[发明专利]应用于高过载高旋环境的远距延时解保MEMS安全系统及方法

权利要求书

1.一种应用于高过载高旋环境的远距延时解保MEMS安全系统，所述远距延时解保MEMS安全系统安装在弹药的微型起爆药与下一级装药之间，其表面垂直于发射方向，即法线位于发射方向上；在弹药中，始发火工品换能元、微型起爆药和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；弹药应用于高过载且高旋转的环境中，其特征在于，所述远距延时解保MEMS安全系统包括：基板、滑动导槽、限位弹簧销、滚动小球、滑块、曲柄连杆、转子、第一弹簧垫片和第二弹簧垫片、定子、滑块限位机构、旋转限位机构、基板传爆孔和转子传爆孔；其中，在基板的中心开设有贯穿的中心通孔，中心通孔位于弹药的中心轴上；圆环形的第一弹簧垫片、转子和圆环形的第二弹簧垫片依次叠放在基板上；第一弹簧垫片、转子和第二弹簧垫片中心的通孔内径均相同并且与中心通孔共轴，共同作为定子通孔；定子插入至定子通孔中；在基板的边缘沿着离心过载方向设置滑动导槽；在滑动导槽的起始端放置滚动小球，在滑动导槽内并且位于滚动小球前设置限位弹簧销；在滑动导槽中放置滑块；滑块的外边缘以及滑动导槽的内边缘相对应的位置之间设置有滑块限位机构；曲柄连杆的一端连接滑块，另一端设置在转子上；在转子与基板之间设置旋转限位机构；在基板上开设有基板传爆孔，基板传爆孔与下一级装药位置对正；转子上开设有转子传爆孔；转子传爆孔内填充微型传爆药；远距延时解保MEMS安全系统具有安全状态和攻击状态；在弹药未发射前，远距延时解保MEMS安全系统处于安全状态，限位弹簧销挡住滚动小球将其限定在滑动导槽内的起始端，滑块的位置由滑块限位机构固定，转子传爆孔与下一级装药之间错位；当点火发射时，弹药在发射筒内巨大的膛压作用下，开始产生位移，并在发射筒内膛线的作用下高速旋转，首先感知到后坐过载，后坐过载使限位弹簧销解除对滚动小球的限制；滚动小球在离心力的作用下沿着滑动导槽运动并撞击位于滑动导槽内的滑块，滑块与滑动导槽之间的滑块限位机构在巨大的撞击力作用下被破坏，解除对滑块的限制，滑块顺着滑动导槽沿撞击力的方向即离心过载方向运动；在滑块的带动下，曲柄连杆带动转子旋转；当转子传爆孔旋转到基板传爆孔位置时，旋转限位机构卡住转子使之不再转动，转子传爆孔与下一级装药对正，远距延时解保MEMS安全系统进入攻击状态，滚动小球在滑动导槽中的运动与滑块通过曲柄连杆带动转子旋转所用的时间提供了时间延迟，从而实现弹药远距离安全可靠解保；微控制芯片发出起爆指令，始发火工品换能元起爆微型起爆药，并通过微型传爆药引爆下一级装药，弹药爆炸。

2.如权利要求1所述的远距延时解保MEMS安全系统，其特征在于，还包括盖板，所述盖板位于基板的上表面，盖板的上表面为平面，下表面具有容纳凹槽，容纳凹槽的水平尺寸大于滑动导槽的水平尺寸，容纳凹槽的深度大于滚动小球的上表面和定子的上表面，盖板上具有盖板传爆孔，盖板传爆孔正对微型起爆药。

3.如权利要求1所述的远距延时解保MEMS安全系统，其特征在于，所述限位弹簧销包括：弹簧销凹槽、弹簧和销子；其中，在基板上并位于滑动导槽内的滚动小球前设置有弹簧销凹槽，在弹簧销凹槽的底端设置弹簧，在弹簧上设置销子；在弹簧自由状态下，弹簧和销子的总高度大于弹簧销凹槽的深度；在弹簧销凹槽的顶端的内壁设置有倒刺，在销子的顶端设置有倒角。

4.如权利要求1所述的远距延时解保MEMS安全系统，其特征在于，所述滑块限位机构包括限位槽和限位凸起；其中，滑块的外边缘设置有限位凸起，滑动导槽的内边缘与限位凸起相对应的位置设置有限位槽，二者为互补图形，限位凸起卡在限位槽中。

5.如权利要求1所述的远距延时解保MEMS安全系统，其特征在于，所述曲柄连杆包括：长连杆、短连杆、滑块连杆轴和杆间连杆轴；其中，长连杆的顶端通过滑块连杆轴连接在滑块上，末端通过杆间连杆轴连接短连杆的末端；短连杆的顶端设置在转子的中心上；在转子上设置有连杆轴通孔，短连杆的末端和长连杆的末端设置相应的通孔，杆间连杆轴依次穿过连杆轴通孔以及短连杆和长连杆的末端的通孔，将短连杆固定在转子上；并且长连杆的末端能够绕着连杆轴转动。