CN112361899A - 低冲击反推式火工连接分离装置 - Google Patents

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闻学震
孙奇
李艳娇
杨睿敏
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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/36—Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means

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Abstract

本发明提供一种低冲击反推式火工连接分离装置，压紧杆一端的螺纹与分瓣螺母内螺纹啮合，另一端通过螺纹与连接件的被动端进行旋合，壳体内部嵌入套筒，所述套筒内部装有活塞和所述分瓣螺母，壳体端部安装端盖与分瓣螺母相接触，壳体内部与套筒之间形成双层腔体结构，壳体的外层腔体装有弹性构件，壳体的内层腔体装有主装药，壳体的内层腔体端部安装***，壳体固定于连接件主动端。本发明的装置兼顾了可靠性高、储存能量大、作用速度快、结构简单紧凑、质量和体积小、成本低，同步性好的优点，能保证分离体两级的可靠连接与安全分离，是一种综合性能优良的火工连接分离装置，具有良好的应用前景。

Description

低冲击反推式火工连接分离装置
技术领域
本发明属于航空航天技术领域，特别涉及一种低冲击反推式火工连接分离装置。
背景技术
分离装置是导弹、火箭等航天器的关键部件之一，分离器性能的好坏直接影响到航天器能否准确完成预期任务，新型的低冲击分离装置又称为分离螺母，采用螺纹连接，连接强度优于***螺栓和其他解锁分离装置；需要的***启动压力小；产生的分离冲击小且无污染。随着导弹及各类航天器的逐渐成熟，对分离***的要求也越来越高，与之配套的火工分离装置的研制要求越来越迫切。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有可靠性高、储存能量大、作用速度快、结构简单紧凑、质量和体积小、成本低，同步性好的低冲击反推式火工连接分离装置。
本发明采用的技术方案是：一种低冲击反推式火工连接分离装置，压紧杆一端的螺纹与分瓣螺母内螺纹啮合，另一端通过螺纹与连接件的被动端进行旋合，壳体内部嵌入套筒，所述套筒内部装有活塞和所述分瓣螺母，壳体端部安装端盖与分瓣螺母相接触，壳体内部与套筒之间形成双层腔体结构，壳体的外层腔体装有弹性构件，壳体的内层腔体装有主装药，壳体的内层腔体端部安装***，壳体固定于连接件主动端。
进一步优化，壳体与套筒之间通过剪切销定位，防止套筒随意旋转和轴向移动，保证装置的可靠性和稳定性。
进一步优化，分瓣螺母为有内螺纹的圆柱体，并从轴向被切割成几段，压紧杆的螺纹与分瓣螺母的内螺纹啮合，套筒从径向约束分瓣螺母，使分瓣螺母与压紧杆的螺纹间不会发生径向移动，活塞从轴向约束分瓣螺母，使分瓣螺母与压紧杆的螺纹间不会发生轴向移动。
进一步优化，弹性构件为弹簧，当点火后弹簧被拉伸后利用回弹力带动套筒复位。
进一步优化，套筒端部加工为钩状，当分瓣螺母径向移动时钩住分瓣螺母的凹槽，当点火后，套筒和分瓣螺母沿径向向外移动，分瓣螺母与套筒钩紧，弹簧复位推动套筒和分瓣螺母一起轴向复位移动。
进一步优化，套筒与壳体接触面安装第一密封圈，活塞与套筒内壁接触面安装第二密封圈。通过在装置内部设置装有密封圈形成密封的发生器，产生高压燃气驱动套筒轴向移动，在高压燃气外泄后再利用弹簧回弹产生轴向复位移动，实现储存能量大、作用速度快以及低冲击反推式移动的特点。
进一步优化，壳体与***接触面安装密封垫圈。
本发明的有益效果是：
本发明的装置兼顾了可靠性高、储存能量大、作用速度快、结构简单紧凑、质量和体积小、成本低，同步性好的优点，能保证分离体两级的可靠连接与安全分离，是一种综合性能优良的火工连接分离装置，可供导弹及其他航天器的级间分离***直接应用，同时为类似分离机构的设计提供了有益参考，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为低冲击反推式火工连接分离装置剖面图；
图2为低冲击反推式火工连接分离装置工作时结构示意图。
附图标记：1-*** 2-弹簧 3-第一密封圈 4-第二密封圈 5-剪切销 6-分瓣螺母 7-主装药 8-套筒 9-活塞 10-壳体 11-端盖 12-压紧杆 13-密封垫圈 14-连接件主动端 15-连接件被动端
具体实施方式
本发明是低冲击反推式火工连接分离装置，如图1和图2所示，一种低冲击反推式火工连接分离装置，压紧杆12一端的螺纹与分瓣螺母6内螺纹啮合，另一端通过螺纹与连接件的被动端15进行旋合，壳体10内部嵌入套筒8，套筒8内部装有活塞9和分瓣螺母6，壳体10端部安装端盖11与分瓣螺母6相接触，壳体10内部与套筒8之间形成双层腔体结构，壳体10的外层腔体装有弹簧2，壳体10的内层腔体装有主装药7，壳体10的内层腔体端部安装***1，壳体10固定于连接件主动端14上。
壳体10与套筒8之间通过剪切销5定位，防止套筒8随意旋转和轴向移动，保证装置的可靠性和稳定性。同时，用剪切销5作为分离时的预紧机构，通过套筒8剪断剪切销5，削弱高压燃气推动套筒8移动的冲击力，再利用相匹配的弹簧2的回弹力和燃气剩余阻力将套筒8复位，达到稳态平衡的效果，实现弱解锁和与低冲击的特性。
分瓣螺母6为有内螺纹的圆柱体，并从轴向被切割成几段，压紧杆12的螺纹与分瓣螺母6的内螺纹啮合，套筒8从径向约束分瓣螺母6，使分瓣螺母6与压紧杆12的螺纹间不会发生径向移动，活塞9从轴向约束分瓣螺母6，使分瓣螺母6与压紧杆12的螺纹间不会发生轴向移动。
套筒8端部加工为钩状，当分瓣螺母6径向移动时钩住分瓣螺母6的凹槽，当点火后，套筒8和分瓣螺母6沿径向向外移动，分瓣螺母6与套筒8钩紧，弹簧2复位推动套筒8和分瓣螺母6一起轴向复位移动。
套筒8与壳体10接触面安装第一密封圈3，活塞9与套筒8内壁接触面安装第二密封圈4。通过在装置内部设置装有密封圈形成密封的发生器，产生高压燃气驱动套筒8轴向移动，在高压燃气外泄后再利用弹簧2回弹产生轴向复位移动，实现储存能量大、作用速度快以及低冲击反推式移动的特点。
使用时，压紧杆12一端螺纹与分瓣螺母5内螺纹啮合，通过壳体10上的法兰孔固定在连接件主动端14，另一端通过压紧杆12的螺纹与连接件的被动端15进行旋合；压紧弹簧2装入壳体10，将嵌有第一密封圈3的套筒8装入壳体10，对弹簧2进行预压缩，用剪切销5对套筒8与壳体10进行固定，装入嵌有第二密封圈4的活塞9，装入分瓣螺母6，将端盖11与壳体10进行旋合，通过活塞9和端盖11分别与分瓣螺母6的前后端相接触，限制分瓣螺母6的轴向移动。将压紧杆12旋入分瓣螺母6的内螺纹，从***1安装端装入主装药7，将密封垫圈13装入壳体10，再将***1旋入壳体10，压紧密封垫圈13。
在***1点火后，主装药7***产生高压气体驱动套筒8轴向移动，剪切销5折断，解除约束，使分瓣螺母6沿径向向外移动，端盖11顶住分瓣螺母6，分瓣螺母6与套筒8钩紧，弹簧2复位推动套筒8和分瓣螺母6一起轴向复位移动，同时分瓣螺母6的内螺纹与压紧杆12的螺纹脱离，径向释放压紧杆12，压紧杆12与分瓣螺母6脱离，实现连接件主动端14与连接件被动端15分离。

Claims (7)

1.一种低冲击反推式火工连接分离装置，其特征在于：压紧杆(12)一端的螺纹与分瓣螺母(6)内螺纹啮合，另一端通过螺纹与连接件的被动端(15)进行旋合，壳体(10)内部嵌入套筒(8)，所述套筒(8)内部装有活塞(9)和所述分瓣螺母(6)，所述壳体(10)端部安装端盖(11)与所述分瓣螺母(6)相接触，所述壳体(10)内部与套筒(8)之间形成双层腔体结构，壳体(10)的外层腔体装有弹性构件，壳体(10)的内层腔体装有主装药(7)，壳体(10)的内层腔体端部安装***(1)，所述壳体(10)固定于连接件主动端(14)。
2.根据权利要求1所述低冲击反推式火工连接分离装置，其特征在于：所述壳体(10)与套筒(8)之间通过剪切销(5)定位。
3.根据权利要求1所述低冲击反推式火工连接分离装置，其特征在于：所述分瓣螺母(6)为有内螺纹的圆柱体，并从轴向被切割成几段，压紧杆(12)的螺纹与分瓣螺母(6)的内螺纹啮合，套筒(8)从径向约束分瓣螺母(6)，活塞(9)从轴向约束分瓣螺母(6)。
4.根据权利要求1所述低冲击反推式火工连接分离装置，其特征在于：所述弹性构件为弹簧(2)。
5.根据权利要求3所述低冲击反推式火工连接分离装置，其特征在于：所述套筒(8)端部加工为钩状，当分瓣螺母(6)径向移动时钩住分瓣螺母(6)的凹槽。
6.根据权利要求1-5任意一项所述低冲击反推式火工连接分离装置，其特征在于：所述套筒(8)与壳体(10)接触面安装第一密封圈(3)，所述活塞(9)与套筒(8)内壁接触面安装第二密封圈(4)。
7.根据权利要求1-5任意一项所述低冲击反推式火工连接分离装置，其特征在于：所述壳体(10)与***(1)接触面安装密封垫圈(13)。
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