[实用新型]一种惯性分离作动器

说明书

一种惯性分离作动器，属于作动器技术领域。本实用新型包括本体、推杆机构、钢球、驱动簧、推销、压螺、大压螺、惯性筒和弹簧。本体上从一侧到另一侧依次分布着惯性筒、两个钢球、推杆机构、两个钢球和推销。当惯性筒感受到过载时，惯性筒克服弹簧抗力以及自身受到的摩擦力向下运动，解除对推销的锁定，驱动簧驱动推销运动，实现作动器功能。推杆机构将驱动簧的驱动力传递到惯性筒时进行有效衰减，使惯性筒在小过载环境下即可靠工作。本实用新型具有驱动力大、行程大、结构简单、成本低、不受外界电磁干扰等优点。本实用新型还采用密封设计，内部零件均为金属，具有使用寿命高的优点。

技术领域

本实用新型属于作动器技术领域，特别涉及一种惯性分离作动器，具有驱动力大、行程大、结构简单、成本低等优点。

背景技术

随着航空航天技术的快速发展，空间操作任务趋于多样化和复杂化，越来越多的航天器需要完成在轨释放和分离，比如星箭分离、卫星间分离、特殊有效载荷释放等。空间分离技术已成为航空航天领域的研究热点，直接关系到后续空间任务的完成。

目前航天器中用于分离的作动器按照其驱动方式分，主要为电磁和火药。电磁驱动的分离作动器主要由衔铁、轭铁、线包组件、弹簧、销子等组成，主要利用线包组件通电后产生磁场，使软磁材料制作的衔铁、轭铁磁化，衔铁与轭铁的磁力克服弹簧抗力，衔铁运动带动销子运动，该结构存在着驱动力小、行程小、易受外界电磁干扰等问题。火药驱动的分离作动器主要利用火药燃烧产生气体驱动活塞做功，受结构、气体压力传递方向和密封等因素影响，存在着可靠性低、能量转换效率低、安全性差等问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种惯性分离作动器，该分离作动器利用航天器飞行过载作为驱动源进行驱动，不受外界电磁干扰。通过选择不同参数的驱动簧，可满足分离作动器的不同输出力要求。本实用新型还具有驱动力大、行程大、结构简单、成本低等优点。

本实用新型的一种惯性分离作动器，包括本体、推杆机构、钢球、驱动簧、推销、压螺、大压螺、惯性筒和弹簧，其特征在于：

本体为一个阶梯状的立方体结构，材料为强度和硬度较好的35CrMnSiA，本体内部具有阶梯大圆孔和阶梯小圆孔，阶梯大圆孔和阶梯小圆孔的侧壁光滑，粗糙度为0.4，阶梯小圆孔内放置惯性筒、弹簧和压螺，阶梯大圆孔内放置驱动簧、推销和大压螺，本体的侧面还具有一个从一侧贯穿到另一侧的通孔，本体上还具有放置推杆机构的阶梯型凹槽；

所述推杆机构包括安装座以及N个推杆，2≤N≤7，所述安装座横截面为“U”字形，安装座底部开有通孔，通孔直径大于钢球的直径，N个推杆分别通过销轴装于所述安装座的左右侧壁之间，N个推杆形状均为楔形柱体，N个推杆均具有底面和相对于底面倾斜的工作面，N个推杆底面和推杆小端相交边具有倒角，第一推杆大端位于通孔一侧，通过销轴装于所述安装座的左右侧壁之间，第一推杆中部与所述通孔位置对应，第一推杆工作面朝向所述通孔，第一推杆底面和所述通孔轴线垂直，第二推杆大端相对第一推杆大端位于通孔另一侧，通过销轴装于所述安装座的左右侧壁之间，第二推杆工作面和所述第一推杆小端倒角接触，接触点位于第二推杆中部和销轴之间，第二推杆底面和所述通孔轴线垂直，其余N－2个推杆的位置关系依次类推，所述推杆机构的通孔朝向安装推销的阶梯大圆孔，且推杆机构的通孔与所述本体的通孔同轴，销轴与安装座孔过渡配合，销轴与N个推杆的孔间隙配合；

N个推杆作为传动机构执行件，构成杠杆机构，根据杠杆原理，N个推杆的力臂比L＝L1·L2···LN，其中L1为第一推杆的力臂比，其值为第一推杆与钢球的接触点到第一推杆与第二推杆接触点的距离；L2为第二推杆的力臂比，其值为第二推杆与第一推杆的接触点到第二推杆与第三推杆接触点的距离，其余以此类推，推杆机构在将前一级运动载荷传递到下一级时，下一级受到的运动载荷可衰减到上一级运动载荷的1/L，所述N个推杆构成的推杆机构的位移放大倍数可通过几何作图，采用轨迹相切法确定；