本发明专利技术涉及一种两级冗余驱动的锁定解锁装置，属于两结构间的锁定与解锁技术领域；其特征在于，该装置包括两端敞开的圆柱形壳体，分别与壳体两端相连的壳体底座和壳体顶盖，壳体底座和壳体顶盖的中心均开有通孔；设置在壳体内轴线上的分瓣螺母，套于分瓣螺母１２外周的套圈１１，该套圈一端封闭；其特征在于，还包括设置在壳体内的一级驱动器、一级止动器、开合器和二级驱动器；本发明专利技术装置具有锁定、解锁可靠，解锁冲击力很小，承载能力强，可快捷的进行重置操作，结构紧凑，体积小。安装接口多样等诸多优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于两结构间的锁定与解锁
，特别涉及能在指定的工作条件下对 两结构进行紧固，并在规定条件下解除锁定的装置。
技术介绍
航天器上一些部件和结构如舱体之间在地面和发射过程中处于连接状态，进入轨 道后需要分离已实现其功能；太阳帆板在发射状态下由于空间的限制和减振的需要处于压 紧收拢状态，抵达轨道后锁定装置解除，帆板展开后进入工作状态。再如太空大型展开式天 线等，均需要能够实现锁定和解锁功能的装置。当卫星上携带高精度高灵敏仪器时，需要安 装低频隔振系统。低频隔振系统对在轨状态下的微振动具有很好的隔离作用。但自身较为 脆弱。需要使用锁定解锁装置在发射过程中将仪器牢固可靠的固定，承受发射过程中恶劣 的过载、振动、冲击环境，并在达到轨道后指定的状态下解除锁定将仪器释放，同时隔振系 统开始工作。广泛使用的锁定解锁装置是爆炸螺栓，驱动力为火工品爆炸产生的冲击力。这种 驱动方式优点是驱动力大、技术成熟。缺点是对被连接结构的冲击大，易产生污染。火工品 一次性使用，不能重置，正样产品不可进行解锁测试。近年来，以非火工品如形状记忆合金驱动的锁定解锁装置是这一领域的一个较新 的发展方向。目前较普遍的形状记忆合金驱动锁定解锁装置内普遍采用记忆合金丝驱动与 压紧弹簧配对使用的技术方案，如申请号为200810119580. 0的专利中所公开的结构。在这 类结构方案中，锁定解锁装置在锁定时，使用弹簧压紧对分瓣螺母起限位作用的结构，防止 其解锁。解锁时，记忆合金丝通电加热直接驱动分瓣螺母的限位结构，解除对分瓣螺母的约 束。这种驱动与弹簧配对，记忆合金丝直接驱动的方式在锁定和解锁可靠性方面存在一定 的不足。锁定时，对分瓣螺母起限位作用的结构仅被弹簧顶住，而无其他结构对其限位，装 置经历振动时，限位结构可能发生共振并发生过大的位移，失去对分瓣螺母的限位作用，进 而发生误解锁，锁定可靠性存在一定的不足。在解锁过程中，记忆合金丝必须克服很大的弹 簧压紧力，并行进足够的长度。记忆合金驱动部分的负担较大，解锁的可靠性也存在一定的 缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种两级冗余驱动的锁定解锁 装置，该装置具有锁定、解锁可靠，解锁冲击力很小，承载能力强，可快捷的进行重置操作， 结构紧凑，体积小等诸多优点。本专利技术提出的一种两级冗余驱动的锁定解锁装置，其特征在于，该装置包括两端 敞开的圆柱形壳体，分别与壳体两端相连的壳体底座和壳体顶盖，壳体底座和壳体顶盖的 中心均开有通孔；设置在壳体内轴线上的分瓣螺母，套于分瓣螺母外周的套圈，该套圈一端封闭；其特征在于，还包括设置在壳体内的一级驱动器、一级止动器、开合器和二级驱动 器；该一级驱动器包括压缩弹簧，驱动块，驱动块为中心带有一圆杆的圆盘，圆杆穿入 压缩弹簧内；该一级止动器包括具有中心通孔的止动器底座，多个与底座销连接的止动块；该开合器为带有中心通孔的旋转对称体，该一端部的侧面为止动面，止动面间隔 地开有多个凹槽；该二级驱动器包括中心开有通孔的驱动器底座，与驱动器底座同轴安装并能转动 的驱动盘，紧箍在驱动盘外部的绝缘壳，镶嵌在驱动器底座内的引线座；还包括设置在驱动 器底座与驱动盘之间的弹性体，以及盘绕在绝缘壳外侧的形状记忆合金丝；形状记忆合金 丝的一端头固定在绝缘壳上，另一端头与固定在引线座上，该形状记忆合金丝的两个端头 分别与电源的两极相连；其中，一级驱动器设置在套圈内的封闭端部，一级驱动器的驱动块的圆盘与分瓣螺母的 顶端接触；一级止动器的止动块与套圈封闭端的外表面接触，一级止动器的止动器底座与二 级驱动器的驱动器底座固定，二级驱动器的驱动器底座固定在顶盖内并与壳体固定；开合 器一端部的止动面或凹槽与一级止动器的止动块的圆柱面相接触；开合器的另一端面通过 同步轴与二级驱动器的驱动盘固定。本专利技术的特点及有益效果1、锁定强度高。锁定、解锁可靠，解锁冲击力很小。本专利技术装置锁定时，分瓣螺母与套圈保持面接触，能够承受很大的剪切力。使用形 状记忆合金做为驱动器，驱动过程冲击力小。解锁消耗的功率小，与航天器搭载电源兼容。2、可便捷的进行重置操作。本专利技术解锁过程中所有零件不发生破坏，可重复多次进行实验，正样产品也能够 进行解锁测试。3、采用两级驱动，锁定、解锁可靠性高。本专利技术锁定时使用一级止动器阻止解锁，其运动方向垂直于一级驱动器的运动方 向，两者的接触面与止动结构的运动方向接近相互垂直，但不致使止动结构自锁。开合器用 于阻止一级止动结构的运动，其运动与一级止动器的运动方向相互垂直，与接触面也相互 垂直，因而开合器能够自锁，配合使用弹性体固定，锁定解锁装置在经历高频和大量级振动 时，依然能够可靠的保持锁定。螺栓螺母拧紧后，螺母与套圈之间有很大的压紧力。推动套圈时必须使用很大的 力来克服静摩擦力。使用有源的驱动器来直接推动势必需要消耗很大的能量，可靠性难以 得到保证。在本装置中，有源的二级驱动器经过转换后间接推动套圈运动，仅需要很小的驱 动力就能使装置解锁，解锁的可靠性大幅增强。4、装置的驱动采用了冗余的设计，可靠性大大增强。驱动力与解锁具有冗余设计。两组记忆合金丝中的任何一组正常工作都能够驱动 装置解锁。5、结构紧凑、体积小。本专利技术可应用于航天器各舱体的锁紧分离，航天器上可展开结构的收拢锁定和释 放展开。附图说明图1为本专利技术的锁定解锁装置实施例外观立体示意图；其中(a)为装置横向放置 的示意图，(b)为装置竖向放置的示意图；图2为本实施例的锁定解锁装置处于锁定状态的结构示意图；图3为本实施例的外壳、底座、分瓣螺母、一级驱动器、套圈的装配分解示意图；图4为本实施例的一级止动器、开合器、二级驱动器、顶盖的装配分解示意图；图5为本实施例的一级驱动器的组成分解示意图；图6为本实施例的分瓣螺母的组成分解示意图；图7为本实施例的一级止动器的组成分解示意图；图8为本实施例的二级驱动器的组成分解示意图；图9为本实施例的二级驱动器与形状记忆合金丝的组成示意图。具体实施例方式本专利技术的两级驱动高度锁定解锁装置结合附图及实施例详细说明如下本专利技术提出的一种两级冗余驱动的锁定解锁装置。两端敞开的圆柱形壳体，分别 与壳体两端相连的壳体底座和壳体顶盖，壳体底座和壳体顶盖的中心均开有通孔；设置在 壳体内轴线上的分瓣螺母，套于分瓣螺母外周的套圈，该套圈一端封闭；其特征在于，还包 括设置在壳体内的一级驱动器、一级止动器、开合器和二级驱动器；该一级驱动器包括压缩弹簧，驱动块，驱动块为中心带有一圆杆的圆盘，圆杆穿入 压缩弹簧内；该一级止动器包括具有中心通孔的止动器底座，多个与底座销连接的止动块；该开合器为带有中心通孔的旋转对称体，该一端部的侧面为止动面，止动面间隔 地开有多个凹槽；该二级驱动器包括中心开有通孔的驱动器底座，与驱动器底座同轴安装并能转动 的驱动盘，紧箍在驱动盘外部的绝缘壳，镶嵌在驱动器底座内的引线座；还包括设置在驱动 器底座与驱动盘之间的弹性体，以及盘绕在绝缘壳外侧的形状记忆合金丝；形状记忆合金 丝的一端头固定在绝缘壳上，另一端头与固定在引线座上，该形状记忆合金丝的两个端头 分别与电源的两极相连。其中一级驱动器设置在套圈内的封闭端部，一级驱动器的驱动块的圆盘与分瓣螺母的 顶端接触(没有导向块的一端)；—本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种两级冗余驱动的锁定解锁装置，其特征在于，该装置包括两端敞开的圆柱形壳体，分别与壳体两端相连的壳体底座和壳体顶盖，壳体底座中心开有通孔；设置在壳体内位于轴线上的分瓣螺母，套于分瓣螺母外周的套圈，该套圈一端封闭；其特征在于，还包括设置在壳体内的一级驱动器、一级止动器、开合器和二级驱动器；该一级驱动器包括压缩弹簧，驱动块，驱动块为中心带有一圆杆的圆盘，圆杆穿入压缩弹簧内；该一级止动器包括具有中心通孔的止动器底座，多个与底座销连接的止动块；该开合器为带有中心通孔的旋转对称体，该一端部的侧面为止动面，止动面间隔地开有多个凹槽；该二级驱动器包括中心开有通孔的驱动器底座，与驱动器底座同轴安装并能转动的驱动盘，紧箍在驱动盘外部的绝缘壳，镶嵌在驱动器底座内的引线座；还包括设置在驱动器底座与驱动盘之间的弹性体，以及盘绕在绝缘壳外侧的形状记忆合金丝；形状记忆合金丝的一端头固定在绝缘壳上，另一端头与固定在引线座上，该形状记忆合金丝的两个端头分别与电源的两极相连；其中，一级驱动器设置在套圈内的封闭端部，一级驱动器的驱动块的圆盘与分瓣螺母的顶端接触；一级止动器的止动块与套圈封闭端的锥面接触，一级止动器的止动器底座与二级驱动器的驱动器底座固定，二级驱动器的驱动器底座固定在壳体顶盖内并与壳体固定；开合器一端部的止动面或凹槽与一级止动器的止动块的圆柱面相接触；开合器的另一端面通过同步轴与二级驱动器的驱动盘固定。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁鲁，郑钢铁，关新，王光远，
申请(专利权)人：郑钢铁，梁鲁，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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