[发明专利]一种嵌入式电磁驱动平面MEMS安全系统及其控制方法

说明书

本发明属于弹药安全技术领域，具体涉及一种嵌入式电磁驱动平面MEMS安全系统，包括：硅基边框(1)、隔爆滑块(2)、第一电磁线圈(3)、第二电磁线圈(4)、第一磁体(5)、第二磁体(6)、后座限位销(7)、第一限位槽(8)、离心限位销(9)、第二限位槽(10)、传爆孔(11)、微型传爆药(12)、微型弹簧(13)、阈值结构(14)和玻璃盖板(15)；硅基边框(1)的中部开设不规则形状孔，隔爆滑块(2)对应地安装在其内，第二凸起段(23)上固有离心限位销(9)；微型弹簧(13)安装在该不规则形状孔内；第一凸起段(22)的两侧放置第一电磁线圈(3)和第二电磁线圈(4)；隔爆滑块(2)上放置第一磁体(5)和第二磁体(6)。

技术领域

本发明属于弹药安全和MEMS安全系统技术领域，具体涉及一种嵌入式电磁驱动平面MEMS安全系统及其控制方法。

背景技术

针对引信微型化、智能化迫切需求，提升MEMS系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)引信自主研发与制造能力，引信系统的微型化成为众多研究机构的主要研究方案。其中，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。

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，高温下可能会发生误起爆，造成引信安全系统可靠性和安全性降低的问题。因此，电磁驱动以其低电压驱动，驱动过程中产生温度低、功耗小的特点，相比于其他类型的微型驱动的优势明显。传统的电磁驱动主要是采用通电电磁圈实现，但是，通电电磁线圈由于尺寸过大，通常放置在安全系统的边框外侧，降低了引信的安全与解保控制系统的作用可靠性。

现有的MEMS安全系统存在驱动力小，驱动方式功耗过高，产生的热量过大，造成弹药的安全性与可靠性降低；此外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。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种嵌入式电磁驱动平面MEMS安全系统，其应用于低过载无旋转环境，可以满足敏感元件在弱环境力(低过载、无旋转)条件下隔爆安全性和解保可靠性。

为了实现上述目的，本发明提出了一种嵌入式电磁驱动平面MEMS安全系统，微型火工系统包括依次对正的始发火工品换能元、微型起爆药和微型传爆药；所述MEMS安全系统安装在弹药中的微型起爆药与下一级装药之间，其表面平行于发射方向；

所述MEMS安全系统包括：硅基边框、隔爆滑块、第一电磁线圈、第二电磁线圈、第一磁体、第二磁体、后座限位销、第一限位槽、离心限位销、第二限位槽、传爆孔、微型传爆药、微型弹簧、阈值结构和玻璃盖板；

玻璃盖板盖在硅基边框之上，硅基边框的中部开设不规则形状孔，隔爆滑块对应地安装在不规则形状的孔内，隔爆滑块的一端向外凸出，形成第一凸起段，隔爆滑块的另一端向外凸出，形成第二凸起段，第二凸起段上固有离心限位销；隔爆滑块的两侧分别向外凸起，形成对应的第三凸起段和第四凸起段；

微型弹簧安装在该不规则形状孔内，且微型弹簧靠近第一凸起段；第一凸起段的两侧分别放置第一电磁线圈和第二电磁线圈；隔爆滑块上放置第一磁体和第二磁体，且第一磁体靠近第一电磁线圈，第二磁体靠近第二电磁线圈；

第一磁体的一侧设有阈值结构，第二磁体的一侧设有阈值结构，第二凸起段上靠近第三凸起段且与第二磁体上安装阈值结构所在边平行的一侧开有凹槽，该凹槽的内壁上增设阈值结构，并通过该阈值结构将后座限位销的一端安装在隔爆滑块上，其另一端安装在第一限位槽内；

离心限位销的一端安装在开设在硅基边框上的第二限位槽内；微型传爆药放置在传爆孔内。