[发明专利]一种基于电磁驱动的连接解锁机构

说明书

本发明提供了一种基于电磁驱动的连接解锁机构，包括主承力杆、加载螺母、上连接板、下连接板、两个摆臂、箍紧环、飞轮、电磁铁、限位销、底座和外壳，外壳固定在上连接板上，底座设置在外壳内，且与外壳围成容纳空间，箍紧环和飞轮设置在容纳空间内，且箍紧环的外圈与飞轮通过非自锁螺纹旋合，飞轮通过轴承支撑在底座和外壳上，旋转加载螺母，主承力杆锁紧两个摆臂，通过两个摆臂预紧箍紧环，从而预紧飞轮，通过一限位销对箍紧环周向限位，电磁铁固定在外壳上，限位或解锁飞轮。本发明提高装置的承载能力，利用电磁铁作为解锁装置的触发器以显著降低解锁冲击，同时装置在解锁过程中无元器件破坏，完成解锁后即可重新装配再次使用。

技术领域

本发明属于空间解锁技术领域，尤其是涉及一种基于电磁驱动的连接解锁机构。

背景技术

有效载荷随运载器发射升空过程中，需要对其进行可靠锁紧以提高在飞行过程中的结构刚度和震动基频，从而克服运载过程中恶劣的力学环境，进入预定轨道后，需在适当的时机进行解锁释放以保证载荷能够正常工作。传统航天器上采用的锁紧释放装置多为火工作动，包括爆炸螺栓、火工螺母、拔销器等，反应迅速、分离推力大，技术已经颇为成熟。然而，火工装置工作时会产生较大的冲击，对卫星的姿态控制和敏感设备造成很大的影响；其次，火工装置爆炸后所释放出的化学气体具有污染性，会对镜头和电子器件等精密器械造成损害；且装置只能使用一次，单机产品可靠性难以验证，同时存在安全隐患。因此，需针对以上问题研制一种非火工连接解锁机构，此种机构应具有分离冲击小、解锁过程无污染、可重复使用的能力。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于电磁驱动的连接解锁机构，大承载、低冲击、可重复使用，实现对有效载荷的锁紧和解锁。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于电磁驱动的连接解锁机构，包括主承力杆、加载螺母、上连接板、下连接板、两个摆臂、箍紧环、飞轮、电磁铁、限位销、底座和外壳；

所述的外壳固定在上连接板上，所述的底座设置在外壳内，且与所述外壳围成容纳空间，所述的箍紧环和飞轮设置在容纳空间内，且箍紧环的外圈与飞轮通过非自锁螺纹旋合，所述的飞轮通过轴承支撑在底座和外壳上；

所述的主承力杆一端为螺纹结构，另一端为圆柱段，且在圆柱段上加工有对称的两个斜面，所述的螺纹结构与加载螺母配合，主承力杆的圆柱段依次穿过下连接板、上连接板、底座和箍紧环通过对称的两个斜面与两个摆臂上的相应的斜面结构配合，两个摆臂的顶端均通过一转轴安装在外壳的上部，两个摆臂关于主承力杆的中轴线对称设置，两个摆臂的末端也加工有斜面，且与箍紧环内部的斜面配合，旋转加载螺母，主承力杆锁紧两个摆臂，通过两个摆臂预紧箍紧环，从而预紧飞轮；

通过一限位销对所述箍紧环周向限位，所述电磁铁固定在外壳上，限位或解锁飞轮。

进一步的，所述摆臂上的斜面结构为设置在摆臂上的凸起结构，且凸起结构的上表面与主承力杆上的斜面配合。

进一步的，所述上连接板上开有锥形孔，在解锁时对所述主承力杆导向，在所述锥形孔的上表面加工有阶梯孔，在阶梯孔内安装一拉紧弹簧，拉紧弹簧的顶端固定在箍紧环的底部。

进一步的，所述箍紧环一侧加工有一通孔，所述外壳对应位置也加工有一通孔，所述限位销自外壳的通孔插入到箍紧环的通孔内。

进一步的，所述电磁铁固定在外壳上，断电状态下衔铁伸出，对飞轮周向限位，通电状态下衔铁退回电磁铁内部，解锁飞轮。

进一步的，所述飞轮由径向轴承和推力轴承支撑，所述径向轴承安装在所述底座内，所述推力轴承安装在所述外壳内。

进一步的，所述底座为圆柱状结构，内部加工有安装径向轴承的阶梯孔，所述外壳的内部也加工有安装推力轴承的阶梯孔。

进一步的，每个转轴的两端均通过一耳座支撑，所有耳座固定在外壳的外部上部。