一种应用于航天器的可控分步解锁装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种应用于航天器的可控分步解锁装置，包括异形螺杆、被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D、导向端盖、外筒、导向套筒、步进电机、轴承和压紧螺母；导向套筒通过轴承活动安装在外筒内，下端与步进电机的转轴端相连，上端与异形螺杆活动连接，异形螺杆一端活动设置在导向套筒内，另一端穿过导向端盖，并通过压紧螺母依次与被锁定板D、被锁定板C、被锁定板B、被锁定板A相连。本发明专利技术采用一台步进电机实现了多次解锁操作，具有轻量化、控制简单、可靠性高等优点，是一种在航天器上针对多次有序解锁场合具有较高应用价值的解锁装置。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于航天器的可控分步解锁装置
本专利技术涉及航天器结构，具体为一种应用于航天器的可控分步解锁装置。
技术介绍
航天器上的解锁装置应用日益广泛，根据应用场合的不同，对解锁装置提出了更多的要求。传统的星上解锁一般采用火工品解锁装置、记忆合金解锁装置以及热刀切割等。其中，火工品解锁装置消耗较大、冲击响应大，属于一次性解锁；记忆合金需要在轨加热，引起功能材料相变实现解锁，但是难以控制解锁时序；热刀切割绳索的解锁方式同样面临上述问题。因此，传统的星上解锁装置一方面成本高，大部分是单次使用，另一方面在控制解锁时序上比较困难。
技术实现思路
针对当前解锁装置在解锁时序上的不足之处，从低成本、低冲击、高复用性、轻量化、控制简单、可靠性高等方面考虑，本专利技术提供了一种新型的适用于航天器的可控分步解锁装置。为实现上述目的，本专利技术具体通过以下技术方案实现：一种应用于航天器的可控分步解锁装置，包括异形螺杆、被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D、导向端盖、外筒、导向套筒、步进电机、轴承和压紧螺母；导向套筒通过轴承活动安装在外筒内，下端与步进电机的转轴端相连，上端与异形螺杆活动连接，异形螺杆一端活动设置在导向套筒内，另一端穿过导向端盖，并通过压紧螺母依次与被锁定板D、被锁定板C、被锁定板B、被锁定板A相连。进一步地，所述导向端盖采用钛合金材质，通过螺钉安装在外筒的上端，异形螺杆从其中心的螺纹孔旋出；当步进电机转动时，异形螺杆可产生伸缩运动，按照异形螺杆伸缩的长度不同，可顺次解锁被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D。进一步地，所述导向套筒的内腔为正方形空腔，异形螺杆一端为方形滑块，与导向套筒形成间隙配合，使得异形螺杆可在导向套筒内腔沿轴向产生自由滑动。进一步地，所述被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D中间均设有通孔，该通孔的孔径大于异形螺杆的直径。进一步地，所述步进电机与外筒固连，在程序控制下电机产生旋转运动，实现解锁作业。进一步地，所述异形螺杆采用钛合金材料，由一方形滑块和一螺杆一体加工成型。本专利技术采用异形螺杆作为锁紧部件及解锁部件，异形螺杆与导向套筒通过一定配合可在套筒内腔内产生沿轴向的一维滑动，无相对转动。异形螺杆的螺纹杆部分可穿过导向端盖的螺纹孔，起导向和锁定功能。异形螺杆螺纹杆部分穿过导向端盖后，伸出的部分作为实际参与锁紧的螺纹杆。由于采用了以上的技术方案，使得本专利技术具有以下的优点：1.根据被锁定部件的尺寸和数量，可灵活设计异形螺杆长度，适应不同的锁定需求；2.步进电机控制简单，只需朝一个方向转动，即可实现顺次解锁，可靠性高；3.该解锁装置无冲击，复用性高，基本无耗材。必要情况下，可实现重复解锁和锁定动作。附图说明图1为本专利技术实施例一种应用于航天器的可控分步解锁装置的结构示意图。图2为实施例中的异形螺杆示意图。图3为本专利技术实施例中的导向套筒示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种应用于航天器的可控分步解锁装置，包括异形螺杆1、被锁定板A2、被锁定板B3、被锁定板C4、被锁定板D5、导向端盖6、外筒7、导向套筒8、步进电机9、轴承10和压紧螺母11；导向套筒8通过轴承10活动安装在外筒7内，下端与步进电机9的转轴端相连，上端与异形螺杆1活动连接，异形螺杆1一端活动设置在导向套筒8内，另一端穿过导向端盖6，并通过压紧螺母11依次与被锁定板D5、被锁定板C4、被锁定板B3、被锁定板A2相连。所述导向端盖6采用钛合金材质，通过螺钉安装在外筒7的上端，异形螺杆1从其中心的螺纹孔旋出；当步进电机9转动时，异形螺杆1可产生伸缩运动，按照异形螺杆1伸缩的长度不同，可顺次解锁被锁定板A2、被锁定板B3、被锁定板C4、被锁定板D5。导向套筒8内腔为正方形空腔，异形螺杆1一端同样为方形头部，与导向套筒8形成间隙配合，使得异形螺杆1可在导向套筒8内腔沿轴向产生自由滑动。所述导向套筒8的内腔为正方形空腔，异形螺杆1一端为方形滑块，与导向套筒8形成间隙配合，使得异形螺杆1可在导向套筒8内腔沿轴向产生自由滑动。所述步进电机9与外筒7固定，两部分同时固定于星体上，当步进电机9在程序控制下进行转动时，其电机输出轴带动导向套筒8在两端轴承10的支撑下实现转动。所述异形螺杆1采用钛合金材料，由一方形滑块和一螺杆一体加工成型所述被锁定板A2、被锁定板B3、被锁定板C4、被锁定板D5中间均设有通孔，该通孔的孔径与压紧螺母11的外径配合，压紧螺母11的中心为螺纹孔，与异形螺杆1的螺纹配合。本具体实施的解锁装置在星载计算机的程序控制下，通过步进电机的间隙转动，带动异形螺杆在导向套筒内转动，异形螺杆穿过导向端盖的螺纹孔与被锁定部件通过螺纹紧固，从而实现异形螺杆沿轴向旋转伸缩，同时完成释放动作。具体地，在压紧操作时，将被锁定板5穿过异形螺杆1，随后将压紧螺母11从异形螺杆1顶端旋入，最终旋入到被压紧板5，通过螺钉将压紧螺母11和被压紧板5紧固，实现锁紧操作。锁定板A2、被锁定板B3、被锁定板C4、被锁定板D5按照顺序依次实现锁紧操作。当在轨需要解锁时，只需要将步进电机9转动，可将异形螺杆1抽出，使其缩回导向套筒8内腔中。可顺次解锁锁定板A2、被锁定板B3、被锁定板C4、被锁定板D5等。因此本专利技术可根据需要锁定的部件的数量和尺寸，对异形螺杆1进行适应性的改进，可实现顺次解锁，可靠性高，工作原理成熟，控制方案简单。本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。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专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于航天器的可控分步解锁装置，其特征在于，包括异形螺杆(1)、被锁定板A(2)、被锁定板B(3)、被锁定板C(4)、被锁定板D(5)、导向端盖(6)、外筒(7)、导向套筒(8)、步进电机(9)、轴承(10)和压紧螺母(11)；导向套筒(8)通过轴承(10)活动安装在外筒(7)内，下端与步进电机(9)的转轴端相连，上端与异形螺杆(1)活动连接，异形螺杆(1)一端活动设置在导向套筒(8)内，另一端穿过导向端盖(6)，并通过压紧螺母(11)依次与被锁定板D(5)、被锁定板C(4)、被锁定板B(3)、被锁定板A(2)相连。

【技术特征摘要】
1.一种应用于航天器的可控分步解锁装置，其特征在于，包括异形螺杆(1)、被锁定板A(2)、被锁定板B(3)、被锁定板C(4)、被锁定板D(5)、导向端盖(6)、外筒(7)、导向套筒(8)、步进电机(9)、轴承(10)和压紧螺母(11)；导向套筒(8)通过轴承(10)活动安装在外筒(7)内，下端与步进电机(9)的转轴端相连，上端与异形螺杆(1)活动连接，异形螺杆(1)一端活动设置在导向套筒(8)内，另一端穿过导向端盖(6)，并通过压紧螺母(11)依次与被锁定板D(5)、被锁定板C(4)、被锁定板B(3)、被锁定板A(2)相连。2.如权利要求1所述的一种应用于航天器的可控分步解锁装置，其特征在于，所述导向端盖(6)采用钛合金材质，通过螺钉安装在外筒(7)的上端，异形螺杆(1)从其中心的螺纹孔旋出；当步进电机(9)转动时，异形螺杆(1)可产生伸缩运动，按照异形螺杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵枝凯，王智磊，杜三虎，聂斌斌，袁野，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31