[发明专利]一种应用于航天器的可控分步解锁装置

说明书

本发明公开一种应用于航天器的可控分步解锁装置，包括异形螺杆、被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D、导向端盖、外筒、导向套筒、步进电机、轴承和压紧螺母；导向套筒通过轴承活动安装在外筒内，下端与步进电机的转轴端相连，上端与异形螺杆活动连接，异形螺杆一端活动设置在导向套筒内，另一端穿过导向端盖，并通过压紧螺母依次与被锁定板D、被锁定板C、被锁定板B、被锁定板A相连。本发明采用一台步进电机实现了多次解锁操作，具有轻量化、控制简单、可靠性高等优点，是一种在航天器上针对多次有序解锁场合具有较高应用价值的解锁装置。

技术领域

本发明涉及航天器结构，具体为一种应用于航天器的可控分步解锁装置。

背景技术

航天器上的解锁装置应用日益广泛，根据应用场合的不同，对解锁装置提出了更多的要求。传统的星上解锁一般采用火工品解锁装置、记忆合金解锁装置以及热刀切割等。其中，火工品解锁装置消耗较大、冲击响应大，属于一次性解锁；记忆合金需要在轨加热，引起功能材料相变实现解锁，但是难以控制解锁时序；热刀切割绳索的解锁方式同样面临上述问题。因此，传统的星上解锁装置一方面成本高，大部分是单次使用，另一方面在控制解锁时序上比较困难。

发明内容

针对当前解锁装置在解锁时序上的不足之处，从低成本、低冲击、高复用性、轻量化、控制简单、可靠性高等方面考虑，本发明提供了一种新型的适用于航天器的可控分步解锁装置。

为实现上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：

一种应用于航天器的可控分步解锁装置，包括异形螺杆、被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D、导向端盖、外筒、导向套筒、步进电机、轴承和压紧螺母；导向套筒通过轴承活动安装在外筒内，下端与步进电机的转轴端相连，上端与异形螺杆活动连接，异形螺杆一端活动设置在导向套筒内，另一端穿过导向端盖，并通过压紧螺母依次与被锁定板D、被锁定板C、被锁定板B、被锁定板A相连。

进一步地，所述导向端盖采用钛合金材质，通过螺钉安装在外筒的上端，异形螺杆从其中心的螺纹孔旋出；当步进电机转动时，异形螺杆可产生伸缩运动，按照异形螺杆伸缩的长度不同，可顺次解锁被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D。

进一步地，所述导向套筒的内腔为正方形空腔，异形螺杆一端为方形滑块，与导向套筒形成间隙配合，使得异形螺杆可在导向套筒内腔沿轴向产生自由滑动。

进一步地，所述被锁定板A、被锁定板B、被锁定板C、被锁定板D中间均设有通孔，该通孔的孔径大于异形螺杆的直径。

进一步地，所述步进电机与外筒固连，在程序控制下电机产生旋转运动，实现解锁作业。

进一步地，所述异形螺杆采用钛合金材料，由一方形滑块和一螺杆一体加工成型。

本发明采用异形螺杆作为锁紧部件及解锁部件，异形螺杆与导向套筒通过一定配合可在套筒内腔内产生沿轴向的一维滑动，无相对转动。异形螺杆的螺纹杆部分可穿过导向端盖的螺纹孔，起导向和锁定功能。异形螺杆螺纹杆部分穿过导向端盖后，伸出的部分作为实际参与锁紧的螺纹杆。

由于采用了以上的技术方案，使得本发明具有以下的优点：

1.根据被锁定部件的尺寸和数量，可灵活设计异形螺杆长度，适应不同的锁定需求；

2.步进电机控制简单，只需朝一个方向转动，即可实现顺次解锁，可靠性高；

3.该解锁装置无冲击，复用性高，基本无耗材。必要情况下，可实现重复解锁和锁定动作。

附图说明

图1为本发明实施例一种应用于航天器的可控分步解锁装置的结构示意图。

图2为实施例中的异形螺杆示意图。