点式压紧释放装置及工作方法与流程

本发明涉及星载多层可展结构压紧释放领域，具体地，涉及点式压紧释放装置及工作方法。

背景技术：

1、随着现代卫星技术指标的不断提升，卫星有效载荷正向大规模、长基线的方向发展。受限于运载火箭包络限制，星载大型荷载必须采用多次折展设计，对压紧释放装置提出了更紧凑布局、更高的刚度、强度等要求，现有压紧释放装置等无法满足以上要求。

2、目前，现有技术参考如下：

3、《折叠式刚性和半刚性太阳翼二次压紧释放机构》(申请号200720175787.0)公开了一种基于火工切割器切割压紧杆原理的压紧释放机构，该发明存在火工装置解锁冲击大、不可重复使用等缺点。

4、《航天器用单点柔性压紧释放装置》(申请号201610188769.x)公开了一种基于热刀切割张力索原理的低冲击压紧释放装置，其采用单段张力索承载，存在连接刚度弱、承载小等缺点。

5、《一种大承载的热刀式压紧释放装置》(申请号201710042195.x)公开了一种基于热刀切割绳索原理的压紧释放装置，其采用双段直径4～6mm的纤维绳索承载，其承载能力较单段纤维绳有一定的提升，但增大了纤维绳钩挂的风险，同时由于纤维绳自身的局限性，仍存在连接刚度较弱等缺点。

6、《一种迷宫式载荷板压紧释放系统》(申请号201611118148.0)公开了一种基于杆槽限位原理的迷宫式压紧释放系统，尤其适用于大数量、大重量多层可展结构，该系统中还配套有解锁机构、转动机构、迷宫杆等多个部组件，因此系统重量大、复杂度较高，应用场景较局限。

7、《一种分布式多板压紧释放系统》(申请号201610981284.6)公开了一种利用门闩原理的多板式压紧释放系统，并结合利用航天器结构承载，该系统中还配套有框架、门闩火工品、门闩铰链压紧杆杆等多个部组件，因此系统重量大、复杂度较高，应用场景较局限。

8、《一种多板压紧释放系统》(申请号201611143050.0)公开了一种利用在多板系统外围压紧、利用多板层叠传递压紧力的压紧释放系统，该发明需要在外部设置框架、压板、转动机构等，存在系统复杂、额外增大外包络等缺点。

9、综上，现有压紧释放装置技术存在火工解锁冲击大、张力索承载能力有限、系统复杂、包络大等多种问题，无法满足星载大型载荷多次折展的压紧释放需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种点式压紧释放装置及工作方法。

2、根据本发明提供的一种点式压紧释放装置，包括：第一压紧释放件、第二压紧释放件以及第三压紧释放件；

3、第一层展开结构上固定安装所述第一压紧释放件，第二层展开结构上固定安装所述第二压紧释放件，所述第三压紧释放件固定安装在基座上，所述第一层展开结构转动连接所述第二层展开结构并允许相对所述第二层展开结构展开和折叠，其中所述基座为用于固定安装的平台。

4、所述第一压紧释放件内部安装连接螺栓，所述连接螺栓允许相对所述第一压紧释放件沿轴向移动；

5、当处于折叠状态，所述第一层展开结构相对所述第二层展开结构折叠，所述连接螺栓一端穿过所述第二压紧释放件并连接所述第三压紧释放件；

6、当处于展开状态，所述第一层展开结构相对所述第二层展开结构展开，所述连接螺栓松开与所述第三压紧释放件连接并移回至所述第一压紧释放件内。

7、优选地，所述第一压紧释放件包括：第一压紧衬套、第二调整垫片以及第二压紧衬套；

8、所述第一压紧衬套连接所述第二压紧衬套，所述第一压紧衬套和所述第二压紧衬套之间安装所述第二调整垫片，所述第一压紧衬套安装在所述第一层展开结构上。

9、优选地，所述第二压紧释放件件包括：第三压紧衬套和收纳套筒；

10、所述第三压紧衬套连接所述收纳套筒，所述第三压紧衬套固定安装在所述第二层展开结构上，所述连接螺栓安装在所述第三压紧衬套和所述收纳套筒内。

11、优选地，所述第三压紧衬套背向所述收纳套筒一端内壁周侧安装压缩弹簧，所述压缩弹簧朝向所述收纳套筒一端安装弹簧挡圈；

12、当处于折叠状态，所述连接螺栓一端穿过所述压缩弹簧和所述弹簧挡圈，另一端与所述弹簧挡圈干涉并压缩所述压缩弹簧；

13、当处于展开状态，所述连接螺栓在所述压缩弹簧弹力作用下回弹。

14、优选地，所述第三压紧释放件包括：第一调整垫片、压紧支座以及非火工分离螺母；

15、所述压紧支座上安装所述非火工分离螺母，所述压紧支座连接所述基座，所述压紧支座和所述基座之间安装所述第一调整垫片；

16、当处于折叠状态，所述连接螺栓穿过所述第一压紧释放件并螺纹连接所述非火工分离螺母；

17、当处于展开状态，所述连接螺栓与所述非火工分离螺母分离。

18、优选地，所述非火工分离螺母和所述第一压紧衬套之间采用球面接触，所述第二压紧衬套和所述第三压紧衬套之间采用球面接触。

19、优选地，所述连接螺栓背向所述第三压紧释放件一端与所述第三压紧衬套之间以及所述连接螺栓朝向所述第三压紧释放件一端与所述弹簧挡圈之间均采用间隙配合。

20、优选地，所述收纳套筒背向所述第三压紧衬套内侧一端粘贴缓冲垫。

21、优选地，所述第二压紧衬套、所述第三压紧衬套以及所述收纳套筒上设置细长观察窗口。

22、优选地，所述点式压紧释放装置的工作方法，包括以下步骤：

23、步骤s1，令所述第一层展开结构相对所述第二层展开结构展开，在第二层展开结构上固定安装所述第三压紧衬套；

24、步骤s2，调整所述第二层展开结构至折叠状态，在所述第一层展开结构上固定安装第一压紧释放件，确认所述第二压紧衬套与所述第三压紧衬套之间球面接触良好；

25、步骤s3，在基座上固定安装所述第三压紧释放件，确认所述第一压紧衬套与所述非火工分离螺母之间球面接触良好；

26、步骤s4，将所述连接螺栓依次穿过所述弹簧挡圈和所述压缩弹簧，克服所述压缩弹簧弹力将所述连接螺栓一端拧入所述非火工分离螺母内并施加预紧力；

27、步骤s5，将所述缓冲垫粘贴至所述收纳套筒内部端面；

28、步骤s6，在所述第三压紧衬套上固定安装所述收纳套筒；

29、步骤s7，当所述第一层展开结构需要相对所述第二层展开结构展开时，令所述非火工分离螺母解锁，所述连接螺栓在预紧力释放以及所述压缩弹簧弹力的共同作用下向所述收纳套筒方向运动，撞击所述缓冲垫后停止并限位收纳。

30、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

31、本申请通过点式压紧释放装置解决了现有的星载多层可展结构系统复杂、不够紧凑灵活、承载能力有限的问题，具有结构紧凑、布局灵活、连接刚度高、承载能力强的有益效果。

技术特征：

1.一种点式压紧释放装置，其特征在于，包括：第一压紧释放件、第二压紧释放件以及第三压紧释放件；

2.根据权利要求1所述点式压紧释放装置，其特征在于，所述第一压紧释放件包括：第一压紧衬套(304)、第二调整垫片(305)以及第二压紧衬套(306)；

3.根据权利要求2所述点式压紧释放装置，其特征在于，所述第二压紧释放件件包括：第三压紧衬套(307)和收纳套筒(308)；

4.根据权利要求3所述点式压紧释放装置，其特征在于：所述第三压紧衬套(307)背向所述收纳套筒(308)一端内壁周侧安装压缩弹簧(310)，所述压缩弹簧(310)朝向所述收纳套筒(308)一端安装弹簧挡圈(311)；

5.根据权利要求4所述点式压紧释放装置，其特征在于，所述第三压紧释放件包括：第一调整垫片(301)、压紧支座(302)以及非火工分离螺母(303)；

6.根据权利要求5所述点式压紧释放装置，其特征在于：所述非火工分离螺母(303)和所述第一压紧衬套(304)之间采用球面接触，所述第二压紧衬套(306)和所述第三压紧衬套(307)之间采用球面接触。

7.根据权利要求4所述点式压紧释放装置，其特征在于：所述连接螺栓(309)背向所述第三压紧释放件一端与所述第三压紧衬套(307)之间以及所述连接螺栓(309)朝向所述第三压紧释放件一端与所述弹簧挡圈(311)之间均采用间隙配合。

8.根据权利要求3所述点式压紧释放装置，其特征在于：所述收纳套筒(308)背向所述第三压紧衬套(307)内侧一端粘贴缓冲垫(312)。

9.根据权利要求3所述点式压紧释放装置，其特征在于：所述第二压紧衬套(306)、所述第三压紧衬套(307)以及所述收纳套筒(308)上设置细长观察窗口。

10.一种权利要求5所述点式压紧释放装置的工作方法，其特征在于，包括：缓冲垫(312)；

技术总结
本发明提供了一种点式压紧释放装置及工作方法，包括：第一压紧释放件、第二压紧释放件以及第三压紧释放件；第一层展开结构上固定安装所述第一压紧释放件，第二层展开结构上固定安装所述第二压紧释放件，所述第三压紧释放件固定安装在基座上，所述第一层展开结构转动连接所述第二层展开结构并允许相对所述第二层展开结构展开和折叠；所述第一压紧释放件内部安装连接螺栓，所述连接螺栓允许相对所述第一压紧释放件沿轴向移动。本申请通过点式压紧释放装置解决了现有的星载多层可展结构系统复杂、不够紧凑灵活、承载能力有限的问题，具有结构紧凑、布局灵活、连接刚度高、承载能力强的有益效果。

技术研发人员：杨铭波,顾莉莉,曲耀斌,李奇,狄慧
受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14