CN113148242A - 一种适用于空间卫星的三向锁紧释放装置 - Google Patents

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张伟方
陈景鹏
张肖肖
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Abstract

本发明涉及一种适用于空间卫星的三向锁紧释放装置，可完成同一平面内三颗卫星的连接与同步释放。所述装置结构为，上、下壳体由螺钉紧固在一起；所述壳体两侧装有电***和解锁活塞，壳体内部装有两个三向锁瓣；锁紧杆、球垫、锁紧螺母均布在锁紧释放机构的圆周，锁紧杆的头部安装在两个三向锁瓣内部；所述三向锁瓣外侧有圆柱凸起，分别被两侧壳体内解锁活塞顶住，限制了锁瓣的轴向运动；所述三向锁紧释放装置搭配多星连接器，拧紧锁紧螺母可实现同一平面内三颗卫星的锁紧；解锁时，***起爆，推动解锁活塞运动，三向锁瓣外侧圆柱凸起与解锁活塞分离，解除了轴向限制，三向锁瓣在解锁弹簧推动下实现分离，所述锁紧杆脱离出三向锁瓣，实现装置的解锁运动。

Description

一种适用于空间卫星的三向锁紧释放装置
技术领域
一种适用于空间卫星的三向锁紧释放装置，主要应用于一箭多星发射工况，卫星与多星连接器的连接与分离。
背景技术
空间卫星连接与分离的装置主要有***螺栓、分离螺母、包带连接分离装置、电磁连接分离装置等，一箭多星发射多采用非电传爆和多颗***螺栓的多点式方案，实现卫星与多星连接器的连接与分离。无论哪种方式，每个连接点都是实现两个方向的连接与解锁，都不能实现由单一机构实现三个方向的同步连接与解锁。
发明内容
本发明提供了一种适用于空间卫星的三向锁紧释放装置，搭配卫星连接器可以实现同一平面内的三个卫星的连接与同步释放。
本发明的技术方案如下：
三向锁紧释放装置包括两个***、两个解锁活塞、两个缓冲垫、上、下壳体、两个三向锁瓣、解锁弹簧、三支锁紧杆、三个球垫、三个锁紧螺母；装置的上、下壳体由螺钉紧固在一起，电***和解锁活塞安装在壳体两侧的活塞作动孔内，壳体内部装有两个三向锁瓣；锁紧杆、球垫、锁紧螺母均布在锁紧释放机构的圆周，锁紧杆的头部安装在两个三向锁瓣内部；两个三向锁瓣外侧圆柱凸起被两侧壳体内解锁活塞顶住，锁紧杆被限制在三向锁瓣内，所述三向锁紧释放装置搭配多星连接器，拧紧锁紧螺母可实现同一平面内三颗卫星的连接锁紧。
解锁时，***起爆，推动解锁活塞运动，三向锁瓣外侧圆柱凸起与解锁活塞分离，解除了轴向限制，三向锁瓣在解锁弹簧推动下实现分离，所述锁紧杆脱离出三向锁瓣，实现装置的解锁运动。
所述的壳体外侧有活塞作动孔，与壳体内侧解锁孔联通，用于安装解锁活塞和***，壳体外侧设置有螺钉安装接口，壳体内侧为圆柱腔体，可放置三向锁瓣。
所述的三向锁瓣外侧有圆柱凸起，用于锁紧与解锁运动，内侧有三处均布的楔形孔，用于连接锁紧杆。
所述的解锁活塞上有一道凹槽，用于安装O型密封圈，活塞在壳体外侧的活塞作动孔内运动，通过与锁瓣圆柱凸起的接触与分离，实现装置的锁紧与解锁动作。
所述锁紧杆整体为圆柱杆，一端为外凸楔形非圆柱面，用于与三向锁瓣连接，一端为螺纹连接面，用于锁紧螺母连接。
本发明的优点效果如下：
航天工程中随着一箭多星发射的需求越来越多，卫星发射时的连接分离装置的技术要求越来越高，三向锁紧释放装置由单一机构可实现将同一平面内的三颗卫星同时进行连接锁紧和同时解锁释放，为一箭三星或一箭多星的卫星发射工程提供新的连接分离方案。
附图说明
图1为本发明实现一箭三星连接的结构示意图。
图2为本发明的外形结构示意图。
图3为图2的俯视结构示意图。
图4为本发明锁紧状态内部结构示意图。
图5为本发明解锁状态内部结构示意图。
图6为本发明锁紧状态剖视图。
图7为本发明解锁状态剖视图。
图8为壳体结构示意图。
图9为三向锁瓣结构示意图。
图10为锁紧杆结构示意图。
图中，1、上、下壳体，2、解锁活塞，3、缓冲垫，4、O型密封圈，5、***，6、三向锁瓣，7、锁紧杆，8、球垫，9、锁紧螺母，10、解锁弹簧，11、多星连接器，12、卫星，13、活塞作动孔，14、螺纹安装孔，15、解锁孔，16、楔形孔，17、圆柱凸起，18、解锁弹簧安装槽，19，外凸楔形非圆柱面，20、螺纹锁紧面。
具体实施方式
实施例
如图所示，一种适用于空间卫星的三向锁紧释放装置，包括1、上、下壳体，2、解锁活塞，3、缓冲垫，4、O型密封圈，5、***，6、三向锁瓣，7、锁紧杆，8、球垫，9、锁紧螺母，10、解锁弹簧；连接锁紧时，三向锁紧释放装置通过1、壳体外侧螺纹安装孔安装在11、多星连接器上；同一平面上三颗12、卫星被安装连接在三向锁紧释放装置上，实现由单一机构完成一箭三星的连接分离方案。
装置连接锁紧时，1、上、下壳体通过螺钉紧固在一起；6、三向锁瓣外侧17、圆柱凸起***15、解锁孔内，将两个6、三向锁瓣安装在1、上、下壳体内侧；三支7、锁紧杆的19、外凸楔形非圆柱面安装在16、楔形孔内；10、解锁弹簧被压缩在18、解锁弹簧安装槽内；6、三向锁瓣外侧17、圆柱凸起与13、活塞作动孔内预定位置的2、解锁活塞外缘接触，限制了6、三向锁瓣的轴向运动，实现装置的连接锁紧功能。
装置解锁释放时，5、***起爆，产生高压燃气，推动2、解锁活塞运动，压缩3、缓冲垫，直至2、解锁活塞与6、三向锁瓣外侧17、圆柱凸起分离后，两个6、三向锁瓣分别在10解锁弹簧弹力和7、锁紧杆19、外凸楔形非圆柱面分力作用下进行轴向扩展运动，16、楔形孔尺寸变大，三支7、锁紧杆实现与6、三向锁瓣的分离，实现解锁释放功能。
所述的2、解锁活塞安装有4、O型密封圈，实现2、解锁活塞在13、活塞作动孔内与5、***之间形成密封腔。
所述3、缓冲垫为锥台形软铝零件，零件圆周上分布多个削弱孔，在装置处于连接锁紧状态时，3、缓冲垫用于支撑2、解锁活塞，与17、圆柱凸起接触，防止6、三向锁瓣轴向扩展运动；解锁时，2、解锁活塞在高压燃气的作用下挤压3、缓冲垫发生塑性变形，一方面使2、解锁活塞外圆柱面与17、圆柱凸起分开，6、三向锁瓣轴向扩展运动完成解锁释放动作，另一方面塑性变形吸收高压燃气冲击能量，降低冲击。

Claims (6)

1.三向锁紧释放装置包括两个***、两个解锁活塞、两组缓冲垫、上、下壳体、两个三向锁瓣、解锁弹簧、三支锁紧杆、三个球垫、三个锁紧螺母；装置的上、下壳体由螺钉紧固在一起，电***和解锁活塞安装在壳体两侧的活塞作动孔内，壳体内部装有两个三向锁瓣；锁紧杆、球垫、锁紧螺母均布在锁紧释放机构的圆周，锁紧杆的头部安装在两个三向锁瓣内部；两个三向锁瓣外侧圆柱凸起被两侧壳体内解锁活塞顶住，锁紧杆被限制在三向锁瓣内，所述三向锁紧释放装置搭配多星连接器，拧紧锁紧螺母可实现同一平面内三颗卫星的连接锁紧。
2.解锁时，***起爆，推动解锁活塞运动，三向锁瓣外侧圆柱凸起与解锁活塞分离，解除了锁瓣轴向限制，三向锁瓣在解锁弹簧弹力和锁紧杆楔形面分力推动下实现分离，所述锁紧杆脱离出三向锁瓣，实现装置的解锁运动。
3.所述的壳体外侧有活塞作动孔，与壳体内侧解锁孔联通，用于安装解锁活塞和***，壳体外侧设置有螺钉安装接口，壳体内侧为圆柱腔体，可放置三向锁瓣。
4.所述的三向锁瓣外侧有圆柱凸起，凸起断面为圆弧凹面，圆弧半径与解锁活塞外缘半径一致，凸起与解锁活塞接触配合，用于锁紧与解锁运动，三向锁瓣内侧有三处均布的楔形孔，用于连接锁紧杆，锁瓣内侧有解锁弹簧安装槽，用于安装解锁弹簧。
5.所述的解锁活塞上有一道凹槽，用于安装O型密封圈，活塞在壳体外侧的活塞作动孔内运动，通过与锁瓣圆柱凸起的接触与分离，实现装置的锁紧与解锁动作。
6.所述锁紧杆整体为圆柱杆，一端为外凸楔形非圆柱面，用于与三向锁瓣连接，一端为螺纹连接面，用于锁紧螺母连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114044174A (zh) * 2021-12-20 2022-02-15 北京微分航宇科技有限公司 一种梁板组合结构的多星分配器

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