一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构的制作方法

本发明涉及一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，用于作为低冲击点式分离装置的结构件，实现运载器分离或弹上分离。

背景技术：

1、在火工品领域中，分离螺母因自身的点火响应时间短、分离冲击小、拥有承载、解锁等功能的优点，常常作为运载器或弹上的点式分离解锁装置，但当前分离螺母设计结构复杂，承载结构、防转结构和分离结构互相独立。

2、《一种基于预紧力缓释的低冲击分离螺母》(cn1107763020a)，《一种分离螺母》(cn211623913u)，《一种带有缓冲结构的分离螺母》(cn203463456u)，上述分离螺母型式通常使用约束套径向约束分瓣螺母，外部作用力推动或拉回约束套的方式解除分瓣螺母约束，在内部高压作用下能够可靠实现承载、分离解锁功能，但无法抑制分瓣螺母在使用过程中受到环境振动的自转现象，使得锁杆自旋而出，造成锁杆松动甚至连接失效。

3、《一种内部防转的分离螺母》(cn110834741a)，实现了分瓣螺母的防转功能，但额外引入了挡块、锁止销和锁定销等零件，结构过于复杂，装配难度高。

4、上述型式分离螺母因分离时不涉及结构破坏，在低冲击分离上具有一定的效果，但在工作过程中，存在各个作动零件间的碰撞，如短时的高压气体瞬间带动约束套解除分瓣螺母径向约束时，约束套会加速撞击至壳体产生极大的冲击，分瓣螺母解除约束张开时也会撞击到边界零件，该作用过程极短而冲击极大。因此上述型式分离螺母对于当下结构简单、可靠性高、质量轻、分离冲击小的任务要求适用性不高。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，体积小、重量轻、结构简单、功能性强、可靠性高。

2、本发明解决技术的方案是：

3、一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，包括爪扣锁杆、壳体、推力活塞、锁定活塞、锁定片、堵头、封盖；

4、爪扣锁杆后端均布四个卡爪，侧壁设置键结构；爪扣锁杆后端插入壳体中，所述键结构与壳体顶部键槽配合实现固定限位；

5、推力活塞和锁定活塞均包括一体化加工的顶部和身部；推力活塞为中空结构，顶部外径与壳体内径相等，身部外径小于壳体内径；推力活塞顶部内壁面加工有一圈凸起，锁定活塞身部外径与推力活塞顶部内壁面凸起的内径相等，锁定活塞顶部外径与推力活塞身部内径相等；所述锁定活塞、锁定片、堵头依次安装在推力活塞内，且锁定片抵住锁定活塞顶部，堵头抵住锁定片；推力活塞身部、顶部、顶部凸起以及锁定活塞之间形成空腔，推力活塞身部均匀分布有过孔，该过孔与所述空腔连通；推力活塞、锁定活塞、锁定片、堵头组成活塞结构；

6、所述活塞结构安装于壳体空腔中，封盖螺纹安装于壳体外部，安装到位后，封盖抵紧堵头，保证爪扣锁杆四个卡爪抓紧锁定活塞身部前端。

7、优选的，所述堵头为台阶结构，用于对推力活塞身部尾端进行限位。

8、优选的，推力活塞顶部与壳体内壁之间、推力活塞顶部与锁定活塞身部之间、推力活塞身部与锁定活塞顶部之间、推力活塞身部尾端与堵头的台阶之间均设置有密封圈。

9、优选的，爪扣锁杆四个卡爪抓取端均为锥面。

10、优选的，锁定活塞的身部顶端为锥面，用于与爪扣锁杆四个卡爪的锥面配合实现爪扣结构锁定时的抓紧。

11、优选的，爪扣锁杆前端为螺纹结构，后端为卡爪，键结构设置在前后端之间的台阶面上。

12、优选的，爪扣锁杆材料为50crva，应用标准gjb1951a-2020。

13、优选的，安装到位时，爪扣锁杆的卡爪与推力活塞顶部抵紧，每个卡爪外侧所在斜面与推力活塞之间的夹角范围为35°～40°。

14、本发明与现有技术相比的有益效果是：

15、(1)本发明采用爪扣锁杆代替现有分离螺母技术中的锁杆、分瓣螺母和防转销三种零件，减少了零件数量、简化了安装过程、提升了装配工艺性。

16、(2)本发明采用刚性承载、柔性分离的方式实现承载分离功能，工作时不会发生结构间的碰撞而导致产生较大冲击响应，整个分离过程平稳，低冲击分离效果显著。

17、(3)本发明应用于某型号分离螺母，应用了本发明的分离螺母优化了内部传火结构，使其传火通道简单顺畅，分离内压较低(装药量低)，整体结构重约150g，相较现有同规格的分离螺母300g，减轻了重量。

技术特征：

1.一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：包括爪扣锁杆(1)、壳体(2)、推力活塞(3)、锁定活塞(4)、锁定片(5)、堵头(6)、封盖(7)；

2.根据权利要求1所述的一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：所述堵头(6)为台阶结构，用于对推力活塞(3)身部尾端进行限位。

3.根据权利要求2所述的一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：推力活塞(3)顶部与壳体内壁之间、推力活塞(3)顶部与锁定活塞(4)身部之间、推力活塞(3)身部与锁定活塞(4)顶部之间、推力活塞(3)身部尾端与堵头(6)的台阶之间均设置有密封圈(8)。

4.根据权利要求1所述的一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：爪扣锁杆四个卡爪抓取端均为锥面。

5.根据权利要求4所述的一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：锁定活塞的身部顶端为锥面，用于与爪扣锁杆四个卡爪的锥面配合实现爪扣结构锁定时的抓紧。

6.根据权利要求1所述的一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：爪扣锁杆前端为螺纹结构，后端为卡爪，键结构设置在前后端之间的台阶面上。

7.根据权利要求6所述的一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：爪扣锁杆材料为50crva，应用标准gjb1951a-2020。

8.根据权利要求1所述的一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，其特征在于：安装到位时，爪扣锁杆的卡爪与推力活塞顶部抵紧，每个卡爪外侧所在斜面与推力活塞之间的夹角范围为35°～40°。

技术总结
本发明涉及一种具有承载、防转和柔性解锁功能的爪扣结构，安装时，将爪扣锁杆插入壳体，并吻合壳体与爪扣锁杆对应的键槽，将锁定活塞放入推力活塞，然后将锁定片放入推力活塞中，将堵头拧入推力活塞，堵头应抵住锁定片，而锁定片同时需抵住锁定活塞，然后将装配好的推力活塞放入壳体中，将封盖沿壳体外螺纹拧入壳体，同时封盖应抵紧推力活塞，保证爪扣锁杆四爪的锥面与锁定活塞的锥面抵紧。本发明采用爪扣锁杆代替现有分离螺母中的锁杆、分瓣螺母和防转销三种零件，减少了零件数量、简化了安装过程；采用刚性承载、柔性分离的方式实现承载分离功能，工作时不会发生结构间的碰撞而导致产生较大冲击响应，整个分离过程平稳，低冲击分离效果显著。

技术研发人员：何艺,詹春晖,杨涛,唐林,刘志强,金博
受保护的技术使用者：四川航天川南火工技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15