專利名稱:爆炸螺栓捕獲裝置制造方法
【專利摘要】一種爆炸螺栓捕獲裝置，包括：捕獲器，設(shè)置在爆炸螺栓捕獲裝置的內(nèi)部，捕獲器的內(nèi)壁上設(shè)置捕獲片，捕獲器內(nèi)部容納與爆炸螺栓的螺桿連接的主螺母；螺母套，設(shè)置在爆炸螺栓捕獲裝置的一端并封閉捕獲器的開口，螺母套具有中心孔，中心孔的軸線相對(duì)于螺母套的軸線偏心設(shè)置。本實(shí)用新型的螺母套采取偏心孔設(shè)計(jì)，使得主螺母在撞擊螺母套時(shí)受力并不均勻，對(duì)著開孔的部分不受反作用力，而對(duì)著實(shí)心的部分的則會(huì)受到反作用力，從而使得主螺母的返回軌跡略微偏離中心線，斜向飛向捕獲片的根部，從而大大增加了捕獲效率。
【專利說明】爆炸螺栓捕獲裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航天飛行器裝置領(lǐng)域，特別是一種爆炸螺栓捕獲裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]爆炸螺栓捕獲裝置用于捕獲捆綁連桿爆炸螺栓解鎖后的螺桿，防止螺桿反向運(yùn)動(dòng)時(shí)超出分離面，以避免造成分離干擾。否則若捕獲裝置工作失效，螺桿超出分離面，則火箭助推器的分離將會(huì)對(duì)芯級(jí)姿態(tài)產(chǎn)生干擾，影響芯級(jí)的穩(wěn)定飛行。
[0003]隨著航天技術(shù)的發(fā)展和火箭的大型化，新型爆炸螺栓的裝藥量由現(xiàn)有型號(hào)的400mg增加至720mg，裝藥量大幅增加；爆炸螺栓尺寸由M24增大為M30，尺寸增加；沖量由20Ns增加至38Ns，為目前最大沖量。
[0004]針對(duì)裝藥量增大、外形尺寸增大、沖量增大等新型爆炸螺栓的特點(diǎn)，現(xiàn)有捕獲裝置的設(shè)計(jì)已經(jīng)難以滿足要求。由于尺寸和沖量大，新型爆炸螺栓的螺桿容易越過現(xiàn)有的捕獲裝置的捕獲片而沖過分離面，造成捕獲裝置失效，可靠性存在問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的爆炸螺栓捕獲裝置在面對(duì)大裝藥，大沖量的爆炸螺栓時(shí)存在的可靠性問題。
[0006]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案為:
[0007]一種爆炸螺栓捕獲裝置，包括:捕獲器，設(shè)置在爆炸螺栓捕獲裝置的內(nèi)部，捕獲器的內(nèi)壁上設(shè)置捕獲片，捕獲器內(nèi)部容納與爆炸螺栓的螺桿連接的主螺母；螺母套，設(shè)置在爆炸螺栓捕獲裝置的一端并封閉捕獲器的開口，螺母套具有中心孔，中心孔的軸線相對(duì)于螺母套的軸線偏心設(shè)置。
[0008]捕獲器具有六片或六片以上的捕獲片。
[0009]主螺母的一側(cè)邊緣設(shè)有圓形法蘭。
[0010]主螺母朝向爆炸螺栓螺桿的邊緣設(shè)有圓形法蘭。
[0011]還包括，內(nèi)分離筒和外分離筒，內(nèi)分離筒和外分離筒上各具有一個(gè)通孔，內(nèi)分離筒的通孔和外分離筒上的通孔配合，爆炸螺栓的螺桿穿過內(nèi)分離筒的通孔和外分離筒上的通孔與主螺母連接。
[0012]保險(xiǎn)螺母，設(shè)置在主螺母遠(yuǎn)離內(nèi)分離筒的通孔的一端，壓緊主螺母。
[0013]多個(gè)捕獲片的末端邊沿形成一個(gè)小于主螺母外徑的圓；圓形法蘭的外徑大于多個(gè)捕獲片的末端形成的圓的內(nèi)徑。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015](I)本實(shí)用新型的螺母套采取偏心孔設(shè)計(jì)，使得主螺母在撞擊螺母套時(shí)受力并不均勻，對(duì)著開孔的部分不受反作用力，而對(duì)著實(shí)心的部分的則會(huì)受到反作用力，從而使得主螺母的返回軌跡略微偏離中心線，斜向飛向捕獲片的根部，從而大大增加了捕獲效率。
[0016](2)本實(shí)用新型的捕獲器的尺寸、厚度、直徑上均大于現(xiàn)有技術(shù)，捕獲片數(shù)量增加到八片，提尚了捕獲可靠性。
[0017](3)本實(shí)用新型在主螺母上增加了一個(gè)圓形法蘭，這樣螺母撞擊面的邊緣均為圓滑曲線，從而避免了撞擊力集中的問題。

【附圖說明】

[0018]圖1示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置及爆炸螺栓的示意圖；
[0019]圖2示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置初始裝配狀態(tài)的剖視圖；
[0020]圖3示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置撞擊螺母套狀態(tài)的剖視圖；
[0021]圖4示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置捕獲狀態(tài)的剖視圖；
[0022]圖5示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置的捕獲器的剖視圖；
[0023]圖6示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置的捕獲器的側(cè)視圖；
[0024]圖7示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置的捕獲器的軸向視圖；
[0025]圖8示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置的主螺母的軸向視圖；
[0026]圖9示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置的主螺母的側(cè)視圖；
[0027]圖10示出了本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置的螺母套的軸向視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]參見圖1所示，爆炸螺栓經(jīng)常是成對(duì)對(duì)稱布置，在螺母套30的兩側(cè)各設(shè)置一組爆炸螺栓和捕獲器。以下以一側(cè)的一組爆炸螺栓和捕獲器為例詳述本實(shí)用新型。
[0029]參見圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的捕獲裝置包括捕獲器10、主螺母20、螺母套30、保險(xiǎn)螺母40、鎖緊螺母50、內(nèi)分離筒60、外分離筒70。此外圖中還示出了爆炸螺栓主體90。內(nèi)分離筒60和外分離筒70依靠爆炸螺栓主體90、主螺母20和保險(xiǎn)螺母40連接，內(nèi)分離筒60和外分離筒70 二者上具有配合在一起的通孔。內(nèi)分離筒60內(nèi)設(shè)置筒形捕獲器10，捕獲器10內(nèi)設(shè)有主螺母20，爆炸螺栓的螺桿穿過通孔連接爆炸螺栓主體90和主螺母20，主螺母20與螺桿緊固連接。主螺母20遠(yuǎn)離通孔的一端外設(shè)有保險(xiǎn)螺母40，保險(xiǎn)螺母40壓緊主螺母20。外分離筒70的內(nèi)部容納爆炸螺栓主體90。內(nèi)分離筒60遠(yuǎn)離外分離筒70的一端開口并連接螺母套30。鎖緊螺母50環(huán)繞內(nèi)分離筒60外部，抵靠并鎖緊螺母套30。螺母套30的另一端連接另一套分離筒、爆炸螺栓和捕獲器。
[0030]圖2至圖4示出了捕獲裝置工作的過程。圖2示出的是爆炸螺栓起爆之前的鎖緊待命狀態(tài)，主螺母20鎖緊螺桿并抵靠在內(nèi)分離筒60的第一端。圖3示出的是爆炸螺栓起爆之后第一時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，此時(shí)主螺母20帶著爆炸螺栓的螺桿向內(nèi)分離筒60的第二端飛去，并撞擊螺母套30。圖4示出的是爆炸螺栓起爆之后第二時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，此時(shí)主螺母20撞擊螺母套30后受到反作用力，向主螺母20的第一端飛回，被捕獲器10的捕獲片11阻止，受到捕獲片的反作用力再返回飛向內(nèi)分離筒60內(nèi)并停下，保證主螺母20和爆炸螺栓的螺桿不超出分離面。反向運(yùn)動(dòng)停止后螺桿的方向變?yōu)閮A斜狀態(tài)。捕獲裝置工作完成。
[0031]以下分別介紹本實(shí)用新型的爆炸螺栓捕獲裝置的組件:
[0032]1、捕獲器。參見圖5、圖6及圖7所示，本實(shí)用新型的捕獲器10具有捕獲片11。捕獲器本體為圓柱形筒狀，壁上向筒內(nèi)中心方向及螺母套方向傾斜延伸出捕獲片11，多個(gè)捕獲片11的末端邊沿形成一個(gè)小于主螺母外徑的圓。
[0033]現(xiàn)有技術(shù)中的捕獲器具有四個(gè)捕獲片，而本實(shí)用新型的捕獲片11有六片，沿圓周均分。優(yōu)選地，也可以是六片以上。本實(shí)用新型的捕獲器的尺寸、厚度、直徑上均大于現(xiàn)有技術(shù)，捕獲片數(shù)量增加了，由此提高了捕獲可靠性。
[0034]2、主螺母。參見圖8、圖9所示，本實(shí)用新型的主螺母20與現(xiàn)有技術(shù)相比，增加了圓形法蘭21，該圓形法蘭21設(shè)置在主螺母朝向爆炸螺栓螺桿的一側(cè)邊沿上。圓形法蘭21的外徑大于多片捕獲片11的內(nèi)徑形成的圓。
[0035]在傳統(tǒng)的捕獲裝置的主螺母上并沒有關(guān)于該圓形法蘭21的類似設(shè)計(jì)，主螺母的截面外形是普通的帶有六個(gè)角的六邊形。這種六邊形螺母存在問題:如果撞擊捕獲片11時(shí)恰好是角或是短邊撞擊在捕獲片11上，那么可能會(huì)導(dǎo)致瞬時(shí)沖擊力集中于撞擊的點(diǎn)，造成捕獲片11局部受力過大，導(dǎo)致破壞和失效。而本實(shí)用新型增加了一個(gè)圓形法蘭，這樣螺母撞擊面的邊緣均為圓滑曲線，從而避免了撞擊力在某些地方集中的問題。
[0036]3、螺母套。參見圖10所示，與現(xiàn)有技術(shù)不同，本實(shí)用新型的螺母套30的中心孔31是偏置的，中心孔31的軸線與螺母套30的軸線不重合，而是上下有一個(gè)偏心量?，F(xiàn)有技術(shù)中的螺母套的中心孔位于螺母套的正中位置，所以主螺母在撞擊螺母套并反彈的過程中的受力是均勻的，主螺母將沿直線返回。這樣主螺母的返回軌跡正對(duì)中心線處捕獲片中心的開口，容易沖過該開口，造成捕獲器失效。而本實(shí)用新型的偏心孔設(shè)計(jì)，使得主螺母在撞擊螺母套時(shí)受力并不均勻，對(duì)著開孔的部分不受反作用力，而對(duì)著實(shí)心的部分的則會(huì)受到反作用力，從而使得主螺母的返回軌跡略微偏離中心線，斜向飛向捕獲片的根部，從而大大增加了捕獲效率。
[0037]本實(shí)用新型的捕獲裝置結(jié)構(gòu)方案制造了實(shí)際樣品，并經(jīng)過配套大藥量(裝藥量為864mg)、小藥量(裝藥量為576mg)、設(shè)計(jì)藥量(裝藥量為720mg)的爆炸螺栓各2枚的試驗(yàn)，大小藥量爆炸螺栓是為了考核捕獲裝置的功能裕度。驗(yàn)證試驗(yàn)表明:不論是大藥量、小藥量還是設(shè)計(jì)藥量狀態(tài)的爆炸螺栓，本實(shí)用新型捕獲裝置結(jié)構(gòu)方案可以可靠捕獲解鎖后的爆炸螺栓，并具有足夠的功能裕度。
【權(quán)利要求】
1.一種爆炸螺栓捕獲裝置，其特征在于，包括: 捕獲器(10)，設(shè)置在所述爆炸螺栓捕獲裝置的內(nèi)部，所述捕獲器(10)的內(nèi)壁上設(shè)置捕獲片(11)，所述捕獲器(10)內(nèi)部容納與爆炸螺栓的螺桿連接的主螺母(20)； 螺母套(30)，設(shè)置在所述爆炸螺栓捕獲裝置的一端并封閉所述捕獲器(10)的開口，所述螺母套(30)具有中心孔(31)，所述中心孔(31)的軸線相對(duì)于所述螺母套(30)的軸線偏心設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸螺栓捕獲裝置，其特征在于，所述捕獲器(10)具有六片或六片以上的所述捕獲片(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爆炸螺栓捕獲裝置，其特征在于，所述主螺母(20)的一側(cè)邊緣設(shè)有圓形法蘭。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爆炸螺栓捕獲裝置，其特征在于，所述主螺母(20)朝向所述爆炸螺栓螺桿的邊緣設(shè)有圓形法蘭。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸螺栓捕獲裝置，其特征在于，還包括，內(nèi)分離筒(60)和外分離筒(70)，所述內(nèi)分離筒(60)和外分離筒(70)上各具有一個(gè)通孔，所述內(nèi)分離筒(60)的通孔和所述外分離筒(70)上的通孔配合，爆炸螺栓的螺桿穿過所述內(nèi)分離筒(60)的通孔和所述外分離筒(70)上的通孔與主螺母(20)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的爆炸螺栓捕獲裝置，其特征在于，還包括，保險(xiǎn)螺母(40)，設(shè)置在所述主螺母(20)遠(yuǎn)離所述內(nèi)分離筒(60)的通孔的一端，壓緊所述主螺母(20)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爆炸螺栓捕獲裝置，其特征在于，多個(gè)所述捕獲片(11)的末端邊沿形成一個(gè)小于主螺母外徑的圓；所述圓形法蘭(21)的外徑大于多個(gè)所述捕獲片(11)的末端形成的圓的內(nèi)徑。
【文檔編號(hào)】F42B15-36GK204286242SQ201420604096
【發(fā)明者】顧名坤, 劉立東, 張然, 吳潔, 馮韶偉, 李莉, 徐西寶 [申請(qǐng)人]北京宇航系統(tǒng)工程研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院