專利名稱：分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多級(jí)火箭地面模擬分離試驗(yàn)用的解鎖螺栓，具體地指一種分離試 驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓。
背景技術(shù)：
解鎖螺栓是進(jìn)行多級(jí)火箭地面模擬分離試驗(yàn)時(shí)的必備部件。目前，常用的解鎖螺 栓主要有爆炸螺栓、氣動(dòng)拔銷解鎖螺栓、電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)式解鎖螺栓三種。電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)式 解鎖螺栓和氣動(dòng)拔銷式解鎖螺栓雖然能夠重復(fù)使用，但響應(yīng)速度慢、體積大、且容易卡死失 效，均不能用于在多級(jí)火箭進(jìn)行地面模擬分離試驗(yàn)中兩個(gè)物體的連接，且不能在控制系統(tǒng) 發(fā)出指令后較快地作出反應(yīng)并立即完成自動(dòng)分離。爆炸螺栓因響應(yīng)速度很快，被廣泛用于 火箭上，用于火箭各級(jí)之間、火箭和有效載荷及整流罩之間的連接，通過爆炸螺栓起爆，使 連接解鎖分離。爆炸螺栓形似普通螺栓，內(nèi)部裝有炸藥和點(diǎn)火器。分離時(shí)，炸藥被引爆，使剪 切鎖剪斷或者沿螺栓削弱槽斷開，實(shí)現(xiàn)兩分離體解鎖。但這種解鎖螺栓的不足之處是因裝 有多個(gè)螺栓，保證全部螺栓同時(shí)斷開困難較大；要保證螺栓斷開時(shí)，殘骸不傷及周圍的結(jié)構(gòu) 和設(shè)備，故必要時(shí)應(yīng)相應(yīng)地設(shè)置保護(hù)結(jié)構(gòu)；而且使用過的爆炸螺栓都不能重復(fù)使用。因此， 現(xiàn)有的解鎖螺栓都不能滿足試驗(yàn)用分離螺栓要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧、可重復(fù)利用、且響應(yīng)速度快的 分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，包括一個(gè)氣缸、 一個(gè)設(shè)置在氣缸內(nèi)的活塞、以及一個(gè)可從氣缸中脫離出來的螺桿，所述活塞通過密封組件 將所述氣缸分隔成位于活塞頂一側(cè)的頭部腔室和位于活塞裙一側(cè)的尾部腔室，所述頭部腔 室設(shè)置有向外延伸的進(jìn)氣嘴，所述尾部腔室固定有向內(nèi)延伸至活塞裙內(nèi)的保持套筒；所述 保持套筒與所述活塞腔之間設(shè)置有復(fù)位彈簧，所述螺桿插接在保持套筒中；所述保持套筒 的筒壁上沿周向均勻開設(shè)有若干球孔，所述球孔中嵌置有鋼球；所述螺桿的端部設(shè)置有與 所述鋼球一一對(duì)應(yīng)的卡槽；在螺桿處于鎖緊狀態(tài)時(shí)，所述鋼球的外側(cè)抵接在活塞的活塞裙 內(nèi)側(cè)端，所述鋼球的內(nèi)側(cè)卡接在卡槽中。優(yōu)選地，所述保持套筒的內(nèi)壁呈圓錐面形，其較佳的圓錐角α =10 20°，最佳 的圓錐角α =20°，可防止解鎖過程中受力不均引起螺桿擺動(dòng)造成卡死解鎖失敗的情況 發(fā)生。優(yōu)選地，所述保持套筒的筒壁上沿周向均勻開設(shè)有四個(gè)球孔，對(duì)應(yīng)地在螺桿的端 部設(shè)置有與其一一對(duì)應(yīng)的卡槽，鋼球置于其內(nèi)受力均勻，鎖緊可靠，解鎖容易。優(yōu)選地，所述復(fù)位彈簧的一端抵接在活塞的活塞裙內(nèi)腔導(dǎo)向桿根部，另一端抵接 在保持套筒的內(nèi)側(cè)端部，通過復(fù)位彈簧使鋼球能置于球孔和卡槽內(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型采用氣體作為動(dòng)力源，活塞作為動(dòng)作部件，鋼球作為鎖緊部件，通過氣動(dòng)解鎖，解鎖動(dòng)作可靠；解鎖過程中阻力小，響應(yīng)速度快；對(duì)多個(gè) 氣動(dòng)解鎖螺栓同時(shí)解鎖，只需將進(jìn)氣嘴接同一氣瓶即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)解鎖，同步相應(yīng)好；在解鎖 的過程中，因沒有受到破壞，可重復(fù)使用。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工及操作性好；可以最 大限度的提高試驗(yàn)的真實(shí)性。

圖1為一種分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖中所示的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，包括一個(gè)氣缸1、一個(gè)設(shè)置在氣缸1內(nèi)的活 塞2、以及一個(gè)可從氣缸1中脫離出來的螺桿3?；钊?通過密封組件7將所述氣缸1分隔 成位于活塞頂一側(cè)的頭部腔室1. 1和位于活塞裙一側(cè)的尾部腔室1. 2。頭部腔室1. 1設(shè)置 有向外延伸的進(jìn)氣嘴1. 3，尾部腔室1. 2固定有向內(nèi)延伸至活塞裙內(nèi)的保持套筒4。保持套 筒4通過沿周向布置的螺釘8固定在氣缸1的尾部腔室1. 2中。保持套筒4的內(nèi)壁呈圓錐 面形，其最佳圓錐角α =20°。保持套筒4與活塞2之間設(shè)置有復(fù)位彈簧5，復(fù)位彈簧5 的一端抵接在活塞2的活塞裙內(nèi)腔導(dǎo)向桿2. 1根部，另一端抵接在保持套筒4的內(nèi)側(cè)端部。 螺桿3插接在保持套筒4中。保持套筒4的筒壁上沿周向均勻開設(shè)有四個(gè)球孔4. 1，球孔 4. 1中嵌置有鋼球6。螺桿3的端部設(shè)置有與鋼球6 —一對(duì)應(yīng)的卡槽3. 1。在螺桿3處于鎖 緊狀態(tài)時(shí)，鋼球6的外側(cè)抵接在活塞2的活塞裙內(nèi)側(cè)端，鋼球6的內(nèi)側(cè)卡接在卡槽3. 1中。本實(shí)用新型的工作原理是這樣的鎖緊時(shí)，鋼球6置于保持套筒4上的球孔4. 1 內(nèi)，在復(fù)位彈簧5的作用下，鋼球6的外側(cè)抵接在活塞2的活塞裙內(nèi)側(cè)端，鋼球6的內(nèi)側(cè)卡 接在卡槽3.1中。鋼球6作為鎖緊部件，約束螺桿3的軸向活動(dòng)。解鎖時(shí)，壓縮氣體從進(jìn)氣 嘴1. 3進(jìn)入，推動(dòng)活塞2向右運(yùn)動(dòng)，活塞2與保持套筒4之間在球孔4. 1外的空腔體積逐漸 變大，同時(shí)螺桿3在外部右向分離力和活塞裙內(nèi)腔導(dǎo)向桿2. 1頂推力的共同作用下向右運(yùn) 動(dòng)，此時(shí)螺桿3上的卡槽3. 1的斜面便驅(qū)動(dòng)鋼球6向球孔4. 1外的空腔運(yùn)動(dòng)，螺桿3失去約 束，解鎖完成。對(duì)多個(gè)氣動(dòng)解鎖螺栓同時(shí)解鎖，只需將進(jìn)氣嘴1. 3接同一氣瓶，氣流同時(shí)將螺桿3 向外頂，同時(shí)解鎖，同步相應(yīng)。在解鎖的過程中，因沒有受到破壞，可重復(fù)使用。
權(quán)利要求1.一種分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，包括一個(gè)氣缸(1)、一個(gè)設(shè)置在氣缸(1)內(nèi)的活塞 O)、以及一個(gè)可從氣缸(1)中脫離出來的螺桿(3)，其特征在于所述活塞( 通過密封組 件(7)將所述氣缸(1)分隔成位于活塞頂一側(cè)的頭部腔室(1. 1)和位于活塞裙一側(cè)的尾部 腔室(1.2)，所述頭部腔室(1.1)設(shè)置有向外延伸的進(jìn)氣嘴(1.3)，所述尾部腔室(1.2)固 定有向內(nèi)延伸至活塞裙內(nèi)的保持套筒；所述保持套筒(4)與所述活塞( 腔之間設(shè)置 有復(fù)位彈簧(5)，所述螺桿C3)插接在保持套筒(4)中；所述保持套筒的筒壁上沿周向 均勻開設(shè)有若干球孔(4. 1)，所述球孔(4. 1)中嵌置有鋼球(6)；所述螺桿(3)的端部設(shè)置 有與所述鋼球(6) —一對(duì)應(yīng)的卡槽(3. 1)；在螺桿(3)處于鎖緊狀態(tài)時(shí)，所述鋼球(6)的外 側(cè)抵接在活塞O)的活塞裙內(nèi)側(cè)端，所述鋼球(6)的內(nèi)側(cè)卡接在卡槽(3. 1)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述保持套筒(4) 的內(nèi)壁呈圓錐面形，其圓錐角α =10 20°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述保持套筒(4) 的內(nèi)壁呈圓錐面形，其圓錐角α =20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述保持 套筒的筒壁上沿周向均勻開設(shè)有四個(gè)球孔(4. 1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述保持 套筒(4)通過沿周向布置的螺釘(8)固定在氣缸(1)的尾部腔室(1.2)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述保持套筒(4) 通過沿周向布置的螺釘(8)固定在氣缸(1)的尾部腔室(1.2)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述復(fù)位 彈簧(5)的一端抵接在活塞O)的活塞裙內(nèi)腔導(dǎo)向桿(2. 1)根部，另一端抵接在保持套筒 (4)的內(nèi)側(cè)端部。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述復(fù)位彈簧(5) 的一端抵接在活塞O)的活塞裙內(nèi)腔導(dǎo)向桿(2. 1)根部，另一端抵接在保持套筒的內(nèi) 側(cè)端部。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述復(fù)位彈簧(5) 的一端抵接在活塞O)的活塞裙內(nèi)腔導(dǎo)向桿(2. 1)根部，另一端抵接在保持套筒的內(nèi) 側(cè)端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，其特征在于所述復(fù)位彈簧(5) 的一端抵接在活塞O)的活塞裙內(nèi)腔導(dǎo)向桿(2. 1)根部，另一端抵接在保持套筒的內(nèi) 側(cè)端部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種分離試驗(yàn)用氣動(dòng)解鎖螺栓，包括氣缸、活塞、螺桿，活塞通過密封組件將氣缸分隔成位于活塞頂側(cè)的頭部腔室和位于活塞裙側(cè)的尾部腔室，頭部腔室設(shè)有向外延伸的進(jìn)氣嘴，尾部腔室固定有向內(nèi)延伸至活塞裙內(nèi)的保持套筒；保持套筒與活塞腔之間設(shè)置有復(fù)位彈簧，螺桿插接在保持套筒中；保持套筒的筒壁上沿周向均勻開有若干球孔，球孔中嵌置有鋼球；螺桿的端部設(shè)有與鋼球?qū)?yīng)的卡槽；在螺桿處于鎖緊狀態(tài)時(shí)，鋼球外側(cè)抵接在活塞的活塞裙內(nèi)側(cè)端，鋼球內(nèi)側(cè)卡接在卡槽中。本實(shí)用新型采用氣體作為動(dòng)力源，活塞作為動(dòng)作部件，鋼球作為鎖緊部件，可以最大限度的提高試驗(yàn)的真實(shí)性；解鎖動(dòng)作可靠、響應(yīng)速度快、同步性好，可重復(fù)使用。
文檔編號(hào)F02K9/96GK201874699SQ20102063259
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者段有明, 范開春, 郭紅書 申請(qǐng)人:中國(guó)三江航天工業(yè)集團(tuán)公司