[发明专利]气动自解锁分离螺母及航天器

说明书

技术领域

本发明涉及运载火箭分离、星箭分离等科技前沿技术领域，尤其是涉及一种气动自解锁分离螺母及航天器。

背景技术

分离螺母是一种轴向连接、径向解锁的连接解锁装置，广泛应用于航天器上的部段连接及分离。分离螺母的原理主要为将一个完整螺母切割分瓣，采用箍套将分瓣螺母束紧，分离时，箍套与分瓣螺母发生相对移动，解除约束，分瓣螺母受力张开达到解锁目的。

目前，我国运载火箭及卫星用分离螺母主要以火工连接分离螺母解锁装置，这种装置能够能提供非常大的连接力，同时具有爆炸启动压力小，分离冲击相对小等优点。

但是，现有技术中的分离螺母的结构比较复杂且易发生卡滞无法解锁的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动自解锁分离螺母及航天器，以改善现有技术中存在的分离螺母的结构比较复杂且易发生卡滞无法解锁的技术问题。

本发明提供的一种气动自解锁分离螺母，包括气体发生器、气缸、外壳、多个分瓣螺母以及多个解锁球；气缸、多个分瓣螺母以及多个解锁球均设置在外壳的内部；气缸的外壁与外壳的内壁抵接，且气缸与外壳形成气腔；气体发生器向气腔中通入气体，从而带动气缸沿外壳的内壁轴向运动；多个分瓣螺母依次抵接围设成环形；每个分瓣螺母对应至少一个解锁球；解锁球的一端与其中一个分瓣螺母的外壁抵接，另一端与气缸的内壁抵接；气缸的内壁上设置有用于容纳多个解锁球的至少一个环形凹槽；当气缸与多个分瓣螺母产生相对运动，多个解锁球进入至环形凹槽中时，多个分瓣螺母分开。

进一步的，气动自解锁分离螺母还包括限位套；限位套设置在外壳的内部，且限位套与外壳固定连接；限位套套设在多个分瓣螺母的外部，且限位套与分瓣螺母之间存在空隙；限位套上设置有多个用于容纳多个解锁球的通孔，多个通孔与多个解锁球一一对应。

进一步的，通孔包括第一限位孔和第二限位孔；多个第一限位孔沿限位套的周向方向依次间隔设置，多个第二限位孔沿限位套的周向方向依次间隔设置，且多个第一限位孔与多个第二限位孔沿限位套的轴向方向间隔设置。

进一步的，通孔呈圆形；通孔的内壁与解锁球的外壁抵接。

进一步的，气动自解锁分离螺母还包括分离弹簧；分瓣螺母的内壁上设置有安装槽，当多个分瓣螺母依次抵接时，多个安装槽依次连接呈环状；分离弹簧设置在安装槽内，且分离弹簧沿分瓣螺母的周向方向环形设置。

进一步的，每个分瓣螺母的外壁上均设置有导向槽；导向槽沿分瓣螺母的轴向方向延伸，限位套的内壁上设置有与导向槽配合的导向凸起。

进一步的，气动自解锁分离螺母还包括上支撑垫和下支撑垫；上支撑垫和下支撑垫均设置在外壳的内部，且均与外壳固定连接；上支撑垫的上表面与气缸的内壁围设成气腔；上支撑垫的下表面与分瓣螺母的上端面抵接；下支撑垫的上表面与分瓣螺母的下端面抵接。

进一步的，上支撑垫的下端面和下支撑垫的上端面均与水平面呈角度设置。

进一步的，气动自解锁分离螺母还包括进气嘴；进气嘴的一端与气体发生器连通，另一端与气腔连通；进气嘴的外壁上套设有复位弹簧；复位弹簧的一端与外壳的内顶壁抵接，另一端与气缸的上端面抵接。

进一步的，本发明还提供一种航天器，航天器包括气动自解锁分离螺母。

本发明提供的气动自解锁分离螺母，本实施例提供的一种气动自解锁分离螺母，在使用过程中，当多个分瓣螺母依次抵接围设成环形时，解锁球的两端分别与分瓣螺母的外壁以及气缸的内壁抵接，给分瓣螺母一径向压力，令多个分瓣螺母始终依次抵接，保持环形状态，防止分瓣螺母与对接螺栓的螺纹间产生径向移动，实现分离螺母与对接螺栓的固定连接；当需要解锁时，气体发生器向气腔中通入气体，从而令气缸沿外壳的内壁的轴向方向向上运动；气缸与分瓣螺母产生相对运动时，环形凹槽与解锁球处于同一高度，解锁球滚动到环形凹槽中，从而释放对分瓣螺母的约束力，分瓣螺母与对接螺栓产生空隙，即完成解锁。

由上可知，本发明提供的气动自解锁分离螺母的结构简单，且解锁球的设置能够改善解锁过程卡滞的问题，令分离螺母快速解锁，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的气动自解锁分离螺母的结构示意图；