[发明专利]一种高可靠锁紧释放机构

说明书

本发明的一种高可靠锁紧释放机构，支架通过转轴及套设在转轴上的扭簧与底座连接；第一锁紧弹簧和锥销安装于底座的一侧，第二锁紧弹簧和柱销安装于底座的另一侧；对应地，支架一侧设有带导向滑槽的锥孔，与锥销配合，支架另一侧设有锁紧槽，与柱销配合；头套与支架连接；压紧杆、导向套和压紧弹簧设置于头套内；压紧杆设置于导向套内且与导向套连接；锁紧状态时，压紧杆的一端与火工品装置连接，导向套对压紧弹簧施力，使压紧弹簧收缩；导向套与头套具有配合精度，在导向套与头套之间采取润滑措施；分离螺母与有效载荷固定部分相连，底座与有效载荷转动部分相连。本发明解决了现有翻转式锁紧释放机构容易发生卡滞、重复锁紧精度不高的问题。

技术领域

本发明属于空间机构技术领域，具体涉及一种空间有效载荷使用的高可靠锁紧释放机构。

背景技术

对于连续旋转的卫星有效载荷，在卫星发射及地面试验时要承受较大的加速度过载，为了保证有效载荷能承受发射段内的过载，需要设计锁紧释放机构将载荷转动部分与固定部分连接，并保证一定的锁紧刚度。在卫星入轨后，锁紧释放机构转动部分与固定部分需要可靠分离一定空间，保证载荷360度转动时转动部分与固定部分不会发生运动干涉。同时，由于有效载荷通常转速较高(每分钟几十转)，且转动部分重量较重(上百kg)，在地面会进行动平衡试验进行配平，保证有效载荷转动部分质心位置在旋转轴上，避免高速转动对卫星姿态产生影响，因此需要保证锁紧释放机构转动部分每次展开后的位置重复精度。

现有航天用一次性锁紧释放机构一般都采用爆炸螺栓、分离螺母或者其他火工品解锁装置控制，针对有效载荷锁紧释放一般都采用弹开式或翻转式的构型进行位置避让。现有有效载荷翻转式锁紧释放机构存在释放时容易发生卡滞、重复锁紧精度不高等技术不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高可靠锁紧释放机构，解决现有有效载荷翻转式锁紧释放机构容易发生卡滞、重复锁紧精度不高等技术不足。

为了达到上述的目的，本发明提供一种高可靠锁紧释放机构，包括火工品装置、头套、支架、扭簧、锥销、底座、柱销、压紧杆、导向套、压紧弹簧、转轴、第一锁紧弹簧和第二锁紧弹簧；所述支架通过所述转轴及套设在所述转轴上的所述扭簧与所述底座连接；所述第一锁紧弹簧和所述锥销安装于所述底座的一侧，所述第二锁紧弹簧和所述柱销安装于所述底座的另一侧；对应地，所述支架一侧设有带导向滑槽的锥孔，与所述锥销配合，所述支架另一侧设有锁紧槽，与所述柱销配合；所述头套与所述支架连接；所述压紧杆、所述导向套和所述压紧弹簧设置于所述头套内；所述压紧杆设置于所述导向套内且与所述导向套连接；锁紧状态时，所述压紧杆的一端与所述火工品装置连接，所述导向套对所述压紧弹簧施力，使所述压紧弹簧收缩；所述导向套与所述头套具有配合精度，在所述导向套与所述头套之间采取润滑措施；所述分离螺母与有效载荷固定部分相连，所述底座与有效载荷转动部分相连。

上述一种高可靠锁紧释放机构，其中，所述底座设有硬限位面。

上述一种高可靠锁紧释放机构，其中，所述高可靠锁紧释放机构还包括压紧套，所述压紧套设置于所述头套内；所述压紧套与所述支架连接且位于所述所述导向套下方；锁紧状态时，所述导向套紧压在所述压紧套上。

上述一种高可靠锁紧释放机构，其中，锁紧状态时，有效载荷转动部分所受的负载通过底座、支架、分离螺母传递到有效载荷固定部分，所述高可靠锁紧释放机构具有一定的锁定刚度。

上述一种高可靠锁紧释放机构，其中，锁紧状态时，所述扭簧处于收拢状态，所述第一锁紧弹簧、所述第二锁紧弹簧和所述压紧弹簧均处于压缩状态。

上述一种高可靠锁紧释放机构，其中，在轨解锁时，火工品装置起爆点火后，约束解除并释放压紧杆；导向套在压紧弹簧的作用下带动压紧杆从火工品装置中抽出，弹至头套顶部；同时支架在扭簧作用下展开到机械锁紧角度范围内；在支架展开过程中，锥销在第一锁紧弹簧的作用下通过导向滑槽与锥孔实现精确配合锁定。在支架展开到一定设计角度时，柱销在第二锁紧弹簧作用下插入锁紧槽中，实现反弹限位功能。