CN109706765B - 一种适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构，包括：粗段绳索和细段绳索；其中，所述粗段绳索和所述细段绳索相连接。本发明克服传统火工压紧释放装置存在大冲击、高污染、不易保存的缺点，实现简单可靠的位置保持固定与释放功能。
Description
技术领域
本发明属于深空探测技术领域，尤其涉及一种适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构。
背景技术
航天任务中，为了经受发射、着陆阶段的力学振动，需要对星船上的功能部件进行压紧以保持其初始状态和位置，避免震动或者扰动影响功能部件的稳定性，待着陆后压紧机构进行解锁后功能部件开始工作。
传统火工压紧释放装置存在大冲击、高污染、不易保存的缺点。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构，克服传统火工压紧释放装置存在大冲击、高污染、不易保存的缺点，实现简单可靠的位置保持固定与释放功能。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构，包括：粗段绳索和细段绳索；其中，所述粗段绳索和所述细段绳索相连接。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述粗段绳索包括粗段包覆层、粗段辫绳和粗段辫绳勾；其中，所述粗段辫绳的一端与所述粗段辫绳勾相连接；所述粗段包覆层包设于所述粗段辫绳的外表面；所述粗段辫绳勾与所述细段绳索相连接。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述细段绳索包括细段包覆层、细段辫绳和细段辫绳勾；其中，所述细段辫绳的一端与所述细段辫绳勾相连接；所述细段包覆层包设于所述细段辫绳的外表面；所述细段辫绳勾与所述粗段辫绳勾相连接。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述细段绳索还包括破断点；其中，所述破断点位于细段辫绳勾的相勾连接位置。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述粗段辫绳为复捻三股绳编织而成。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述细段辫绳为复捻三股绳编织而成。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述粗段绳索为400旦Kevlar束丝。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述细段绳索为136旦Kevlar束丝。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述粗段辫绳的编制方法为：纱线在自捻的同时与其他纱束在轴向方向进行螺旋复合的加捻，单纱在加捻后，捻回的方向由下而上、自右至左进行；在纤维加捻后进行分纱工艺，缠绕一段纤维于三支芯管，芯管在扭绳机圆盘以120°均匀分布，通过往复前进将纤维进行编织，完成三股扭绳。
上述适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构中，所述细段辫绳的编制方法为：纱线在自捻的同时与其他纱束在轴向方向进行螺旋复合的加捻，单纱在加捻后，捻回的方向由下而上、自右至左进行；在纤维加捻后进行分纱工艺，缠绕一段纤维于三支芯管，芯管在扭绳机圆盘以120°均匀分布，通过往复前进将纤维进行编织，完成三股扭绳。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)与传统的固定与释放装置相比，本发明采用轻质简单的结构，就可实现位置保持固定与连接破断的功能；
(2)本发明实现位置保持固定与连接破断的过程中，具有低冲击、无污染、不产生多余物的优点，能够提高***的安全性；
(3)本发明通过不同粗细绳索勾接与编织的设计，实现精准的定点定力破断，具有固定保持可靠、破断释放可控的优点；
(4)本发明通过采用柔性的绳索编织结构，可适用于狭小空间内或远距离的位置保持固定与连接破断，具有工况适应性强的优点。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构的示意图；
图2是本发明实施例提供的粗段辫绳和细段辫绳的编织方法图；
图3是本发明实施例提供的适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构的使用示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例提供的适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构的示意图。如图1所示，该适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构包括粗段绳索1和细段绳索2。粗段绳索为400旦Kevlar束丝织成，一端为绳头结构，另一端为封闭的环形勾状结构，细段绳索为136旦Kevlar束丝织成，一端为绳头结构，另一端为封闭的环形勾状结构。
如图1所示，粗段绳索1包括粗段包覆层11、粗段辫绳12和粗段辫绳勾13；其中，粗段辫绳12的一端与粗段辫绳勾13相连接；粗段包覆层11包设于所述粗段辫绳12的外表面；粗段辫绳勾13与细段绳索2相连接。粗段辫绳12为三股扭绳编织而成，在末端回弯后形成环形勾状结构，即为粗段辫绳勾13，粗段包覆层11将粗段辫绳12包覆在内；
如图1所示，细段绳索2包括细段包覆层21、细段辫绳22、细段辫绳勾23和破断点24。其中，
细段辫绳22的一端与细段辫绳勾23相连接；细段包覆层21包设于细段辫绳22的外表面；细段辫绳勾23与粗段辫绳勾13相连接。破断点24位于细段辫绳勾23的相勾连接处。细段辫绳22为三股扭绳编织而成，在末端回弯后形成环形勾状结构，即为细段辫绳勾23。
工作原理：连接时，粗段绳索1与细段绳索2分别通过粗段辫绳勾13与细段辫绳勾23相勾连接，另一端分别连接需要固定的功能部件，然后施加一定的预紧拉力，使包括粗段包覆层11、粗段辫绳12、粗段辫绳勾13、细段包覆层21、细段辫绳22、细段辫绳勾23在内的整个绳系拉紧，功能部件相对位置固定，实现位置保持固定的功能；当需要解锁破断时，驱动部件进一步增加拉力至预设的破断值，细段辫绳勾23在勾接处的受到切断力达到极限，从细段绳索的破断点24处破断，实现了定点定力破断。
粗段绳索1为400旦Kevlar束丝。细段绳索2为136旦Kevlar束丝。接结构采用Kevlar纤维高聚合物绳索，具有高比强度、高比模量、耐高温、抗阻燃等特性，且高聚物绳索有比金属绳索小得多的振动动传递效应，质轻而柔软，易于编织以实现定点定力破断的性能。
连接结构采用两段不同粗细的Kevlar编织绳勾接，如图1所示。连接结构包括粗段绳索、连接破断区域、破断点、细段绳索，细段绳索为136D Kevlar束丝织成，粗段绳索为400旦Kevlar束丝织成，粗段绳索与细段绳索分别具有连接破断环相互勾接，连接时，施加一定的预紧拉力使其拉紧，实现位置保持固定的功能；当需要解锁破断时，驱动部件进一步增加拉力，当勾接结构受到大于预设的破断拉力时，从细段绳索的破断点处破断，实现了定点定力破断。
绳索采用复捻和三股扭绳的编织方法，如图2所示。纱线在自捻的同时与其他纱束在轴向方向进行螺旋复合的加捻，单纱在加捻后，捻回的方向由下而上、自右至左进行。在纤维加捻后进行分纱工艺，缠绕一定长度纤维于三支芯管，芯管在扭绳机圆盘以120°均匀分布，通过往复前进将纤维进行编织，完成三股扭绳产品。保证纱线在编织过程中的规整性以及单股丝束受力的均匀性，并减少磨损，从而确保绳索力学性能的稳定性。其织造工艺如表1所示。
表1定点定力破断绳索织造工艺
安装连接破断结构绳索如图3所示，其粗段绳索与需要位置保持固定部件的连接环相连接，细段绳索通过保护套管的保护通道后在固定柱上缠绕，预紧后，破断点处于保护套管内，保护薄弱区域不会受到外界影响，然后对固定柱的缠绕端头进行胶接固定，并且为了防止缠绕端头松脱，用非金属盖帽进行防脱设计。
本实施例针对传统火工压紧释放装置的问题，发明了一种适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构，在功能部件启用之前保持功能部件的位置不发生偏移，待功能部件启用时，定点定力破断绳索在预设拉力的作用下在预定位置发生破断，具有低冲击、无污染、精准定点定力破断的优点。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种适用于空间位置保持固定的定点定力连接破断结构，其特征在于包括：粗段绳索(1)和细段绳索(2)；其中，所述粗段绳索(1)和所述细段绳索(2)相连接，其中，
所述粗段绳索(1)包括粗段包覆层(11)、粗段辫绳(12)和粗段辫绳勾(13)；其中，
所述粗段辫绳(12)的一端与所述粗段辫绳勾(13)相连接；
所述粗段包覆层(11)包设于所述粗段辫绳(12)的外表面；
所述粗段辫绳勾(13)与所述细段绳索(2)相连接；
所述细段绳索(2)包括细段包覆层(21)、细段辫绳(22)和细段辫绳勾(23)；其中，
所述细段辫绳(22)的一端与所述细段辫绳勾(23)相连接；
所述细段包覆层(21)包设于所述细段辫绳(22)的外表面；
所述细段辫绳勾(23)与所述粗段辫绳勾(13)相连接；
所述粗段辫绳(12)为复捻三股绳编织而成；
所述粗段辫绳(12)的编制方法为：纱线在自捻的同时与其他纱束在轴向方向进行螺旋复合的加捻，单纱在加捻后，捻回的方向由下而上、自右至左进行；在纤维加捻后进行分纱工艺，缠绕一段纤维于三支芯管，芯管在扭绳机圆盘以120°均匀分布，通过往复前进将纤维进行编织，完成三股扭绳；
所述细段绳索(2)还包括破断点(24)；其中，
所述破断点(24)位于细段辫绳勾(23)的相勾连接位置；
所述细段辫绳(22)为复捻三股绳编织而成；
所述粗段绳索(1)为400旦Kevlar束丝；
所述细段绳索(2)为136旦Kevlar束丝；
所述细段辫绳(22)的编制方法为：纱线在自捻的同时与其他纱束在轴向方向进行螺旋复合的加捻，单纱在加捻后，捻回的方向由下而上、自右至左进行；在纤维加捻后进行分纱工艺，缠绕一段纤维于三支芯管，芯管在扭绳机圆盘以120°均匀分布，通过往复前进将纤维进行编织，完成三股扭绳；
安装连接破断结构绳索时，其粗段绳索与需要位置保持固定部件的连接环相连接，细段绳索通过保护套管的保护通道后在固定柱上缠绕，预紧后，破断点处于保护套管内，保护薄弱区域不会受到外界影响，然后对固定柱的缠绕端头进行胶接固定，并且为了防止缠绕端头松脱，用非金属盖帽进行防脱设计。
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