本申请提供一种气动分离解锁装置及系统，该解锁装置包括：外壳、芯座、芯轴、锁紧机构和气动分离推力机构；芯座与被分离部件固定连接，芯座设置在外壳内，并与外壳固定连接；芯轴插入芯座内，芯轴位于芯座外部的一端与分离部件固定连接；锁紧机构设置在外壳内，且锁紧机构卡入芯座和芯轴内，以使芯轴和芯座锁紧连接；气动分离推力机构连接在外壳内，并顶紧连接在芯轴的顶端；气动分离推力机构用于推动芯轴从芯座内移出，以解锁锁紧机构。本申请结构简单，解锁分离时间短，多个解锁装置可实现较好的分离一致性和同步性。好的分离一致性和同步性。好的分离一致性和同步性。
【技术实现步骤摘要】
一种气动分离解锁装置及系统
[0001]本申请涉及分离解锁装置
，尤其涉及一种气动分离解锁装置及系统。
技术介绍
[0002]随着航天技术的不断发展，航天任务也越来越多样化和复杂化，针对航天器连接分离系统中的关键部件解锁装置，也提出了更高的要求，不仅要连得住、分得开，还要满足低冲击与可重复等要求，因此对于传统火工解锁装置具有分离冲击强烈、附加污染明显和不可重复使用等不可克服的缺点，新型非火工解锁装置也应运而生。
[0003]针对以上火工品解锁装置的不足，陆续出现了以记忆合金、石蜡、电磁等作为驱动源的非火工解锁分离装置。
[0004]目前研制出的解锁装置虽然通过非火工触发，使其分离冲击有所降低，但是与火工品相比，现有解锁装置包括解锁分离控制机构、锁紧机构和推力机构，其机构设计复杂，通过锁分离控制机构解锁锁紧机构，通过推力机构推动解锁装置连接的两物体分离，解锁分离时间较长，无法满足航天领域分离窗口时间短的快响应需求，也不利于多个解锁装置的分离一致性和同步性的性能保证。
[0005]因此，目前亟需提供一种组成零件少，结构简单，解锁分离时间短，多个解锁装置可实现较好的分离一致性和同步性的分离解锁装置。
技术实现思路
[0006]本申请的目的在于提供一种气动分离解锁装置及系统，具有组成零件少，结构简单，解锁分离时间短，多个解锁装置可实现较好的分离一致性和同步性。
[0007]为达到上述目的，本申请提供一种气动分离解锁装置，包括：外壳、芯座、芯轴、锁紧机构和气动分离推力机构；所述芯座与被分离部件固定连接，所述芯座设置在所述外壳内，并与所述外壳固定连接；所述芯轴插入所述芯座内，所述芯轴位于所述芯座外部的一端与分离部件固定连接；所述锁紧机构设置在所述外壳内，且所述锁紧机构卡入所述芯座和所述芯轴内，以使所述芯轴和所述芯座锁紧连接；所述气动分离推力机构连接在所述外壳内，并顶紧连接在所述芯轴的顶端；气动分离推力机构用于推动所述芯轴从所述芯座内移出，以解锁所述锁紧机构。
[0008]如上的，其中，所述锁紧机构包括:缸体、压缩弹簧和钢球；所述缸体设置在所述外壳内，并套设在所述芯座外部；所述缸体的一端抵接所述芯座，另一端抵接所述压缩弹簧，所述压缩弹簧远离所述缸体的一端抵接在所述外壳内壁，所述压缩弹簧用于将所述缸体顶紧在所述芯座的端部；所述缸体的内壁开设有沟槽和释放槽，所述沟槽的开设深度小于所述释放槽的深度，所述沟槽和所述释放槽通过圆弧过渡连接；所述芯座的侧壁开设有通孔；所述芯轴的外壁开设有弧形沟槽；所述锁紧机构在锁紧状态下，所述钢球穿过所述通孔，所述钢球的一端限位在所述芯轴的弧形沟槽内，另一端限位在所述缸体的沟槽内。
[0009]如上的，其中，所述气动分离推力机构包括：活塞、活塞杆、第一密封圈和第二密封
圈；所述活塞杆从所述外壳顶部穿入所述外壳和所述缸体内，所述活塞杆通过所述第一密封圈与所述缸体密封连接；所述活塞设置在所述缸体内，并固定在所述活塞杆的端部，所述活塞通过所述第二密封圈与所述缸体密封连接，所述活塞远离所述活塞杆的一端抵接在所述芯座的端部；所述活塞、所述缸体、所述第一密封圈和所述第二密封圈围绕成密闭腔体；所述活塞杆沿其长度方向开设有用于通入气体的气体通道；所述活塞杆侧壁开设有开孔；所述气体通道通过所述开孔与所述密闭腔体连通。
[0010]如上的，其中，所述气体通道内通入气体后，气体从所述开孔进入所述密闭腔体，所述缸体向远离所述芯座的方向移动，所述钢球从所述沟槽内移入所述释放槽内，所述钢球从所述芯轴的弧形沟槽内移出，所述芯轴与所述芯座分离。
[0011]如上的，其中，所述钢球包括至少一排钢球，每一排钢球包括多个沿着所述芯座的圆周方向均匀间隔开分布的钢球。
[0012]如上的，其中，所述芯轴对应于每一排所述钢球处设置一个弧形沟槽，所述弧形沟槽沿所述芯轴的圆周方向内凹；所述芯座对应于每一个所述钢球开设有一个通孔；所述缸体对应于每一排所述钢球处开设有一个沟槽和一个释放槽，所述沟槽和所述释放槽均沿着所述缸体的内壁圆周方向内凹。
[0013]如上的，其中，所述芯座具有外螺纹；所述外壳的端部具有内螺纹；所述外壳为圆筒状，所述外壳套设在所述芯座的外部后，通过所述内螺纹与所述芯座的外螺纹连接。
[0014]如上的，其中，所述缸体为圆筒状，所述缸体的一端为开口端，另一端具有用于围绕成所述密闭腔体的顶壁；所述缸体通过所述开口端套设在所述芯座的上；所述顶壁开设有用于穿过所述活塞杆的第一开口；所述活塞杆与所述第一开口的内壁之间通过所述第一密封圈密封连接。
[0015]如上的，其中，所述外壳开设有用于穿过所述活塞杆的第二开口。
[0016]本申请还提供一种气动分离解锁系统，包括多个气动分离解锁装置，每一个气动分离解锁装置的气动分离推力机构包括一个气体通道，所有气动分离解锁装置的气体通道连接在同一个管路内，通过所述管路向多个气动分离解锁装置的气体通道内通入气体，多个所述气动分离解锁装置同时动作。
[0017]本申请实现的有益效果如下：
[0018](1)本申请采用多个钢球周向布置形式对分离部件进行锁紧，多个钢球卡入缸体内壁沟槽、芯座的通孔和芯轴外壁弧形沟槽，以多个钢球的截面作为剪切受力面来保证芯轴和芯座的可靠连接，本申请锁紧机构承载能力大。
[0019](2)本申请缸体内壁沟槽、芯轴外壁弧形沟槽和芯座的通孔构成了钢球的保持架，与分离部件连接的芯轴可在与芯座可靠连接的同时，实现自由转动，即分离件可相对于被分离件自由转动。
[0020](3)本申请解锁分离时，高压气体的压力克服压缩弹簧的弹性力，可实现较低的分离冲击响应。
[0021](4)本申请解锁分离时，由于连接多个气动分离解锁装置的管路内气压相等，多个气动分离解锁装置同时动作，保证多个气动分离解锁装置分离一致性和同步性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本申请实施例的一种气动分离解锁装置的锁紧状态下的剖视图。
[0024]图2为本申请实施例的一种气动分离解锁装置的分解结构示意图。
[0025]图3为本申请实施例的一种气动分离解锁装置的分离状态下的剖视图。
[0026]附图标记：1
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芯座；2
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芯轴；3
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缸体；4
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外壳；5
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活塞杆；6
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钢球；7
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压缩弹簧；8
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第一密封圈；9
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第二密封圈；10
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活塞；11
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芯轴插入孔；12
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外螺纹；13
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气动分离解锁装置，其特征在于，包括：外壳、芯座、芯轴、锁紧机构和气动分离推力机构；所述芯座与被分离部件固定连接，所述芯座设置在所述外壳内，并与所述外壳固定连接；所述芯轴插入所述芯座内，所述芯轴位于所述芯座外部的一端与分离部件固定连接；所述锁紧机构设置在所述外壳内，且所述锁紧机构卡入所述芯座和所述芯轴内，以使所述芯轴和所述芯座锁紧连接；所述气动分离推力机构连接在所述外壳内，并顶紧连接在所述芯轴的顶端；气动分离推力机构用于推动所述芯轴从所述芯座内移出，以解锁所述锁紧机构。2.根据权利要求1所述的气动分离解锁装置，其特征在于，所述锁紧机构包括:缸体、压缩弹簧和钢球；所述缸体设置在所述外壳内，并套设在所述芯座外部；所述缸体的一端抵接所述芯座，另一端抵接所述压缩弹簧，所述压缩弹簧远离所述缸体的一端抵接在所述外壳内壁，所述压缩弹簧用于将所述缸体顶紧在所述芯座的端部；所述缸体的内壁开设有沟槽和释放槽，所述沟槽的开设深度小于所述释放槽的深度，所述沟槽和所述释放槽通过圆弧过渡连接；所述芯座的侧壁开设有通孔；所述芯轴的外壁开设有弧形沟槽；所述锁紧机构在锁紧状态下，所述钢球穿过所述通孔，所述钢球的一端限位在所述芯轴的弧形沟槽内，另一端限位在所述缸体的沟槽内。3.根据权利要求2所述的气动分离解锁装置，其特征在于，所述气动分离推力机构包括：活塞、活塞杆、第一密封圈和第二密封圈；所述活塞杆从所述外壳顶部穿入所述外壳和所述缸体内，所述活塞杆通过所述第一密封圈与所述缸体密封连接；所述活塞设置在所述缸体内，并固定在所述活塞杆的端部，所述活塞通过所述第二密封圈与所述缸体密封连接，所述活塞远离所述活塞杆的一端抵接在所述芯座的端部；所述活塞、所述缸体、所述第一密封圈和所述第二密封圈围绕成密闭腔体；所述活塞杆沿其长度方向开设有用于通入气体的气体通道；所述活塞杆侧壁开设有开孔；所述气体通道通过所述开孔与所述密闭腔体连通。4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙志超，明爱珍，张东博，娄宏伟，
申请(专利权)人：北京中科宇航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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