月)一文中介绍的单点解锁、多点连接，文中3点连接分离机构，由3条 绑带(各附有两个锲形凸条)镶嵌入导弹对接环上的锲形槽中，绑带上的拉杆 扣入中部的锁紧盘上，当分离机构中心的火工装置一推力筒点火工作时，产生 的高压燃气使推力筒的活塞工作，产生轴向推力，作用于锁紧盘和承力盘，从 而使级间两端环的锲形斜面产生径向外推力而分离三条绑带，同时，轴向推力 使1、 2级弹体分离并达到规定的分离速度。火工装置的偏差直接影响分离速 度的大小。这种三绑带组成周向紧固、火工点火解锁并产生轴向分离速度的级 间分离机构，实际上与周向三包带火工解锁效果类同，并不是在导弹对接坏上 的三个单点的固定。该对接机构配合精度要求高、尺寸大、重量重，精确控制 分离速度极难，不能适应重量轻、体积小、精确分离速度的要求。包带星箭分离机构已不能适应微小卫星、纳星等新一代实用型微小卫星的 发展需要
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种体积小、重量 轻、可靠性高的星星或星箭分离机构。本发明的技术解决方案是星星或星箭分离机构包括上支座、夹块、调节 环、下支座、斜拉簧、解锁器、锁芯绳、锁钩、拉钩、环螺钉、顶杆、分离弹 簧、连接片簧和支撑架；上支座通过顶杆将分离弹簧压在下支座中心位置，上 支座与下支座连接后的梯形斜面通过至少两块夹块压紧，每块夹块外部套调节 环，夹块下部与连接片簧一端连接，连接片簧的数量与夹块的数量一致，连接 片簧另一端固定在下支座上，调节环开口处两耳片孔内放置一个连接套，连接 套一端与调节环开口处一耳片螺接固定，连接套另一端安装环螺钉，拉钩安装在环螺钉的钉头上，拉钩弯曲部分与连接套同侧，锁钩安装在支撑架上，锁钩 一端勾住拉钩，锁钩另一端与锁芯绳一端连接，锁芯绳的另一端连接解锁器， 拉紧锁芯绳，通过锁钩勾住拉钩，将调节环开口处两耳片压紧，紧箍夹块，实 现上支座和下支座锁定；调节环与下支座间安装斜拉簧，调节环开口处两耳片 定位在支撑架上；解锁时，解锁器解锁，松开锁芯绳，锁钩与拉钩脱开，拉钩 打开，调节环松开，所述的斜拉簧将调节环开口处耳片旋转脱开支撑架，调节 环沿夹块下滑，同时，分离弹簧的顶杆上推上支座，夹块在连接片簧的作用下 离开上支座、下支座的梯形斜面，实现上支座与下支座分离。还包括角形推力片簧，角形推力片簧安装在支撑架上，角形推力片簧顶端 顶在调节环开口处耳片上，解锁时，角形推力片簧将调节环开口处耳片顶开支 撑架。所述的梯形斜面与水平面的夹角为45° ~75° 。 本发明与现有技术相比有益效果为(1 )本发明采用调节环与夹块机构代替现有技术中的包带分离，减少了星 星或星箭分离机构的横向分离空间。(2)本发明机构轴向连接安装高度可在200 mm ~ 60 mm灵活选取，与 现有技术中包带机构安装高度最小200mm相比，可成倍压缩分离机构的安装 高度。(3)本发明分离机构应用在100kg级的微小卫星四点连接上，星上部分 重0.4kg,运载部分估计重3.6kg (含与运载连接的对接环)与现有技术一般 10kg以上相比，成倍的减轻了重量。
图1为本发明机构简图；图2为本发明机构锁定状态工作示意图；图3为本发明解锁后机构示意图；图4为本发明上支座分离简图；图5为本发明梯形斜面受力示意图；图6为本发明四点连接分离机构示意图。
具体实施方式
如图1、 2、 3所示，本发明星星或星箭分离机构，包括上支座1、夹块2、 调节环3、下支座4、斜拉簧5、解锁器6、锁芯绳7、锁钩8、拉钩9、环螺 钉10、顶杆11、分离弹簧12、连接片簧13和支撑架14;上支座1通过顶杆 11将分离弹簧12压在下支座4中心位置，上支座1与下支座4连接后的梯形 斜面通过至少两块夹块2压紧，每块夹块2外部套调节环3，夹块2下部与连 接片簧13—端连接，连接片簧13的数量与夹块2的数量一致，连接片簧13 另一端固定在下支座4上，调节环3开口处两耳片孔内放置一个连接套，连接 套一端与调节环3开口处一耳片螺接固定，连接套另一端安装环螺4丁10，拉钩 9安装在环螺钉10的钉头上，拉钩9弯曲部分与连接套同侧，锁钩8安装在支 撑架14上，锁钩8—端勾住拉钩9，锁钩8另一端与锁芯绳7—端连接，锁芯 绳7的另一端连接解锁器6，拉紧锁芯绳7，通过锁钩8勾住拉钩9，细调耳片 处的连接螺钉，将调节环3开口处两耳片压紧，紧箍夹块2，实现上支座1和 下支座4锁定；调节环3与下支座4间安装斜拉簧5，调节环3开口处两耳片
定位在支撑架14上；解锁时，解锁器6解锁，松开锁芯绳7，锁钩8与拉钩9 脱开，拉钩9打开，调节环3松开，所述的斜拉簧5将调节环3开口处耳片旋 转脱开支撑架14，调节环3沿夹块2下滑，同时，分离弹簧12的顶杆11上 推上支座1，夹块2在连接片簧13的作用下离开上支座1、下支座4的梯形斜 面，实现上支座1与下支座4分离。为了保证上支座1与下支座4在解锁过程中能快速、可靠的分离，本发明 星星或星箭分离机构还包括角形推力片簧，角形推力片簧安装在支撑架14上， 角形推力片簧顶端顶在调节环3开口处耳片上，解锁时，角形推力片簧将调节 环3开口处耳片顶开支撑架14。分离后的简图如图4所示。如图5所示，为本发明上支座1梯形斜面受力示意图，其中，oc为梯形斜 面与水平面的夹角，F为分离弹簧12施加给上支座1的弹力，F1为力F沿梯 形斜面的分力，为上支座1分离时沿斜面的滑动力，F2为力F沿梯形斜面的法 向分力，其大小等于上支座1与下支座4分离时所产生摩擦力的正压力，由图 中受力分析可以看出，F1与oc正弦成正比，F2与oc余弦成正比，如果a取值 偏小后，F2变大，分离时产生的摩擦力加大，对分离时产生的干扰也大，滑动 分力F1也小，就会影响分离速度和分离姿态，基于以上考虑oc角度越大越好， 但角度的设置同时还要考虑夹块2与斜面的配合作用，若角度太大，则锁定状 态不是很稳定，本发明a角度的选取在认真考虑各因素，并经地面试验验证一 般取值范围为45。 -75° 。如图6所示，为本发明四点连接分离机构示意图，星箭分离机构分别通过 锁芯绳7与解锁器6相连，解锁器6可以采用现有技术中通用的火工切割器也 可以采用其他的方式，只要在解锁时，解锁器6能松开锁芯绳7即可。按照图1-4所述的机构、连接关系组成的分离机构，图5中所述的oc角 取60° ，最终得到的机构072*60 (单位mm)，总重量小于0.5kg (除解锁 器外)。同理本发明机构轴向连接安装高度可以在200 mm ~ 60 mm灵活选取。本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。
权利要求
1、星星或星箭分离机构，其特征在于包括上支座(1)、夹块(2)、调节环(3)、下支座(4)、斜拉簧(5)、解锁器(6)、锁芯绳(7)、锁钩(8)、拉钩(9)、环螺钉(10)、顶杆(11)、分离弹簧(12)、连接片簧(13)和支撑架(14)；上支座(1)通过顶杆(11)将分离弹簧(12)压在下支座(4)中心位置，上支座(1)与下支座(4)连接后的梯形斜面通过至少两块夹块(2)压紧，每块夹块(2)外部套调节环(3)，夹块(2)下部与连接片簧(13)一端连接，连接片簧(13)另一端固定在下支座(4)上，调节环(3)开口处两耳片孔内放置一个连接套，连接套一端与调节环(3)开口处一耳片螺接固定，连接套另一端安装环螺钉(10)，拉钩(9)安装在环螺钉(10)的钉头上，拉钩(9)弯曲部分与连接套同侧，锁钩(8)安装在支撑架(14)上，锁钩(8)一端勾住拉钩(9)，锁钩(8)另一端与锁芯绳(7)一端连接，锁芯绳(7)的另一端连接解锁器(6)，拉紧锁芯绳(7)，通过锁钩(8)勾住拉钩(9)，将调节环(3)开口处两耳片压紧，紧箍夹块(2)，实现上支座(1)和下支座(4)锁定；调节环(3)与下支座(4)间安装斜拉簧(5)，调节环(3)开口处两耳片定位在支撑架(14)上；解锁时，解锁器(6)解锁，松开锁芯绳(7)，锁钩(8)与拉钩(9)脱开，拉钩(9)打开，调节环(3)松开，所述的斜拉簧(5)将调节环(3)开口处耳片旋转脱开支撑架(1 4)，调节环(3)沿夹块(2)下滑，同时，分离弹簧(12)的顶杆(11)上推上支座(1)，夹块(2)在连接片簧(13)的作用下离开上支座(1)、下支座(4)的梯形斜面，实现上支座(1)与下支座(4)分离。
2、 根据权利要求1所述的星星或星箭分离机构，其特征在于还包括角形 推力片簧，角形推力片簧安装在支撑架(14)上，角形推力片簧顶端顶在调节 环(3)开口处耳片上，解锁时，角形推力片簧将调节环(3)开口处耳片顶开 支撑架(14)。
3、 根据权利要求1或2所述的星星或星箭分离机构，其特征在于所述的梯形斜面与水平面的夹角为45。 -75° 。
4、 根据权利要求1或2所述的星星或星箭分离机构，其特征在于所述的 斜拉簧(5)至少三根，每根斜拉簧(5)均布在调节环的外侧。
5、 根据权利要求1或2所述的星星或星箭分离机构，其特征在于所述的 锁芯绳(7)为芳纶绳。
全文摘要
星星或星箭分离机构，上支座通过顶杆将分离弹簧压在下支座中心位置，上支座与下支座连接后的梯形斜面通过至少两块夹块压紧，每块夹块外部套调节环，夹块下部与连接片簧一端连接，连接片簧另一端固定在下支座上，调节环开口两耳片孔内放置一个连接套，连接套一端与调节环开口一耳片螺接，另一端安装环螺钉，拉钩安装在环螺钉的钉头上，拉钩弯曲部分与连接套同侧，锁钩安装在支撑架上，锁钩一端勾住拉钩，另一端与锁芯绳一端连接，锁芯绳的另一端连接解锁器，拉紧锁芯绳通过锁钩勾住拉钩，细调耳片处的连接螺钉，将调节环开口两耳片压紧，紧箍夹块，实现上支座和下支座锁定；调节环与下支座间安装斜拉簧，调节环开口两耳片部分定位压在支撑架上。
文档编号B64G1/64GK101157388SQ20071017780
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月21日 优先权日2007年11月21日
发明者冷允激, 包锦忠, 芳 姚, 常新亚, 王晓耕 申请人:航天东方红卫星有限公司