一种热切割式线缆分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种切割温度在1000℃以上，可重复使用、控制方便、可靠性高的线缆分离装置。一种热切割式线缆分离装置，包括机构主体18和陶瓷切割器组件14；所述陶瓷切割器组件14安装在机构主体18上；所述机构主体18包括线缆安装孔15、切割观察孔16以及两个限位杆17；所述陶瓷切割器组件14产生1000℃以上的高温，将固定于机构主体18上特种线缆熔断。本发明专利技术采用两个平行限位杆将特种线缆充分固定，减小了切割过程中特种线缆的受力位移，大大提高了陶瓷切割器组件对特种线缆的切割速度；而且陶瓷切割器组件14产生1000℃以上的高温，传递到陶瓷片边缘后，将特种线缆熔断，实现卫星太阳翼的分离和释放的功能，分离载荷小，可靠性高。

Heat cutting type cable separating device

The invention provides a cable separating device which has the advantages that the cutting temperature is above 1000 DEG C, the utility model can be used repeatedly, the control is convenient and the reliability is high. A thermal cutting type cable separating device, including body 18 and 14 ceramic cutter assembly; the ceramic cutter assembly 14 is installed on the body 18; the body 18 comprises a cable installation hole 15, 16 and two cutting hole on the limiting rod 17; the ceramic cutting component 14 high temperature above 1000 degrees, will be fixed on the body 18 special cable fuse. The invention adopts two parallel limit rod special cable fully fixed, reducing the stress displacement in the process of cutting special cable, greatly improving the cutting speed of ceramic cutter assembly of special cable; and the ceramic cutter assembly 14 high temperature above 1000 DEG C, transfer to the ceramic plate edge, the special cable fuse. Separate and release satellite solar wing separation function, small load, high reliability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星太阳翼展开释放领域，尤其涉及一种热切割式线缆分离装置。
技术介绍
锁紧释放装置是为卫星太阳能电池帆板提供压紧约束并按指令解除约束的装置，其可靠性尤其是释放的可靠性，往往是影响整个卫星电源系统正常工作的重要因素之一。若锁紧释放装置不能实现正常的释放功能，将给整个卫星带来致命的影响。由于捆绑太阳能电池帆板的特种线缆具有强度高、耐磨、耐压、耐高温(熔点在800℃以上)等特性，因此锁紧释放装置多采用火工爆炸的方式实现特种线缆的断开。但火工爆炸分离载荷大，对卫星具有潜在的不利影响，同时一次性使用的局限性，给整个锁紧释放装置的可靠性评估带来了巨大的困难。随着技术的发展，逐渐出现了以热熔断为原理的线缆分离装置，最早可见荷兰航天的锁紧释放机构(MHRM)，目前已在卫星释放分离领域得到了应用。但是这种释放机构存在几个较大的缺点：一是体积大，重量重，结构复杂，二是国外卫星所使用的捆绑线缆熔点都在500℃以下，因此线缆分离装置的最高切割工作温度普遍都不高。之后，国内出现了几款改进型的线缆分离装置，有螺栓结构、四边盘结构和花篮结构等等，其最高切割工作温度均在500℃左右，远远不能满足现有特种线缆的切割需求。传统火工品起爆方式分离载荷大，同时现有热熔断式线缆分离装置切割温度低，达不到特种线缆最低熔点的缺陷，且还具有每套分离装置只能使用一次的局限性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种切割温度在1000℃以上，可重复使用、控制方便、可靠性高的线缆分离装置。一种热切割式线缆分离装置，包括机构主体18和陶瓷切割器组件14；所述陶瓷切割器组件14安装在机构主体18上；所述机构主体18包括线缆安装孔15、切割观察孔16以及两个限位杆17；其中线缆安装孔15贯通于主体结构18，用于特种线缆的穿插；两个限位杆17平行放置，沿垂直于线缆安装孔15的方向插入机构主体18，用于固定特种线缆；切割观察孔16开在限位杆17与线缆安装孔15垂直相交处，用于观察特种线缆的穿插与固定状态；所述陶瓷切割器组件14产生1000℃以上的高温，将固定于机构主体18上特种线缆熔断。所述陶瓷切割器组件14包括切割头7、绝缘垫8、内滑块9、内滑块端帽10、弹簧11、套筒端帽12以及套筒13；其中切割刀头7深入到两个限位杆17之间，并与特种线缆保持垂直接触；所述切割头7包括陶瓷片1、加热丝2、镀金金属垫片3、电浆料4、紧定螺钉5以及两个电极棒6；其中电极棒6头部设置有安装槽，陶瓷片1通过紧定螺钉5固定在两个安装槽之间；加热丝2两端为矩形焊盘，分别附着在陶瓷片1的上下两个表面；镀金金属垫片3分别放置在加热丝2的焊盘上；加热丝2的焊盘和镀金金属垫片3分别嵌入电极棒6的安装槽中，且镀金金属垫片3与焊盘之间、镀金金属垫片3与电极棒6之间的间隙填充导电浆料4；所述内滑块9为一空腔结构，一端开有两个安装孔，另一端设有内滑块端帽10；其中切割头7的两个电极棒6通过安装孔固定在内滑块9中；同时电极棒6与内滑块9安装孔之间留有绝缘间隙，并通过绝缘垫8进行隔离；所述内滑块9与套筒13形成滑动配合；所述套筒13的尾端安装有套筒端帽12；所述内滑块端帽10将弹簧11压缩在套筒端帽12上。特种线缆从线缆安装孔15的上部穿入，下部穿出，并围绕限位杆17呈S型穿插。所述切割头7的两个电极棒6使用M2的螺母固定安装在内滑块9中。所述陶瓷片1材质为经1600℃高温烧结制成的Si3N4，尺寸为12mm×10mm×0.95mm。所述加热丝2通过丝网印刷工艺分别附着在陶瓷片1的上下两个表面，且丝网印刷工艺中采用的烧结温度为1300℃。所述镀金金属垫片3材质为4J29合金；镀金金属垫片3的表面先镀镍，再镀金，其中镍层厚度为1.3um～5.7um，金层厚度为1.3um～8.9um。所述电极棒6的安装槽为1mm，且其中一面设置有两个M1.6的螺纹孔，同时螺纹孔内涂抹导电浆料4；紧定螺钉5通过M1.6的的螺纹孔固定陶瓷片1。所述电极棒6材质为4J29可伐合金。有益效果：1、本专利技术采用两个平行限位杆将特种线缆充分固定，减小了切割过程中特种线缆的受力位移，大大提高了陶瓷切割器组件对特种线缆的切割速度；2、本专利技术的陶瓷切割器组件的切割头中的陶瓷片上下表面均布设有加热丝，并通过焊盘连接到外电源部分；加电后，切割头中的陶瓷片表面加热丝产生1000℃以上的高温，传递到陶瓷片边缘后，将特种线缆熔断，实现卫星太阳翼的分离和释放的功能，分离载荷小，可靠性高；3、本装置可多次重复使用，可在地面进行多次切割测试，可靠性评估成本低，通过调整供电电压，可实现切割速度的调整和控制，操作方便，功耗低；4、采用“紧定螺钉+镀金金属垫片”的固定方式实现陶瓷片与加热丝的安装，有效地解决了在1000℃高温条件下，材料热膨胀系数不匹配问题；5、采用耐高温导电材料对镀金金属垫片和陶瓷加热片Pt焊盘之间的空隙进行填充，减小了接触电阻，降低了系统功耗，同时对紧定螺钉起防松作用。附图说明图1为本专利技术的机构主体结构示意图；图2为本专利技术的陶瓷切割器组件结构示意图；图3为本专利技术的切割头结构示意图；图4为本专利技术的陶瓷片与金属丝结构示意图。1-陶瓷片、2-加热丝、3-镀金金属垫片、4-导电浆料、5-紧定螺钉、6-电极棒、7-切割头、8-绝缘垫、9-内滑块、10-内滑块端帽、11-弹簧、12-套筒端帽、13-套筒、14-陶瓷切割器组件、15-线缆安装孔、16-切割观察孔、17-限位杆、18-机构主体。具体实施方式下面结合附图和具体优选的实施方式对本专利技术进行详细说明。如图1所示，为本专利技术的机构主体结构示意图，一种热切割式线缆分离装置，主要包括机构主体18和陶瓷切割器组件14；所述陶瓷切割器组件14安装在机构主体18上；所述机构主体18包括线缆安装孔15、切割观察孔16以及两个限位杆17；其中线缆安装孔15贯通于主体结构18，用于特种线缆的穿插；两个限位杆17平行放置，沿垂直于线缆安装孔15的方向插入机构主体18，用于固定特种线缆；切割观察孔16开在限位杆17与线缆安装孔15垂直相交处，用于观察特种线缆的穿插与固定状态；所述陶瓷切割器组件14产生1000℃以上的高温，将固定于机构主体18上特种线缆熔断。如图2所示为本专利技术的陶瓷切割器组件结构示意图；其中陶瓷切割器组件14包括切割头7、绝缘垫8、内滑块9、内滑块端帽10、弹簧11、套筒端帽12以及套筒13；其中切割刀头7深入到两个限位杆17之间，并与特种线缆保持垂直接触；如图3所示为本专利技术的切割头结构示意图，其中切割头7包括陶瓷片1、加热丝2、镀金金属垫片3、导电浆料4、紧定螺钉5以及两个电极棒6；其中电极棒6头部设置有安装槽，陶瓷片1通过紧定螺钉5固定在两个安装槽之间；如图4所示，加热丝2两端为矩形焊盘，并通过丝网印刷工艺分别附着在陶瓷片1的上下两个表面；镀金金属垫片3分别放置在加热丝2的焊盘上，其中焊盘连接到外电源；加热丝2的焊盘和镀金金属垫片3分别嵌入电极棒6的安装槽中，同时镀金金属垫片3与焊盘之间、镀金金属垫片3与电极棒6之间的间隙填充导电浆料4；所述内滑块9为一空腔结构，一端开有两个安装孔，另一端设有内滑块端帽10；其中切割头7的两个电极棒6通过安装孔固定在内滑块9中；同时电极棒6与内滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热切割式线缆分离装置，其特征在于，包括机构主体(18)和陶瓷切割器组件(14)；所述陶瓷切割器组件(14)安装在机构主体(18)上；所述机构主体(18)包括线缆安装孔(15)、切割观察孔(16)以及两个限位杆(17)；其中线缆安装孔(15)贯通于主体结构(18)，用于特种线缆的穿插；两个限位杆(17)平行放置，沿垂直于线缆安装孔(15)的方向插入机构主体(18)，用于固定特种线缆；切割观察孔(16)开在限位杆(17)与线缆安装孔(15)垂直相交处，用于观察特种线缆的穿插与固定状态；所述陶瓷切割器组件(14)产生1000℃以上的高温，将固定于机构主体(18)上特种线缆熔断。

【技术特征摘要】
1.一种热切割式线缆分离装置，其特征在于，包括机构主体(18)和陶瓷切割器组件(14)；所述陶瓷切割器组件(14)安装在机构主体(18)上；所述机构主体(18)包括线缆安装孔(15)、切割观察孔(16)以及两个限位杆(17)；其中线缆安装孔(15)贯通于主体结构(18)，用于特种线缆的穿插；两个限位杆(17)平行放置，沿垂直于线缆安装孔(15)的方向插入机构主体(18)，用于固定特种线缆；切割观察孔(16)开在限位杆(17)与线缆安装孔(15)垂直相交处，用于观察特种线缆的穿插与固定状态；所述陶瓷切割器组件(14)产生1000℃以上的高温，将固定于机构主体(18)上特种线缆熔断。2.如权利要求1所述的一种热切割式线缆分离装置，其特征在于，所述陶瓷切割器组件(14)包括切割头(7)、绝缘垫(8)、内滑块(9)、内滑块端帽(10)、弹簧(11)、套筒端帽(12)以及套筒(13)；其中切割刀头(7)深入到两个限位杆(17)之间，并与特种线缆保持垂直接触；所述切割头(7)包括陶瓷片(1)、加热丝(2)、镀金金属垫片(3)、电浆料(4)、紧定螺钉(5)以及两个电极棒(6)；其中电极棒(6)头部设置有安装槽，陶瓷片(1)通过紧定螺钉(5)固定在两个安装槽之间；加热丝(2)两端为矩形焊盘，分别附着在陶瓷片(1)的上下两个表面；镀金金属垫片(3)分别放置在加热丝(2)的焊盘上；加热丝(2)的焊盘和镀金金属垫片(3)分别嵌入电极棒(6)的安装槽中，且镀金金属垫片(3)与焊盘之间、镀金金属垫片(3)与电极棒(6)之间的间隙填充导电浆料(4)；所述内滑块(9)为一空腔结构，一端开有两个安装孔，另一端设有内滑块端帽(10)；其中切割...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尚智，王长成，李新立，
申请(专利权)人：山东航天电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37