[发明专利]一种SMA驱动的缺口螺栓连接与分离机构

摘要

本发明提供一种SMA驱动的缺口螺栓连接与分离机构，该机构采用缺口螺栓作为连接紧固件，采用SMA管作为分离的驱动元件；分离结构基板与固定结构基板通过圆锥面配合，缺口螺栓穿过SMA管和分离结构基板后，通过螺纹连接在固定结构基板上，从而连接并压紧SMA管、分离结构基板和固定结构基板；加热层通电时，SMA管受热发生相变而伸长，驱动缺口螺栓发生拉伸变形，在缺口处因应力集中而断裂，实现分离，螺栓断裂后的冲击载荷则由金属橡胶垫块吸收；加热层外的隔热层和硅胶绝缘套能减小热量的散失，使SMA管的加热和变形速度更快，机构分离时间更短。本发明释放载荷大、解锁彻底、可靠性高、抗振动和冲击能力强。

主权项

1.一种SMA驱动的缺口螺栓连接与分离机构，其特征在于，包括缺口螺栓(1)、SMA管(2)、加热层(3)、隔热层(4)、硅胶绝缘套(5)、金属橡胶垫块(6)、外壳(7)、第一应变片(8)、分离结构基板(10)、固定结构基板(13)、第二应变片(15)和热敏电阻(16)；其中，缺口螺栓(1)头部贴有第一应变片(8)，螺杆下部带有螺纹，螺纹以上螺杆的中下部设有缺口，螺杆直径小于SMA管(2)内径，外壳(7)和分离结构基板(10)通过螺栓连接分离结构，固定结构基板(13)通过螺栓连接固定结构，外壳(7)的顶面内侧粘有金属橡胶垫块(6)，SMA管(2)外圆柱面上贴有第二应变片(15)和热敏电阻(16)，其外依次覆盖有加热层(3)、隔热层(4)和硅胶绝缘套(5)；连接状态下，分离结构基板(10)和固定结构基板(13)通过圆锥面配合，缺口螺栓(1)的螺杆部分穿过SMA管(2)和分离结构基板(10)后，通过螺纹连接在固定结构基板(13)上，从而在纵向连接并压紧SMA管(2)、分离结构基板(10)和固定结构基板(13)，此时，SMA管(2)的上端面抵在缺口螺栓(1)头部的下端面，SMA管(2)的下端面抵在分离结构基板(10)上，缺口螺栓(1)的缺口位于两个基板配合圆锥面的分离处，螺栓承受拉力；需要分离时，对加热层(3)通电流加热，SMA管(2)受热内部发生相变而伸长，驱动缺口螺栓(1)受拉变形，其缺口处因产生应力集中而发生断裂，使两个基板相配合的圆锥面处失去约束，实现分离；分离后缺口螺栓(1)因断裂而产生的冲击能量由金属橡胶垫块(6)缓冲并吸收。