一种形状记忆合金驱动的分离解锁装置

本申请涉及航天，尤其涉及一种形状记忆合金驱动的分离解锁装置。

背景技术：

1、卫星和火箭上常用的分离机构通常采用火工解锁装置。火工解锁装置通常适用于大型卫星分离，解锁时需要点燃火药腔中的火药，通过炸断螺栓实现卫星和火箭的解锁。该解锁方式优点是锁紧力大，但是存在解锁过程中冲击力过大且不易控制的问题。但是卫星中通常会携带精密的仪器，这类仪器一般在受到冲击力时，会有较大的影响，靠近分离机构的一些器件可能会碎裂失效。同时，该火工解锁装置不能重复使用，会排放烟尘，经济性较差。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种形状记忆合金驱动的分离解锁装置，解决了现有用于卫星和火箭的分离机构冲击力较大，不能重复使用，会排放烟尘以及经济性较差的问题。

2、本发明实施例提供了一种形状记忆合金驱动的分离解锁装置，包括壳体、第一子螺母、第二子螺母、形状记忆合金丝、限位销、驱动弹性件和卡位结构；所述第一子螺母和所述第二子螺母卡设于所述壳体内，之间设置所述驱动弹性件，对接后能够形成螺栓孔，并使所述驱动弹性件处于压缩状态；所述第二子螺母的背离所述螺栓孔的端面设置有凹孔；所述卡位结构的第一端设置有凸起，所述第一端抵于所述第二子螺母的背离所述螺栓孔的端面，第二端卡设于所述壳体上，并能相对所述壳体转动，以使所述凸起卡入或退出所述凹孔；所述限位销的一端沿径向穿出所述第二子螺母后卡设于所述卡位结构内，另一端与所述形状记忆合金丝连接；所述形状记忆合金丝背离所述限位销的一端穿过所述第一子螺母，再伸出所述壳体。

3、在一种可能的实现方式中，所述卡位结构包括卡位轮盘、轴承、扭转件和转轴；所述限位销的一端沿径向穿出所述第二子螺母后卡设于所述卡位轮盘；所述卡位轮盘套设于所述轴承，端面设置所述凸起；所述轴承套设于所述转轴的一端；所述转轴的另一端卡设于所述壳体上；所述扭转件套设于轴承与壳体之间的转轴上，能够带动所述转轴相对所述壳体转动。

4、在一种可能的实现方式中，形状记忆合金驱动的分离解锁装置还包括复位轴和复位弹性件；所述复位弹性件设置于所述第一子螺母和所述第二子螺母之间，两端分别抵于所述第一子螺母和所述限位销的端面；所述壳体上设置有弧形通槽；所述复位轴的一端与所述卡位结构连接，另一端穿设于所述弧形通槽内。

5、在一种可能的实现方式中，所述凸起包括至少两个半球；至少两个所述半球绕所述卡位结构的中心线环形阵列设置；所述凹孔包括至少两个子孔，每个所述半球适配一个所述子孔。

6、在一种可能的实现方式中，形状记忆合金驱动的分离解锁装置还包括绕柱组；所述第一子螺母的背离所述螺栓孔的端面向内凹进形成空腔；所述绕柱组设置于所述空腔，一端固设于所述空腔的底面；所述形状记忆合金丝背离所述限位销的一端穿过所述第一子螺母，之后绕过所述绕柱组，再伸出所述壳体。

7、在一种可能的实现方式中，所述驱动弹性件包括四个矩形阵列设置的弹性子件。

8、在一种可能的实现方式中，所述第二子螺母的与所述壳体的顶面和底面相接触的面分别设置有径向通槽。

9、在一种可能的实现方式中，所述第二子螺母的与所述壳体的侧面相邻的面分别设置有凸块，所述凸块抵于所述壳体的内壁。

10、在一种可能的实现方式中，所述限位销包括圆盘和第一柱体；所述圆盘的两个表面分别与所述形状记忆合金丝和所述第一柱体的端面连接；所述第二子螺母设置有依次连接的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径；所述第一柱体穿过所述第一通孔后，卡设于所述第二通孔内，所述圆盘卡设于所述第一通孔。

11、在一种可能的实现方式中，所述限位销还包括第二柱体；所述第二柱体设置有径向的贯穿孔；所述形状记忆合金丝穿设于所述贯穿孔。

12、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、本发明实施例提供了一种形状记忆合金驱动的分离解锁装置，该形状记忆合金驱动的分离解锁装置包括壳体、第一子螺母、第二子螺母、形状记忆合金丝、限位销、驱动弹性件和卡位结构。第一子螺母和第二子螺母卡设于壳体内，之间设置驱动弹性件，对接后能够形成螺栓孔，并使驱动弹性件处于压缩状态。第二子螺母的背离螺栓孔的端面设置有凹孔。卡位结构的第一端设置有凸起，第一端抵于第二子螺母的背离螺栓孔的端面，第二端卡设于壳体上，并能相对壳体转动，以使凸起卡入或退出凹孔。限位销的一端沿径向穿出第二子螺母后卡设于卡位结构内，另一端与形状记忆合金丝连接。形状记忆合金丝背离限位销的一端穿过第一子螺母，再伸出壳体。

14、本发明实施例提供的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，第一子螺母和第二子螺母卡设于壳体内，且卡位结构的第一端抵于第二子螺母的背离螺栓孔的端面，使第一子螺母和第二子螺母对接后形成螺栓孔，将螺栓设置于螺栓孔内，即可实现螺栓与螺栓孔的螺纹连接。当需要第一子螺母和第二子螺母分离，以使螺栓从螺栓孔中脱出时，加热形状记忆合金丝，形状合金记忆丝收缩，由于限位销的一端沿径向穿出第二子螺母后卡设于卡位结构，另一端与形状记忆合金丝连接，形状记忆合金丝收缩带动限位销移动，退出卡位结构，卡位结构解除锁定约束，相对壳体转动预设角度。同时设置于第一子螺母和第二子螺母之间的处于压缩状态的驱动弹性件释放弹力，推动第二子螺母向背离第一子螺母的方向移动，使卡位结构的第一端的凸起卡入第二子螺母的端面设置的凹孔，从而使第二子螺母与第一子螺母之间间隔凹孔的深度的距离，进而方便螺栓从螺栓孔中脱出。本发明实施例的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，螺栓和螺母容易分离，不会产生冲击力，不会排放烟尘，而且可以重复使用，经济性较好。

技术特征：

1.一种形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，包括壳体、第一子螺母、第二子螺母、形状记忆合金丝、限位销、驱动弹性件和卡位结构；

2.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，所述卡位结构包括卡位轮盘、轴承、扭转件和转轴；

3.根据权利要求1或2所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，还包括复位轴和复位弹性件；

4.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，所述凸起包括至少两个半球；

5.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，还包括绕柱组；

6.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，所述驱动弹性件包括四个矩形阵列设置的弹性子件。

7.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，所述第二子螺母的与所述壳体的顶面和底面相接触的面分别设置有径向通槽。

8.根据权利要求1或7所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，所述第二子螺母的与所述壳体的侧面相邻的面分别设置有凸块，所述凸块抵于所述壳体的内壁。

9.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，所述限位销包括圆盘和第一柱体；

10.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，其特征在于，所述限位销还包括第二柱体；

技术总结
本申请公开了一种形状记忆合金驱动的分离解锁装置，属于航天领域。该装置的第一、第二子螺母卡设于壳体内，之间设置驱动弹性件，对接后能够形成螺栓孔，并使驱动弹性件处于压缩状态；第二子螺母的背离螺栓孔的端面设置有凹孔；卡位结构的第一端设置有凸起，第一端抵于第二子螺母的背离螺栓孔的端面，第二端卡设于壳体上，并能相对壳体转动，以使凸起卡入或退出凹孔；限位销的一端沿径向穿出第二子螺母后卡设于卡位结构内，另一端与形状记忆合金丝连接；形状记忆合金丝背离限位销的一端穿过第一子螺母，再伸出壳体。本申请的形状记忆合金驱动的分离解锁装置，螺栓和螺母容易分离，不会产生冲击力，不会排放烟尘，而且可以重复使用，经济性较好。

技术研发人员：王骏,王陈宇,张卫红,朱继宏,谷小军,张亚辉
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15