应用于高过载高旋转环境的电磁驱动MEMS安全系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于高过载高旋转环境的电磁驱动MEMS安全系统及其方法。本发明专利技术包括定子基板、隔爆转子、二级转子、连接销、限位杆、限位杆滑槽、传爆孔、连接杆、连接杆滑槽、第一弹簧、第二弹簧、第一限位滑块、第二限位滑块、攻击限位卡槽、磁体和电磁线圈；本发明专利技术应用于弹药的高过载且高转速环境，从弹药引信设计以及加工角度来看，采用圆形结构，贴合弹药的截面形状，具有结构空间占用小、空间利用率高和结构可靠性高等优势；同时，在依靠环境力解保之外，采用了电磁力实现二级保险的构建，在充分利用了弹药环境的同时，避免了纯机械驱动功能异常情况的出现，提高了系统安全性和稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
应用于高过载高旋转环境的电磁驱动MEMS安全系统及其方法


[0001]本专利技术涉及弹药安全技术，具体涉及一种应用于高过载高旋转环境的电磁驱动MEMS安全系统及其实现方法。

技术介绍

[0002]现代武器弹药向着灵巧、智能的方向发展，引信的微型化、智能化也已经成为众多研究机构的主要研究方案。随着武器装备技术的不断发展和进步，为了满足现代化实战环境的需求，引信功能也在不断的拓展，但受弹药外形及引信与弹药战斗部接口尺寸的限制，引信外形难以进行大范围的变化。弹簧—质量块作为较成熟的技术方法在MEMS安全系统中得到大量应用，但是驱动隔爆滑块运动的执行机构体积过大，使得安全系统整体尺寸过大，占用了弹药过多的空间，同时也加大了后期封装的困难。相较于传统的弹簧
‑
质量块，圆盘式微转子结构是一种更好的选择，微转子具有更高的移动速度和更小的空间占用(相同的装药量下)并且不受其他方向惯性效应的影响。
[0003]目前，MEMS微型驱动主要包括：静电驱动、热电驱动和电磁驱动。由于MEMS结构不能承受高电压，并且微型传爆药温度敏感度高，高温下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于高过载高旋转环境的电磁驱动MEMS安全系统，所述应用于高过载高旋转环境的电磁驱动MEMS安全系统安装在弹药的微型起爆药与下一级装药之间，表面垂直于发射方向；在弹药中，始发火工品换能元和微型起爆药与下一级装药位置对正，始发火工品换能元通过导线连接至弹药的微控制芯片上；弹药应用于高过载且高旋转环境的环境中，其特征在于，所述电磁驱动MEMS安全系统包括：定子基板、隔爆转子、二级转子、连接销、限位杆、限位杆滑槽、传爆孔、连接杆、连接杆滑槽、第一弹簧、第二弹簧、第一限位滑块、第二限位滑块、攻击限位卡槽、磁体和电磁线圈；其中，定子基板为圆形平板，在定子基板的表面开设有转子凹槽；在转子凹槽内设置有同轴放置的隔爆转子和二级转子，隔爆转子和二级转子的表面不高于定子基板的表面；隔爆转子为圆形平板，隔爆转子的中心通过连接销连接定子基板；在隔爆转子外同轴设置环形的二级转子，二级转子的内径大于隔爆转子的直径，二级转子的外径小于转子凹槽的直径；在隔爆转子的边缘设置与其连接为一体的限位杆，在二级转子的内边缘相应的位置开设限位杆滑槽，限位杆滑槽为部分环形，限位杆的顶端距连接销的距离小于限位槽的外半径，限位杆能够以连接销为中心在限位杆滑槽内转动，并且行程受限位杆滑槽的起始端和终端的限制；二级转子上沿着径向开设有贯通槽，在隔爆转子的外边缘相应的位置开设有连接卡槽，连接杆的底端穿过贯通槽伸入至连接卡槽内，连接杆的顶端露出二级转子的外边缘，在二级解保前通过连接杆将二级转子与隔爆转子连接成一个整体且一起联动；在转子凹槽的外边缘开设有连接杆滑槽，连接杆滑槽为部分环形，连接杆的顶端距连接销的距离小于连接杆滑槽的外半径，连接杆的顶端能够以连接销为中心在连接杆滑槽内转动，并且行程受连接杆滑槽的起始端和终端的限制；在隔爆转子上开设有传爆孔，在安全状态下，传爆孔与微型起爆药错位，传爆孔与微型起爆药之间的错位角度等于限位槽的转动角度与连接杆滑槽的转动角度之和，在定子基板的转子凹槽上开设有装药定位孔，装药定位孔覆盖微型起爆药；在定子基板的表面，且分别位于连接杆滑槽的起始端和终端，分别开设有第一滑块凹槽和第二滑块凹槽，第一滑块凹槽和第二滑块凹槽的末端连通至连接杆滑槽的外边缘，在第一滑块凹槽和第二滑块凹槽内分别设置有第一弹簧与第一限位滑块和第二弹簧与第二限位滑块；第一弹簧的底端固定在第一滑块凹槽的侧壁上，第一弹簧的顶端固定在第一限位滑块的底端，在第一弹簧自由状态下，第一限位滑块的顶端露出第一滑块凹槽至连接杆滑槽，第一弹簧的伸缩方向沿径向；第二弹簧的底端固定在第二滑块凹槽的侧壁上，第二弹簧的顶端固定在第二限位滑块的底端，第二弹簧的伸缩方向沿切向，第二限位滑块朝向中心的面开设有攻击限位卡槽，在第二弹簧自由状态下，攻击限位卡槽与连接杆滑槽的终端错位，在第二弹簧拉伸状态下，攻击限位卡槽对正且连通至连接杆滑槽的终端；在第二限位滑块上开设有磁体安装槽，在磁体安装槽内设置磁体；在定子基板的表面且位于第二滑块凹槽内与第二弹簧相对的一侧开设有电磁线圈安装槽，在电磁线圈安装槽内设置电磁线圈，电磁线圈连接至弹药的微控制芯片；定子基板的边缘与弹药固定，跟随弹药做整体运动；电磁驱动MEMS安全系统具有安全状态和攻击状态；在弹药发射前，电磁驱动MEMS安全系统处于安全状态下，第一弹簧和第二弹簧均处于原长，连接杆将二级转子与隔爆转子连接成一个整体，连接杆位于连接杆滑槽的起始端，第一限位滑块的顶端伸入至连接杆滑槽内且抵住连接杆的顶端限定连接杆的位置，隔爆转子的限位杆位于限位杆滑槽的起始端，第二限位滑块的攻击限位卡槽位于第二滑块凹槽内，
电磁线圈不通电，传爆孔与微型起爆药错位；弹药发射后，定子基板跟随弹药高速旋转，使得通过连接杆构成的二级转子和隔爆转子的整体相对于定子基板产生转动偏移，连接杆的顶端挤压第一限位滑块使得第一弹簧收缩，从而连接杆越过第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄文忠，李志鹏，苏文亭，吕斯宁，阚文星，冯恒振，何博，李昕晢，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：