一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置及其控制方法，涉及形状记忆合金快速作动装置的技术领域，解决了在常用的形状记忆合金解锁装置中，通过电加热的方式进行加热解锁时间相对较长，并且出现形状记忆合金阻值越大，加热的电压和电流需求越大，时间越长的特点，温度越低解锁时间越长的问题，包括：切槽螺栓、锁紧螺母、被分离结构板、主结构板、SMA管、加热层和绝热封装，本发明专利技术针对形状记忆合金解锁装置解锁时间较长等不利情况，提出保温法、火工法、铝热法和微波加热法四种加热方法解决形状记忆合金解锁装置的解锁时间较长等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及形状记忆合金快速作动装置的
，尤其涉及一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着结构与功能一体化材料在各行各业的广泛应用，非火工分离装置在连接与分离领域有逐渐替代火工解锁器的趋势，其具有体积小、重量轻、低冲击甚至无冲击等优点，能够适应小型卫星及运载火箭的应用需求。在众多非火工分离装置中，形状记忆合金由于具有优良的性能而得到广泛的重视，是各国航天机构非火工装置研究的重点，其中形状记忆合金快速作动及控制方法是航天器的连接与分离领域的重要研究内容。
[0003]在常用的形状记忆合金解锁装置中，通过电加热的方式进行加热解锁时间相对较长，并且出现形状记忆合金阻值越大，加热的电压和电流需求越大，时间越长的特点。同时，温度越低解锁时间越长。

技术实现思路

[0004]针对上述产生的问题，本专利技术的目的在于提供一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置及其控制方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，包括：切槽螺栓1、锁紧螺母2、被分离结构板3、主结构板4、SMA管5、加热层6和绝热封装7，所述锁紧螺母2安装在切槽螺栓1的尾端，所述被分离结构板3、所述主结构板4和所述SMA管5均套设在所述切槽螺栓1上，所述被分离结构板3、所述主结构板4和所述SMA管5均设于切槽螺栓1的顶端和所述锁紧螺母2之间，SMA管5的端部抵于所述锁紧螺母2，SMA管5的外侧套设有所述加热层6，加热层6的外侧套设有所述绝热封装7，所述切槽螺栓1上设有切槽结构，所述切槽结构设于所述被分离结构板3和所述主结构板4之间。
[0007]上述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，还包括：RTD8和线缆9，所述加热层6上连接有所述RTD8，所述加热层6通过所述RTD8和所述线缆9连接。
[0008]上述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，还包括：安装垫片10，所述安装垫片10套设在所述切槽螺栓1上，所述安装垫片10靠近所述切槽螺栓1的顶端设置，所述被分离结构板3靠近所述安装垫片10设置，所述主结构板4靠近所述SMA管5设置。
[0009]上述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，还包括：保温层11，所述加热层6和所述绝热封装7之间设有所述保温层11。
[0010]上述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，所述绝热封装7上开设有多个排气孔12，所述加热层6为火工燃料，所述绝热封装7上安装有与所述火工燃料相接触的至少一个起爆器13，多个所述起爆器13均与供电线14连接，通过多个所述起爆器13起爆所述火工燃料，通过火工燃料的燃烧给所述SMA管5加热。
[0011]上述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，所述加热层6为铝粉混合物料，所述绝热封装7上安装有与所述铝粉混合物料相接触的至少一个引燃装置15，多个所述引燃装置15均与供电线14连接，通过多个所述引燃装置15引燃所述铝粉混合物料，通过铝热反应给所述SMA管5加热。
[0012]上述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，所述绝热封装7的外侧设有磁控装置16，所述磁控装置16和供电线14连接，通过所述磁控装置16对所述SMA管5进行电磁微波加热。
[0013]一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的控制方法，适用于上述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，所述控制方法为：
[0014]S1：对所述加热层6通电，所述加热层6将电能转化成热能，所述SMA管5吸收所述加热层6产生的热量，当所述SMA管5达到一定温度以后，所述SMA管5沿其轴向伸长，产生对切槽螺栓1的两个端部的轴向推力；
[0015]S2：所述切槽螺栓1位于所述SMA管5内，所述切槽螺栓1的尾端被所述锁紧螺母2拧紧，所述锁紧螺母2不能够产生位移，SMA管5伸长的推力将所述切槽螺栓1拉长；
[0016]S3：当所述切槽螺栓1被拉到一定长度后，所述切槽螺栓1从所述切槽结构处断开；
[0017]S4：所述被分离结构板3、所述主结构板4通过所述切槽螺栓1锁紧，所述切槽螺栓1断开后，所述被分离结构板3和所述主结构板4之间的约束消失，所述被分离结构板3和所述主结构板4分离。
[0018]本专利技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
[0019](1)本专利技术针对形状记忆合金解锁装置解锁时间较长等不利情况，提出保温法、火工法、铝热法和微波加热法四种加热方法解决形状记忆合金解锁装置的解锁时间较长等问题，利用保温法的预热功能，火工法和铝热法快速升温的特点和微波加热法的均匀受热等特点，弥补传统电加热法的缺点，加快解锁速度，减小解锁时间上的误差；
[0020](2)本专利技术中，增加保温层进行预热处理，能够减少解锁所用的时间，同时能够提高记忆金属解锁时的稳定性；
[0021](3)本专利技术中，火工燃料燃烧过程当中释放的热量最大，可以最大限度的降低解锁时间；
[0022](4)本专利技术中，铝热法在保证解锁时间最短的同时，保证了解锁过程的稳定性；
[0023](5)本专利技术中，微波加热法可以直接从SMA管内部加热，受热均匀，解锁过程快且稳定。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的结构示意图。
[0025]图2是本专利技术的一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的剖面示意图。
[0026]图3是本专利技术的一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的胀断解锁示意图。
[0027]图4是本专利技术的一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的安装保温层的结构示意图。
[0028]图5是本专利技术的一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的填充火工燃料的结构示意图。
[0029]图6是本专利技术的一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的填充铝粉混合物料的结构示意图。
[0030]图7是本专利技术的一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置的安装磁控装置的结构示意图。
[0031]图8是不同阻值的形状记忆合金解锁时间曲线。
[0032]附图中：1、切槽螺栓；2、锁紧螺母；3、被分离结构板；4、主结构板；5、SMA管；6、加热层；7、绝热封装；8、RTD；9、线缆；10、安装垫片；11、保温层；12、排气孔；13、起爆器；14、供电线；15、引燃装置；16、磁控装置。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0034]请参照图1至图8所示，示出了一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其中，包括：切槽螺栓1、锁紧螺母2、被分离结构板3、主结构板4、SMA管5、加热层6和绝热封装7，锁紧螺母2安装在切槽螺栓1的尾端，被分离结构板3、主结构板4和SMA管5均套设在切槽螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其特征在于，包括：切槽螺栓、锁紧螺母、被分离结构板、主结构板、SMA管、加热层和绝热封装，所述锁紧螺母安装在切槽螺栓的尾端，所述被分离结构板、所述主结构板和所述SMA管均套设在所述切槽螺栓上，所述被分离结构板、所述主结构板和所述SMA管均设于切槽螺栓的顶端和所述锁紧螺母之间，SMA管的端部抵于所述锁紧螺母，SMA管的外侧套设有所述加热层，加热层的外侧套设有所述绝热封装，所述切槽螺栓上设有切槽结构，所述切槽结构设于所述被分离结构板和所述主结构板之间。2.根据权利要求1所述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其特征在于，还包括：RTD和线缆，所述加热层上连接有所述RTD，所述加热层通过所述RTD和所述线缆连接。3.根据权利要求1所述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其特征在于，还包括：安装垫片，所述安装垫片套设在所述切槽螺栓上，所述安装垫片靠近所述切槽螺栓的顶端设置，所述被分离结构板靠近所述安装垫片设置，所述主结构板靠近所述SMA管设置。4.根据权利要求3所述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其特征在于，还包括：保温层，所述加热层和所述绝热封装之间设有所述保温层。5.根据权利要求3所述的温度触发型形状记忆合金快速作动装置，其特征在于，所述绝热封装上开设有多个排气孔，所述加热层为火工燃料，所述绝热封装上安装有与所述火工燃料相接触的至少一个起爆器，多个所述起爆器均与供电线连接，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：马超，历雪，王琼，赵喆，段月星，高腾龙，吴尚融，
申请(专利权)人：哈尔滨剑桥学院，
类型：发明
国别省市：