一种熔断式压紧释放机构及其释放方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压紧释放装置，特别涉及一种熔断式压紧释放机构及其释放方法。
【背景技术】
[0002]随着航天技术的快速发展，研制小尺寸、高性能、轻量化的微小卫星已经成为国际各航天组重点发展的领域之一。而微小卫星上的各结构产品，如通信天线、小型可展开太阳电池阵等，在收拢状态需要压紧，以便发射段结构不被破坏，入轨后需要能够实现自释放，使收拢状态的薄膜结构能够展开。
[0003]目前的航天器分离、如星箭分离、星星分离、电池翼或天线释放均采用爆炸螺栓等以火工品为切割动力的分离装置，这种分离装置具有承载力大、分离可靠等特点，但同时具有重量较重(单个都在100克以上)、爆炸时会产生比较大的冲击负荷，会对航天器状态产生影响等缺点。
[0004]当前的火工品压紧释放机构重量大、压紧力大、释放冲击力大，不适用于小微小卫星，柔性机构的压紧特点是压紧点多，释放机构重量要求更轻，释放时冲击力要更小，传统的火工品释放装置已不能满足要求。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种熔断式压紧释放机构及其释放方法，结构简单、质量轻、释放冲击力小，解决了现有火工品压紧释放机构重量大，压紧力大，成本高的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明提供一种熔断式压紧释放机构，其包括:承力绳、加热器、固定段、分离弹簧以及分离段；其中:所述固定段、所述分离弹簧以及所述分离段依次连接在所述承力绳上，所述分离弹簧处于压缩状态，所述承力绳的两端限制固定段和分离段的脱出；所述加热器设置于承力绳上，用于熔断所述承力绳。
[0007]较佳地，所述固定段的与分离弹簧连接的一端设置有分离弹簧槽，用于容纳所述分离弹簧；另一端设置有加热器槽，用于容纳所述加热器，将加热器和分离弹簧设置于固定段内，可使释放机构更加紧密。
[0008]较佳地，所述固定段与所述分离段活动连接。
[0009]较佳地，所述固定段与所述分离段之间的连接方式为花键式连接，这种连接方式是为了传递扭矩，从而通过旋转固定段来将分离段旋进分离体，同时使结构更稳定，防止固定段和分离段之间发生相对转动。
[0010]较佳地，所述承力绳上还设置有端盖，所述端盖位于所述加热器的外侧，所述端盖与所述固定段螺纹连接，可防止加热器脱出，同时使释放机构整体更稳定，承力绳对固定段的限制更容易实现。
[0011]较佳地，所述承力绳两端设置有防脱出结构。
[0012]较佳地，所述防脱出结构为带轴肩的圆柱体。
[0013]较佳地，所述分离段的远离所述固定段的一端设置有螺纹，用于与分离体相连，分离体与分离段之间采用螺纹连接，能够通过螺纹旋入的深度来调节分离体与固定段之间的锁紧力。
[0014]本发明还提供一种熔断式压紧释放机构的释放方法，其包括以下步骤:
591:将主体结构与固定段相连，将分离体与分离段相连；
592:给加热器通电，将承力绳熔断；
593:分离体随分离段在分离弹簧作用下向外弹出。
[0015]相较于现有技术，本发明具有以下优点:
本发明提供的熔断式压紧释放机构及其释放方法，利用承力绳连接需要分离的部件，使其处于压紧状态，单需要分离时，对加热器进行通电，温度升高熔断承力绳，分离体在分离弹簧的作用下实现与主体结构的分离，简化了释放机构的结构，降低了其重量，且压紧力小、释放冲击力小、成本低，可实现空间搭载平台的小型化、轻量化。
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明:
图1为本发明的熔断式压紧释放机构的分解图；
图2为本发明的熔断式压紧释放机构的示意图；
图3为本发明的熔断式压紧释放机构的剖视图；
图4为本发明的熔断式压紧释放机构的压紧状态示意图；
图5为本发明的熔断式压紧释放机构的释放状态示意图。
[0017]标号说明:1_承力绳，2-端盖，3-加热器，4-固定段，5-分离弹簧，6-分离段，7-主体结构，8-分离体。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0019]如图1所示为本发明的熔断式压紧释放机构的分解图，其包括:依次连接在承力绳I上的端盖2、加热器3、固定段4、分离弹簧5以及分离段6。如图2所示为本发明的熔断式压紧释放机构的压紧状态示意图，如图3所示为其剖视图，固定段4设置有加热器槽以及分离弹簧槽，分别用于容纳加热器3和分离弹簧5，使释放机构的整体结构更加稳定，体积更小；固定段4和分离段6之间采用花键式连接，能够传递扭矩，同时防止固定段4和分离段6之间相对转动，使结构更稳定。
[0020]本实施例中，分离体6的远离固定段4的一端设置有螺纹，用于与分离体8进行连接，通过螺纹连接，能够通过螺纹旋入深度来灵活调节主体结构7和分离体8之间的压紧力，而熔断绳长度的改变使释放机构能够适用于不同尺寸和不同距离要求的主体结构7和分离体8的分离，适用性更强。
[0021]此处并不是对本发明的限制，不同实施例中，也可以不设置端盖2，可直接将承力绳I的端头卡在固定块上；加热器3也不一定位于固定段4内，其可以位于承力绳I上的任意位置，只要能将承力绳I熔断即可。
[0022]上述实施例的熔断式释放结构的释放方法包括以下步骤:
591:将需要分离的主体结构7与分离体8分别连接在固定段和分离段上，如图4所示为其处于压紧状态图，主体结构7和分离体8处于压紧状态，
592:当需要分离时，给加热器3进行通电，其升温到200°C时，承力绳I被熔断，此过程只需I到2S，时间非常块:；
593:承力绳熔断之后，其两端对固定段4和分离段6的限制解除，在分离弹簧的作用下，分离体8随分离段6向外弹开，实现了主体结构7和分离体8的相互分离，如图5所示，主体机构7和分离体8处于释放状态。
[0023]此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。
【主权项】
1.一种熔断式压紧释放机构，其特征在于，包括:承力绳、加热器、固定段、分离弹簧以及分离段；其中: 所述固定段、所述分离弹簧以及所述分离段依次连接在所述承力绳上，所述分离弹簧处于压缩状态，所述承力绳的两端限制所述固定段和所述分离段的脱出； 所述加热器设置于所述承力绳上。2.根据权利要求1所述的熔断式压紧释放机构，其特征在于，所述固定段的与分离弹簧连接的一端设置有分离弹簧槽，用于容纳所述分离弹簧；另一端设置有加热器槽，用于容纳所述加热器。3.根据权利要求2所述的熔断式压紧释放机构，其特征在于，所述固定段与所述分离段活动连接。4.根据权利要求3所述的熔断式压紧释放机构，其特征在于，所述固定段与所述分离段之间的连接方式为花键式连接。5.根据权利要求4所述的熔断式压紧释放机构，其特征在于，所述承力绳上还设置有端盖，所述端盖位于所述加热器的外侧； 所述端盖与所述固定段螺纹连接。6.根据权利要求1所述的熔断式压紧释放机构，其特征在于，所述承力绳两端设置有防脱出结构。7.根据权利要求6所述的熔断式压紧释放机构，其特征在于，所述防脱出结构为带轴肩的圆柱体。8.根据权利要求1所述的熔断式压紧释放机构，其特征在于，所述分离段的远离所述固定段的一端设置有螺纹，用于与分离体相连。9.一种熔断式压紧释放机构的释放方法，其特征在于，包括以下步骤: 591:将主体结构与固定段相连，将分离体与分离段相连； 592:给加热器通电，将承力绳熔断； 593:分离体随分离段在分离弹簧作用下向外弹出。
【专利摘要】本发明公开了一种熔断式压紧释放机构及其释放方法，该释放机构包括：承力绳、加热器、固定段、分离弹簧以及分离段；其中：固定段、分离弹簧以及分离段依次连接在所述承力绳上，分离弹簧处于压缩状态；加热器设置于承力绳上，承力绳的两端限制固定段和分离段的脱出。该释放方法包括以下步骤：S91：将主体结构与固定段相连，将分离体与分离段相连；S92：给加热器通电，将承力绳熔断；S93：分离体随分离段在分离弹簧作用下向外弹出。本发明的熔断式压紧释放机构及其释放方法质量轻、结构简单、成本低、释放可靠性高。
【IPC分类】B64G1/44, B64G1/64, B64G1/22
【公开号】CN104890902
【申请号】CN201510289687
【发明人】侯建文, 王滢红, 刘大利, 吕亮亮, 彭福军, 马嘉
【申请人】上海宇航系统工程研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月1日