[发明专利]一种航天器解锁分离装置

说明书

技术领域

本发明属于受控释放机构领域，尤其涉及（但不专指）温度机构，即受温度作用控制的机构领域。

本发明非专一的用于航天工业领域，例如运载火箭或卫星领域。

背景技术

航天器舱段及部件之间的连接与分离是关系到航天器飞行试验能否成功的最为关键的因素之一。在某些航天器的整个飞行阶段，如上升段、沿地球轨道飞行或向其它星球的飞行途中以及返回地球时，需要不断分离掉无效的结构部分，因此，在航天器设计过程中，正确选择可解锁连接与分离装置是十分重要的。

目前，航天器可解锁连接与分离装置中，如爆炸螺栓、解锁螺栓等装置的分离力通过火药燃烧产生，在解锁时具有一定的动态冲击力；而半螺母连接锁、双齿条连接锁等装置结构复杂，加工难度大，加工精度要求高，安装操作要求高。

实际上冲击和振动水平对航天器可能产生不利影响，对它们附近的不坚固设备的使用常常产生严重的障碍。

在专利（专利号01808551.2）中提到一种用于航天领域受控释放装置，该装置可以减缓解锁时的动态冲击力，但是该装置结构复杂，很大程度上限制了它的使用范围。

发明内容

本发明的目的是提出一种结构简单、使用方便、解锁时无动态冲击力的新装置。

此目的在本发明的范围中通过一种航天器解锁分离装置达到，该装置组合主要包括：两个能够相对移动的结构零件，即一种可分离式六角螺栓，该装置可与螺母配合使用。两个能够相对移动的结构零件，通过热熔胶固化，实现连接功能，当改变温度使热熔胶熔融，两结构零件脱离，从而使靠此装置连接的两连接体分离。该装置包括全螺纹六角头螺栓和一端有外螺纹一端有螺纹孔的螺柱，所述螺栓从六角头中心部开始打有一段盲孔，螺栓的盲孔内放置加热棒，螺栓可插入到螺柱的内螺纹内，螺栓的外螺纹与螺柱的内螺纹间充满热熔胶，热熔胶将螺栓和螺柱固接到一起，螺柱的外螺纹与其他螺母配合来固定需要连接的零部件。

本发明一种航天器解锁分离装置，在螺柱内螺纹的底端开设有一段圆柱孔，依次放入弹簧和圆形密封板，在螺栓与螺柱通过热熔胶固接时，弹簧被压缩。弹簧的有无视具体要求、具体工作环境而定，若无需快速分离，或有外部分离弹簧，或靠重力等已能达到分离要求，则不需安装弹簧。若需要安装弹簧，应在安装螺栓之前，将弹簧放入螺柱内螺纹孔中，并在其上叠加圆形密封板，以防止热熔胶渗入弹簧内，使弹簧失效。

本发明一种航天器解锁分离装置，在上述螺柱的螺纹孔中先后放入弹簧、圆形密封板后，注入适量熔融热熔胶，在热熔胶冷却之前，将上述螺栓的螺纹部分插入上述螺柱的螺纹孔中，但两螺纹无配合要求，开设螺纹的目的是增加热熔胶凝固后的承载力，螺纹顶径间隙视具体承载力通过改变内外螺纹直径来调整。螺纹顶径间隙通入热熔胶，使两部分固结。在正常工作状态下，两部分结构零件在凝固的热熔胶作用下固定在一起，无相对位移，该装置作为一个连接件，其连接功能的实现与普通螺栓或螺柱的连接方式非常相似，可与螺母配合使用，通过拧紧螺母或可分离式六角螺栓即可将两个目标连为一体。当两个连接体将要分离时，设定温度达到热熔胶熔融温度，热熔胶开始软化，最终熔融，使可分离式六角螺栓的两部分结构零件脱离，进而在弹簧的作用下，使两个目标快速分离。

本发明一种航天器解锁分离装置，温度控制靠电加热棒实现，电热棒与航天器内部特定电路相连，通过内部蓄电池或太阳能电池板供电。

本发明一种航天器解锁分离装置，可根据使用要求选择相应的材料制造各个零件，如钛合金、铝合金、塑料等加工全螺纹六角头螺栓和一端有外螺纹一端有螺纹孔螺柱。热熔胶型号根据具体使用环境选择，如工作温度等。

本发明一种航天器解锁分离装置，全螺纹型螺栓可选择另外一种结构型式，从螺栓中部开始，打有盲孔，且盲孔底部偏上打有十字交叉的两通孔，全螺纹型螺栓的孔中通入熔融热熔胶（或低温合金），热熔胶（或低温合金）经过螺栓的孔组，从四个方向进入顶径间隙，待热熔胶（或低温合金）冷却凝固，使螺栓和螺柱固结。这种结构型式，热熔胶不易进入弹簧，操作容易。

本发明不局限于刚才描述的特殊实施例，而是可以扩展到所有符合其思路的变型。特别是在本发明的范围内，可以用任何适当的材料，如低温合金等代替热熔胶。螺栓和螺柱装配前先加热，低温合金放入螺柱的内螺纹孔，将螺栓插入后冷却，低温合金固化，将螺栓和螺柱固接在一起。该方案用于工作环境或螺栓与螺柱分离温度要求高的场合。

本发明的有益效果是：