一种形状记忆合金丝驱动喷气装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种形状记忆合金丝驱动喷气装置，包括高压气瓶、顶座、底座和若干形状记忆合金丝；高压气瓶设置在底座上，其上端设置有一顶座；顶座上设置有一与高压气瓶的上端面相接触的顶针，顶座上还设置有一围绕顶针的限位结构，限位结构套在高压气瓶的上端用于限制顶座的径向移动；若干形状记忆合金丝上端连接顶座，下端连接底座，相互平行且垂直于顶座和底座；若干形状记忆合金丝之间串联或并联或混联形成一通电电路，形状记忆合金丝通电受热收缩，带动顶针戳破高压气瓶实现喷气。本发明具有可靠性高、无源、无泄漏、设计简单、安装方便、经济性好等优点，可以为航天充气产品、救生衣、灭火器等多种产品充当气源，运用范围较广。
【专利说明】—种形状记忆合金丝驱动喷气装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷气、充气机构设计【技术领域】，尤其涉及一种形状记忆合金丝驱动喷气装置。
【背景技术】
[0002]喷气、充气装置经常被用在航天等领域中，运用到降落伞等装置作为充气式减速装置等，也可以运用到地球轨道资源的回收、空间站物资的返回、城市高层楼宇的逃生等。
[0003]现有充气装置通常采用高压气瓶加气阀装置，该充气机构存在明显弊端，不足点在于气阀装置都有一定的泄漏率，如果装置长期处于未放气状态，则气瓶内气体会随着时间的变化逐渐变少，一旦需要当做气源充气时会导致充气不足甚至充气失败的状况。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供了一种形状记忆合金丝驱动喷气装置，包括高压气瓶、顶座、底座和若干形状记忆合金丝，所述高压气瓶内充满气体且整体密封；其中，
所述顶座位于所述高压气瓶的上方，所述顶座的中心位置上设置有一与所述高压气瓶的相接触的顶针；
所诉高压气瓶的下端设置在所述底座上，所述若干形状记忆合金丝的上、下端分别连接到所述顶座和所述底座上；所述形状记忆合金丝受热收缩，带动所述顶针戳破所述高压气瓶实现喷气。
[0005]较佳地，所述若干形状记忆合金丝沿所述顶座和所述底座的一圈周向均布。
[0006]较佳地，所述形状记忆合金丝的上、下端通过螺丝分别连接到所述顶座和所述底座上开设的螺纹孔内。
[0007]较佳地，所述顶座和所述底座上开设的螺纹孔内设置有钢丝螺套。
[0008]较佳地，所述若干形状记忆合金丝之间串联或并联或混联形成一通电电路，且该通电电路连接一电源。
[0009]较佳地，所述高压气瓶的外侧一圈上设置有若干导向槽，所述导向槽与所述形状记忆合金丝的位置一一对应，且所述形状记忆合金丝穿过所述导向槽。
[0010]较佳地，所述顶座上还设置有限位结构，所述限位结构绕所述顶针的一圈设置，且所述顶针外套套设在所述高压气瓶的上端。
[0011]较佳地，所述底座上还设置有一高压气瓶外套，所述高压气瓶的下端位于所述高压气瓶外套内。
[0012]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
本发明提供的一种形状记忆合金丝驱动喷气装置，通过形状记忆合金丝随温度产生的金属相改变作为驱动源，来戳破高压气瓶，从而实现喷气效果；其中利用高压封闭气瓶代替现有技术中常开压力容器，利用形状记忆合金丝与顶针代替了现有技术中的阀门喷气，从而有效地避免了加气阀压力容器长时间存放后泄漏的问题，保证了充足的充气源；且本发明可靠性高、无源、无泄漏、设计简单、安装方便、经济性好等优点，可以为航天充气产品、救生衣、灭火器等多种产品充当气源，运用范围较广。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为形状记忆合金丝驱动喷气装置的半剖视图；
图2为形状记忆合金丝驱动喷气装置的三维结构示意图。
[0014]符号说明:
1-顶座
2-顶针
3-限位结构
4-高压气瓶
5-气瓶外套
6-底座
7-螺钉
8-形状记忆合金丝
9-导向槽。
【具体实施方式】
[0015]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本【技术领域】的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0016]参考图1-2，本发明提供了一种形状记忆合金丝驱动喷气装置，用于为航天充气产品、救生衣，灭火器等多种产品充当气源，解决了现有技术中采用的加气阀压力容器，长期存放易漏气的问题。
[0017]具体的，该形状记忆合金丝驱动喷气装置包括高压气瓶4、顶座1、底座5和若干形状记忆合金丝8。高压气瓶4内充满气体，且高压气瓶4呈完全密封状态，相对于现有喷气装置中采用的带阀的压力容器来说，本发明中的高压气瓶4在长时间放置后不会出现漏气的现象；高压气瓶4的下端外侧设置有一气瓶外套5，高压气瓶4通过气瓶外套设置在底座6上，气瓶外套5用于进一步固定高压气瓶4。
[0018]顶座I的中心位置上设置有一顶针2和限位结构3，顶针2的上端与顶座I垂直固定连接，顶针2的下端垂直朝向高压气瓶4的上端面，且在该喷气装置未工作前，顶针2与高压气瓶4的顶端相接触无作用力。限位结构3设置在顶座I上，且限位结构3绕顶针4一圈设置，限位结构3的内径与高压气瓶4上端外径相匹配，限位结构3套在高压气瓶4上端外侧壁上，限位结构3的设置目的主要是为了限定顶座I径向移动；其中限位结构3与顶座I可一体成型，也可单独制造，此处不作限制。
[0019]顶座I周向一圈上均布有若干螺纹孔,底座6周向一圈上也均布有相同数量的螺纹孔，顶座I和底座6上的螺纹孔内还设置有钢丝螺套，用于加强螺纹孔的强度；若干形状记忆合金丝8的上、下端分别通过螺钉连接到顶座I和底座6上的螺纹孔内，若干形状记忆合金丝8之间相互平行且均垂直于顶座I和底座6 ;若干形状记忆合金丝8绕高压气瓶4的一圈周向均布，若干形状记忆合金丝8受热会收缩，从而形状记忆合金丝8通过顶座I带动顶针3戳破高压气瓶4的顶端，实现喷气。在本实施例中，形状记忆合金丝8绕高压气瓶一圈设置一方面是为了顶座I受力平衡，另一方面保证形状记忆合金丝8收缩产生的力能够使得顶针2戳破高压气瓶4，当然形状记忆合金丝8的设置数目、设置位置均可根据具体需进行调整，形状记忆合金丝8也可不绕满高压气瓶4的一周设置，此处均不作限制。
[0020]在本实施例中，若干形状记忆合金丝8之间通过导线依次串联与连接电源形成一通电电路，具体电路连接方式为:以形状记忆合金丝8的数量为16进行说明，首先对若干形状记忆合金丝8的两端进行编号，如图2中所示，沿逆时针方向依次编号，各形状记忆合金丝8的上端以(1)、(2)……编号，各形状记忆合金丝8的下端以(Γ) (2’)……编号；以铜导线缠绕螺钉的方式，对形状记忆合金丝8上端的(I)与(2)、(3)与(4)、(5)与(6)……分别进行电连接，对形状记忆合金丝8下端的(2’)与(3’)、(4’)与(5’)、(6’)与(7’)……分别进行电连接，从而使所有形状记忆合金丝8以串联成一整条通路，以(Γ) (16’)作为连接电源的两端；当有充气需求时，将(Γ) (16’)作为电路的两端串联接入电源，形状记忆合金丝8得电后产热，当达到形状记忆合金丝8相变温度时，形状记忆合金丝8因金属相改变产生收缩力，从而带动上方顶针2戳入高压气瓶4释放出高压气瓶内的气体。本发明主要是通过对形状记忆合金丝8进行通电来实现加热收缩，主要是考虑到使用方便来设计的，当然形状记忆合金丝8也可通过其他方式来实现加热，可根据具体情况来选择加热方式，此处不作限制。
[0021]另外，若干形状记忆合金丝8之间的连接方式也不局限于串联的方式，若干形状记忆合金丝8之间可以通过连接形成一串联电路，也可连接形成一并联电路或混联电路，此处均不作限制，只需保证若干形状记忆合金丝8之间连接形成一正确的、电流能够流通的电路即可。
[0022]在本实施例中，高压气瓶4的外侧壁一圈还设置有若干导向槽9,若干导向槽9与若干形状记忆合金丝8 一一对应，且形状记忆合金丝8穿过导向槽9，使得形状记忆合金丝8在受热收缩的时候沿导向槽9进行移动。
[0023]本发明提供的一种形状记忆合金丝驱动喷气装置，若干形状记忆合金丝8装入机构前需进行预拉伸，再用导线将均布的形状记忆合金丝8串联；初始时顶针2接触高压气瓶4的上端面且无力的作用，当要进行充气时，若干形状记忆合金丝8连接电源得电，并被加热轴向收缩，从而再带动顶针2戳破高压气瓶4。本发明通过形状记忆合金丝随温度产生的金属相改变作为驱动源，来戳破高压气瓶，来实现喷气效果；其中利用高压封闭气瓶代替现有技术中常开压力容器，利用形状记忆合金丝与顶针代替了现有技术中的阀门喷气，从而有效地避免了常开压力容器长时间存放后泄漏的问题，保证了充足的充气源；本发明可靠性高、无源、无泄漏、设计简单、安装方便、经济性好等优点，除了可以为航天充气产品充气夕卜，也可可为救生衣，灭火器等多种民用产品充当气源。
[0024]综上所述，本发明提供了一种形状记忆合金丝驱动喷气装置，包括高压气瓶、顶座、底座和若干形状记忆合金丝，高压气瓶充满气体且整体密封；高压气瓶设置在底座上，高压气瓶的上端设置有一顶座，顶座的中心位置上设置有一与高压气瓶的上端面相接触的顶针，顶座上还设置有一围绕顶针的限位结构，限位结构套在高压气瓶的上端用于限制顶座的径向移动；若干形状记忆合金丝上端连接顶座，下端连接底座，相互平行且垂直于顶座和底座；若干形状记忆合金丝之间串联或并联或混联形成一通电电路，形状记忆合金丝通电受热收缩，带动顶针戳破高压气瓶实现喷气。本发明具有可靠性高、无源、无泄漏、设计简单、安装方便、经济性好等优点，可以为航天充气产品、救生衣、灭火器等多种产品充当气源，运用范围较广。
[0025]本【技术领域】的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本【技术领域】的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
【权利要求】
1.一种形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，包括高压气瓶、顶座、底座和若干形状记忆合金丝,所述高压气瓶内充满气体且整体密封；其中， 所述顶座位于所述高压气瓶的上方，所述顶座的中心位置上设置有一与所述高压气瓶的相接触的顶针； 所诉高压气瓶的下端设置在所述底座上，所述若干形状记忆合金丝的上、下端分别连接到所述顶座和所述底座上；所述形状记忆合金丝受热收缩，带动所述顶针戳破所述高压气瓶实现喷气。
2.据权利要求1所述的形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，所述若干形状记忆合金丝沿所述顶座和所述底座的一圈周向均布。
3.据权利要求1所述的形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，所述形状记忆合金丝的上、下端通过螺丝分别连接到所述顶座和所述底座上开设的螺纹孔内。
4.据权利要求3所述的形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，所述顶座和所述底座上开设的螺纹孔内设置有钢丝螺套。
5.据权利要求1所述的形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，所述若干形状记忆合金丝之间串联或并联或混联形成一通电电路，且该通电电路连接一电源。
6.据权利要求1所述的形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，所述高压气瓶的外侧一圈上设置有若干导向槽，所述导向槽与所述形状记忆合金丝的位置一一对应，且所述形状记忆合金丝穿过所述导向槽。
7.据权利要求1所述的形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，所述顶座上还设置有限位结构，所述限位结构绕所述顶针的一圈设置，且所述顶针外套套设在所述高压气瓶的上端。
8.据权利要求1所述的形状记忆合金丝驱动喷气装置，其特征在于，所述底座上还设置有一高压气瓶外套，所述高压气瓶的下端位于所述高压气瓶外套内。
【文档编号】F17C13/00GK104197188SQ201410420427
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】李天麒, 恽卫东, 侯建文, 唐平, 彭福军, 张利平, 曹争利 申请人:上海宇航系统工程研究所