可分离连接件制造技术

本发明专利技术提供了一种可分离连接件，包括螺栓件和形状记忆合金件。其中，螺栓件用于连接固定基体和待分离体，螺栓件上设有应力薄弱区，应力薄弱区位于固定基体和待分离体之间的连接处。形状记忆合金件设置在固定基体和待分离体之间，形状记忆合金件具有第一状态和受热相变而伸展的第二状态，在第二状态下伸展以撑断应力薄弱区。使用时，将待分离体通过可分离连接件与固定基体连接，进行分离时，对形状记忆合金件加热，温度达到预定值，形状记忆合金件产生相变而伸展，在相变过程中释放相变载荷，相变载荷传递到螺栓件的应力薄弱区，超过应力薄弱区承受的最大载荷进而使螺栓件在应力薄弱区发生断裂，从而实现待分离体与固定基体分离。

Detachable connector

The invention provides a detachable connector including bolt parts and shape memory alloy parts. Among them, the bolt parts are used to connect the fixed base and the separation body. There is a stress weak zone on the bolt, and the stress weak zone is located at the connection between the fixed base and the separation body. The shape memory alloy is set between the fixed matrix and the separation body. The shape memory alloy parts have second states stretching in the first state and the thermal phase transition, extending in the second state to support the weak zone of stress. When the separation body is connected to the fixed substrate by the detachable connector, the shape memory alloy parts are heated and the temperature reaches the predetermined value. The shape memory alloy parts produce the phase transition and extend, and the phase change load is released during the phase change process. The phase change load is transferred to the stress weak zone of the bolt part and exceeds the stress. The maximum load that the weak zone bears can cause the bolt to fracture in the stress weak area, so as to separate the separated body from the fixed matrix.

【技术实现步骤摘要】
可分离连接件
本专利技术涉及机械机构的可分离连接件领域，具体而言，涉及一种可分离连接件。
技术介绍
机械结构需要多种可分离连接件在有限空间内实现分离功能，如石油井下自动丢手、航天展开天线的分离、火箭级间分离等。传统的火工爆炸可分离连接件依靠起爆药的爆炸实现螺栓断裂分离。此种可分离连接件技术较为成熟，分离响应迅速，但结构较大、冲击污染大。形状记忆合金(ShapeMemoryAlloys,)，简称SMA，是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料，即拥有“记忆"效应的合金。自发现形状记忆合金以后，人们开始利用形状记忆合金制造可分离连接件。专利“Fasteningapparatushavingshapememoryalloyactuator”(US19920882408)提出形状记忆合金柱驱动分瓣螺母的解锁机构。装配解锁机构时，分瓣螺母通过销钉连接成为有效的螺纹副，将需要分离的螺栓拧入其中；解锁时对SMA柱通电加热，SMA柱产生形变，通过驱动器将销钉剪断，分瓣螺母组成的螺纹副失效，螺栓脱出，完成分离动作。该解锁机构具有承载大、体积小、低冲击、无污染等优点，但结构复杂，所需驱动电流大。公开号为CN1320093A的专利提出一种具有形状记忆致动器的保持及释放机构。将记忆合金丝缠绕在致动器的外端，加热时记忆合金丝收缩，带有内螺纹的圆筒分为两半，预先拧入的物体即被释放。此分离机构记忆合金丝较长，容易导致加热不均和局部过热。公开号为CN102788537A的专利提出一种熔断SMA丝空间连接与分离机构。机构在连接状态时，分瓣螺母通过捆紧弹簧形成完整的螺纹副，并与外壳连接。SMA丝两端分别连接机构外壳和捆紧弹簧。分离时对SMA丝进行加热，SMA丝断裂，释放捆紧弹簧，分瓣螺母分开，螺栓脱出，完成分离。此分离机构解锁彻底、可靠性高、抗振动和冲击载荷能力强。但结构复杂，同步性差。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种结构简单的可分离连接件。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种可分离连接件，包括螺栓件和形状记忆合金件。其中，螺栓件用于连接固定基体和待分离体，螺栓件上设有应力薄弱区，应力薄弱区位于固定基体和待分离体之间的连接处。形状记忆合金件设置在固定基体和待分离体之间，形状记忆合金件具有第一状态和受热相变而伸展的第二状态，形状记忆合金件在第二状态下伸展以撑断应力薄弱区。进一步地，可分离连接件还包括支撑件，支撑件用于固定安装在固定基体上，支撑件的朝向待分离体的一端开设有第一安装孔，第一安装孔用于安装螺栓件和形状记忆合金件。进一步地，第一安装孔为阶梯孔，包括相连通的大孔段和小孔段，螺栓件穿过大孔段并与小孔段配合，形状记忆合金件安装在大孔段处，形状记忆合金件在第二状态伸展，以抵推待分离体。进一步地，螺栓件包括螺栓头和与螺栓头连接的螺栓杆，螺栓头用于安装在待分离体中，螺栓杆用于安装在固定基体中，应力薄弱区位于螺栓头和螺栓杆之间。进一步地，形状记忆合金件为形状记忆合金环，螺栓件穿过形状记忆合金环并与小孔段配合。进一步地，可分离连接件还包括发热件，发热件设置在支撑件上，发热件用于对形状记忆合金件进行加热。进一步地，发热件由绝缘的碳纤维制成。进一步地，支撑件的第一安装孔的两侧开设有过孔，用于使电源线通过与发热件连接。进一步地，可分离连接件还包括外壳封装件，外壳封装件用于固定安装在固定基体上，外壳封装件朝向待分离体的一端开设有第二安装孔，支撑件及发热件安装在第二安装孔内。进一步地，第二安装孔包括与待分离体靠近的发热件容纳段和与待分离体远离的支撑件安装段，支撑件的下部与支撑件安装段固定连接，发热件容纳段用于容纳发热件。应用本专利技术的技术方案，使用时，将待分离体通过可分离连接件与固定基体连接，要进行分离时，对形状记忆合金件加热，温度达到预定值，形状记忆合金件产生相变而伸展。形状记忆合金件产生相变过程中释放相变载荷，相变载荷传递到螺栓件的应力薄弱区，超过应力薄弱区承受的最大载荷进而使螺栓件在应力薄弱区发生断裂，从而实现待分离体与固定基体分离。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的可分离连接件的实施例的剖视结构示意图；图2示出了图1中的支撑件的主视示意图；图3示出了图1中的支撑件的俯视示意图；图4示出了图1中的外壳封装件的主视示意图；图5示出了图1中的外壳封装件的俯视示意图；图6示出了图1中的支撑件、外壳封装件及发热件的装配图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、固定基体；2、待分离体；10、螺栓件；20、形状记忆合金件；30、支撑件；40、发热件；50、外壳封装件。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。图1示出了本专利技术的可分离连接件的实施例的结构，包括螺栓件10和形状记忆合金件20，其中，螺栓件10用于连接固定基体1和待分离体2，螺栓件10上设有应力薄弱区，应力薄弱区位于固定基体1和待分离体2之间的连接处；形状记忆合金件20设置在固定基体1和待分离体2之间，形状记忆合金件20具有第一状态和受热相变而伸展的第二状态，形状记忆合金件20在第二状态下伸展撑断应力薄弱区。使用时，将待分离体2通过可分离连接件与固定基体1连接，要进行分离时，对形状记忆合金件20加热，温度达到预定值，形状记忆合金件20产生相变而伸展。形状记忆合金件20产生相变过程中释放相变载荷，相变载荷传递到螺栓件10的应力薄弱区，超过应力薄弱区承受的最大载荷进而使螺栓件10发在应力薄弱区发生断裂，从而实现待分离体2与固定基体1分离。可选的，在安装形状记忆合金件20时，可先将其压缩5％，再连同螺栓件10连接待分离体2与固定基体1，以加大形状记忆合金件20的伸展。可选的，本实施例的技术方案中，螺栓件10为成品件，其直径为6mm，材质为高锰钢，应力薄弱区为在该螺栓件10上加工出的切口。该切口形状为U形，其根部的圆弧半径是1mm。为了不致切口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可分离连接件，其特征在于，包括：螺栓件(10)，所述螺栓件(10)用于连接固定基体(1)和待分离体(2)，所述螺栓件(10)上设有应力薄弱区，所述应力薄弱区位于所述固定基体(1)和所述待分离体(2)之间的连接处；形状记忆合金件(20)，所述形状记忆合金件(20)设置在所述固定基体(1)和所述待分离体(2)之间，所述形状记忆合金件(20)具有第一状态和受热相变而伸展的第二状态，所述形状记忆合金件(20)在第二状态下伸展以撑断所述应力薄弱区。

【技术特征摘要】
1.一种可分离连接件，其特征在于，包括：螺栓件(10)，所述螺栓件(10)用于连接固定基体(1)和待分离体(2)，所述螺栓件(10)上设有应力薄弱区，所述应力薄弱区位于所述固定基体(1)和所述待分离体(2)之间的连接处；形状记忆合金件(20)，所述形状记忆合金件(20)设置在所述固定基体(1)和所述待分离体(2)之间，所述形状记忆合金件(20)具有第一状态和受热相变而伸展的第二状态，所述形状记忆合金件(20)在第二状态下伸展以撑断所述应力薄弱区。2.根据权利要求1所述的可分离连接件，其特征在于，所述可分离连接件还包括支撑件(30)，所述支撑件(30)用于固定安装在所述固定基体(1)上，所述支撑件(30)的朝向所述待分离体(2)的一端开设有第一安装孔，所述第一安装孔用于安装所述螺栓件(10)和所述形状记忆合金件(20)。3.根据权利要求2所述的可分离连接件，其特征在于，所述第一安装孔为阶梯孔，包括相连通的大孔段和小孔段，所述螺栓件(10)穿过所述大孔段并与所述小孔段配合，所述形状记忆合金件(20)安装在所述大孔段处，所述形状记忆合金件(20)在所述第二状态伸展，以抵推所述待分离体(2)。4.根据权利要求3所述的可分离连接件，其特征在于，所述螺栓件(10)包括螺栓头和与所述螺栓头连接的螺栓杆，所述螺栓头用于安装在所述待分离体(2)中，所述螺栓杆用于安装在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀江，陶亮，李维轩，于洋，舒振辉，郭鑫，武兴勇，邓平，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11