CN113340159A

CN113340159A - 一种自调式旋抛整流罩分离机构

Info

Publication number: CN113340159A
Application number: CN202110670003.6A
Authority: CN
Inventors: 何爱颖; 陈景鹏; 张伟方; 谢雪明; 张肖肖; 徐然
Original assignee: Beijing Xingtu Exploration Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Xingtu Exploration Technology Co ltd
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2021-09-03

Abstract

本发明公开一种自调式旋抛整流罩分离机构。分离机构包括固定支座、安装座、连接轴、调整螺母、弹簧、推杆、套筒、锁紧销等，整套分离机构通过固定支座上的连接孔固定连接在整流罩上。弹簧、推杆和套筒通过连接轴和调整螺母连接在安装座上，安装座通过螺栓与固定支座连接。其中连接轴一端设有球头，与调整螺母、安装座上的球窝配合，形成球副连接。当整流罩绕铰链转轴进行旋转分离时，分离机构通过连接轴与调整螺母上的球副连接，承受箭体给分离机构的弯矩，使推杆在套筒内部只承受轴向推力，防止推杆受到弯矩后卡死在套筒内部，保证分离弹簧在能量释放过程中没有损耗，完全作用在整流罩上。关键词：连接轴，球头，球窝。

Description

一种自调式旋抛整流罩分离机构

技术领域

本发明属于运载火箭等技术领域，具体涉及一种自调式旋抛整流罩分离机构。

背景技术

旋抛式作为目前运载火箭整流罩分离的主流分离方案，有以下几个因素：第一，整体轴向分离方式虽然使整流罩结构设计简单，分离面少，但是，它只能在整流罩底部解锁，沿轴向向前推出，使分离时间加长，还增加了整流罩分离后的控制问题，不适用于大型卫星整流罩。第二，平推方案的火药作动筒在工作时有很大的冲击力，要求整流罩有较大的整体刚度和局部刚度，以减小结构变形、能量消耗而是横向分离速度减小，这样势必造成整流罩质量增大。旋抛式分离方案分离力一般在整流罩解锁前已施加在整流罩上，在分离前，***螺栓的连接构成整流罩的内力，在分离过程中，分离能量逐步释放，对整流罩的冲击很小，不要求整流罩有较大的整体刚度和局部刚度，从而减小质量，同时，运载火箭的加速可使罩体转动的角速度增加，可节省一部分的分离能量。第三，无污染导爆索分离装配困难，要求分离能量大。

分离机构为旋抛整流罩的关键部件，安装在整流罩上，一般选用弹簧作为分离动力，提供整流罩分离时的能量，并通过推杆作用在箭体上。整流罩在绕铰链转动过程中，作用在箭体上的推杆轴线与箭体的轴线会存在夹角，导致箭体的推力使推杆受到一定的弯矩。随着旋转角度增大，推杆受到的弯矩增大，推杆在导向槽中的摩擦力也增大，当增大到一定值时，推杆出现卡死现象，使弹簧的能量不能完全释放，降低了整流罩的旋抛角速度，影响整流罩的分离，甚至导致运载火箭发射任务失败。

发明内容

为避免上述问题的出现，本发明提供一种自调式旋抛整流罩分离机构，在整流罩分离时，可保证分离弹簧的能量顺利释放，在释放过程中，没有能量的损耗并都作用在整流罩上。该结构简单紧凑、可靠性高、易于加工、安装、操作方便。

一种自调式旋抛整流罩分离机构，分离机构包括固定支座、安装座、连接轴、调整螺母、弹簧、推杆、套筒、锁紧销等，整套分离机构通过固定支座上的连接孔固定连接在整流罩上。首先将弹簧和推杆装入套筒内部，并将锁紧销***套筒与推杆的锁紧孔内；连接轴一端装入锁紧螺母内部，另一端拧入套筒螺纹孔内；安装座拧入锁紧螺母的螺纹孔中，然后将其通过螺钉安装在安装座上。

所述安装座一端有法兰，通过螺栓连接在固定支座上，另一端设有球窝和螺纹，与调整螺母连接。

所述连接轴一端设有球头，与调整螺母、安装座上的球窝配合，另一端设有螺纹，与套筒通过螺纹连接。

连接轴与锁紧螺母及安装座通过球副连接，实时调节推杆的受力状态；安装座与调整螺母的螺纹连接，可调节整流罩分离时各分离机构的分离力。

当整流罩绕铰链转轴进行旋转分离时，箭体给分离机构沿箭体轴向竖直向上的推力F，当整流罩分离角度为0°时，箭体推力与弹簧、推杆的轴线平行，推杆只承受沿轴向的推力；当整流罩分离角度为θ时，箭体推力与弹簧的轴线之间的夹角为θ，此时推杆不仅承受沿轴向的推力，还承受箭体推力引起的弯矩，该弯矩与θ的正弦及推杆到安装座之间的距离成正比，即，当整流罩分离角度越大，推杆受到的弯矩也就越大；在推杆与安装座之间增加球副连接，当推杆受到弯矩时，将会引起连接轴与锁紧螺母之间的球副转动，而不会使推杆承受弯矩、增加推杆与套筒之间的摩擦力，甚至出现由于摩擦力太大，推杆卡死在套筒内部，导致整流罩分离失败。

附图说明

图1为本发明结构图

图2为本发明整流罩旋抛过程中推杆受力图

图3为本发明套筒结构图

图4为本发明连接轴结构图

图5为本发明锁紧螺母结构图

图6为本发明安装座结构图

其中，1-固定支座，2-整流罩，3-整流罩操作口，4-安装座，5-连接轴，6-锁紧销钉，7-调整螺母，8-套筒，9-推杆，10-弹簧，11-锁紧销。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如图1～6所示，本发明提供了一种自调式旋抛整流罩分离机构，该机构包括固定支座1、安装座4、连接轴5、锁紧销钉6、调整螺母7、套筒8、推杆9、弹簧10、锁紧销11；

固定支座1通过螺栓固定连接在整流罩2上；

推杆9和弹簧10装在套筒8内部，将弹簧10压紧，用锁紧销11***套筒和推杆的锁紧孔内，限制弹簧的弹力释放。

连接轴5一端套入调整螺母7球窝内，另一端拧入套筒8内，通过锁紧销钉6进行防松处理；将安装座4一端通过螺纹连接在调整螺母7上，另一端连接在固定支座1上。

通过调节安装座4拧入调整螺母7的深度，确保推杆9的初始位置与箭体接触，使得整流罩上各分离机构的弹力在分离瞬间保持一致，分离瞬间不影响箭体的飞行姿态；调整螺母7与安装座4拧紧后，通过锁紧销钉6进行防松处理。

整流罩2安装在箭体后，通过整流罩2上的操作口3，将锁紧销11从推杆9与套筒8中拔出，释放弹簧10的弹力，使弹簧10的弹力通过推杆9作用在箭体上。

整流罩2沿铰链转轴与箭体分离时，推杆9在弹簧10及箭体推力的作用下，将整流罩1与箭体分离；分离过程中，通过连接轴与调整螺母及安装座之间的球副连接，自动调整推杆的受力状态，使得推杆在整流罩分离过程中只受到沿轴向的推力，防止分离过程中弹簧能量的损耗，及可能出现的整流罩分离失败等问题。

弹簧10达到最大行程时，推杆9通过整流罩2上的对接框限制其继续移动，防止分离机构上的零部件掉落砸到箭体上的设备。

Claims

1.一种自调式旋抛整流罩分离机构，其特征在于：该机构包括固定支座1、安装座4、连接轴5、锁紧销钉6、调整螺母7、套筒8、推杆9、弹簧10、锁紧销11。

2.如权利要求1所述的固定支座1，其特征在于：固定支座1通过螺栓连接在整流罩2上。

3.如权利要求1所述的安装座4，其特征在于：所述安装座4一端设有法兰，通过螺栓连接在固定支座1上；另一端为设有球窝和螺纹，通过螺纹与调整螺母7连接。

4.如权利要求1所述的连接轴5，其特征在于：所述连接轴5一端设有螺纹，与套筒8通过螺纹连接；另一端设有球头，与调整螺母、安装座上的球窝配合，形成球副配合。

5.如权利要求1所述的套筒8、推杆9、弹簧10，其特征在于：所述套筒8一端与连接轴连接，另一端为薄壁筒结构，弹簧10与推杆9安装在套筒8内部，压紧弹簧10后，将锁紧销***套筒8和推杆9内。整流罩2安装在箭体后，通过整流罩2上的操作口3，将锁紧销11从推杆9与套筒8中拔出，释放弹簧10的弹力，使弹簧10的弹力通过推杆9作用在箭体上。

6.如权利要求1、2、3、4所述的自调式分离机构，其特征在于：由于加工装配等误差的存在，通过调节安装座4拧入调整螺母7的深度，确保推杆9的初始位置与箭体接触，使得整流罩上各分离机构的弹力在分离瞬间保持一致，分离瞬间不影响箭体的飞行姿态；调整螺母7与安装座4拧紧后，通过锁紧销钉6进行防松处理。

7.如权利要求1、2、3、4所述的自调式分离机构，其特征在于：整流罩在旋抛分离过程中，分离机构通过连接轴与调整螺母及安装座之间的球副连接，自动调整推杆的受力状态，使得推杆在整流罩分离过程中只受到沿轴向的推力，防止分离过程中弹簧能量的损耗，及可能出现的整流罩分离失败等问题。