[发明专利]一种热致熔断钢球锁分离机构

说明书

本发明公开了一种热致熔断钢球锁分离机构，所述分离机构包括：外壳(1)、解锁柱(2)、解锁弹簧(3)、约束绳(4)、加热器(5)、钢球(6)、锁冒(7)、挡圈(8)、限位圈(9)和限位弹簧(10)；利用壳体、解锁柱和锁冒之间的相对位置关系实现锁冒的锁紧与释放，解锁柱与壳体之间安装有解锁弹簧，并绑扎约束绳；约束绳约束解锁柱和壳体之间的位置，使分离机构处于锁紧状态，并使弹簧呈压缩状态；约束绳上安装有加热器，给加热器通电，将约束绳熔断，解锁弹簧推动解锁柱运动一定距离，使分离机构由锁紧状态变为解锁释放状态。该分离机构具有结构简单、质量轻、低冲击、低成本、宽温度适应性、锁紧及解锁可靠性高等特点。

技术领域

本发明涉及一种分离机构，尤其涉及一种非火工的分离机构。

背景技术

近年来微小卫星快速发展，其上的各类结构产品，如小型可展开太阳翼、天线等，在收拢状态下需要压紧，以便承受发射段载荷，入轨后需要实现分离释放，使产品能够展开到预定位置或形状。传统航天器上多采用火工分离装置，其具有承载能力大、分离可靠等特点，但同时具有重量大、成本高、解锁冲击大等缺点，不能很好适应微小卫星的使用需求。因此，有必要研制一种轻量化、低成本、高性能的分离机构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷与不足，提供一种热致熔断钢球锁分离机构，结构简单、质量轻、解锁冲击小、成本低、温度适应范围广，解决了现有火工品重量大、冲击大以及记忆合金类分离机构温度适应性差、成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种热致熔断钢球锁分离机构，包括：外壳1、解锁柱2、解锁弹簧3、约束绳4、加热器5、钢球6、锁帽7以及挡圈8；其特征在于，

所述外壳1为两端中空的圆柱形空腔，上空腔直径小于下空腔；所述上空腔的外侧套设有锁帽7，所述上空腔与所述锁帽7相同的周向和轴向位置均开设有孔，用于存放所述钢球6；所述外壳1的下空腔的底部设置有挡圈8；

所述外壳1内设置有所述解锁柱2，贯穿所述外壳1的上、下空腔；

所述解锁柱2主体为圆柱状，顶端开设用于存放钢球6的凹槽，底部带有延伸出圆柱的平台，所述解锁柱2的主体外侧套设有解锁弹簧3，所述解锁弹簧3压缩状态时的两端分别抵在下壳体的顶端内侧面和平台的上端面，通过所述约束绳4贯穿所述下空腔的顶端以及平台进行所述解锁弹簧3的压缩；压缩时所述解锁柱2的平台与所述挡圈8间有距离；

所述约束绳4旁设有加热器5，用于熔断所述约束绳4；当所述约束绳4被熔断时，所述解锁弹簧3弹开，推动所述解锁柱2向下移动至所述挡圈8，所述锁帽7以及上空腔的孔内存放的所述钢球6离开所述锁帽7滑入至所述解锁柱2的凹槽内，完成了锁帽7与壳体1的分离。

优选地，所述壳体1的上空腔与下空腔之前设置有重叠区域，所述重叠区域有环形缝隙，所述环形缝隙位于上空腔的孔下方，所述环形缝隙内由下至上设置有限位弹簧10和限位圈9；当所述解锁柱2下移时，所述钢球6滑入至所述解锁柱2的凹槽内，所述限位弹簧10将所述限位圈9向上弹至所述上空腔的孔处，以免所述钢球6滑出壳体。

优选地，还包括，所述壳体1的上腔体开设的孔不小于3个，为圆柱形通孔。

优选地，所述锁冒7为圆柱形空腔结构，上端面留有分离载荷的安装接口。

优选地，所述解锁柱2的平台上开有凹槽，对称分布，用于布置约束绳。

优选地，所述约束绳4为高模量纤维材料绳索，；所述分离机构采用一根约束绳首位相连，形成一个闭合的回路，回路上任意一处断裂，即可实现机构的解锁分离。

优选地，所述约束绳回路上布置2个加热器互为备份，其中任意一个工作，将绳索熔断即可实现机构的解锁。