【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天，尤其涉及一种电磁致动压紧释放装置。
技术介绍
1、在航天
，压紧释放装置是航天器机构系统中的核心部件，通常有火工压紧释放装置和非火工压紧释放装置。
2、其中，非火工压紧释放装置是指采用非火工分离技术实现航天器部件的连接与分离的单点设备，是空间连接分离装置中的核心部件，主要应用于太阳翼、通信天线和仪器盖等部组件的展开分离。相对于传统火工压紧释放装置，非火工压紧释放装置具备冲击小、简单可靠、可重复使用、成本低的特点。
3、现有的非火工压紧释放装置主要有：
4、1)记忆合金压紧释放装置，通过记忆合金(sma材料)构建高低温状态下形状发生变化来触发解锁，主要缺点工作温度范围窄。易出现应力松弛和蠕变问题。
5、2)热切割压紧释放装置，通过熔断金属丝或者纤维材料的方式实现解锁。常见为纤维丝捆绑分半螺母等机构。主要缺点为不可重复使用，存在线重叠、打结自己绑死等风险。
6、3)石蜡致动压紧释放装置，主要利用石蜡由固态到液态的体积膨胀致动解锁，主要缺点响应慢，同步性差，功耗高，对工作温度要求高。
7、另外，申请公布号为cn 112357128 a的中国专利公开了一种非火工低冲击电磁锁紧释放装置，该装置采用非火工形式的电磁驱动原理将两级分离系统锁紧连接和分离，但是，两级分离系统在连接时仅能实现初步卡接，无法实现力矩锁定，连接稳定性较低。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种电磁致动压紧释放装置，以解决
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供一种电磁致动压紧释放装置，包括第一壳体、第二壳体、锁紧螺栓和锁紧螺母，所述第一壳体设置有供所述锁紧螺母轴向移动的第一筒体，所述第一筒体设置有限制所述锁紧螺母周向转动的限位结构，所述第一壳体还设置有将所述锁紧螺母锁紧在所述第一筒体内的电磁致动结构；所述第二壳体设置有供所述锁紧螺栓轴向移动的第二筒体，所述锁紧螺栓的头部限定于所述第二筒体远离所述第二壳体的端部，所述锁紧螺栓的螺杆贯穿所述第二筒体并螺纹连接所述锁紧螺母。
4、优选地，还包括释放弹簧端盖和释放弹簧，所述释放弹簧设置在所述第二筒体的外径侧，所述释放弹簧端盖设置在所述锁紧螺栓的头部与所述第二筒体之间，所述释放弹簧的一端连接所述释放弹簧端盖，所述释放弹簧的另一端连接所述第二壳体。
5、优选地，所述电磁致动结构包括锁紧球、活动轴套和电磁铁27，所述第一筒体的筒壁上开设有供所述锁紧球径向移动的通孔28，所述锁紧螺母的外周侧设置有用于推动所述锁紧球朝向所述活动轴套方向移动的斜坡面，所述活动轴套套设在所述第一筒体的外径侧并能够相对于所述第一筒体轴向移动，所述活动轴套的内径侧设置有供所述锁紧球卡入的第一槽以及供所述电磁铁27轴向锁紧的第二槽，所述第二槽锁紧时，所述第一槽与所述通孔28错位。
6、优选地，还包括解锁弹簧，所述解锁弹簧的一端连接所述第一壳体，所述解锁弹簧的另一端连接所述活动轴套，所述第二槽解锁时，所述解锁弹簧推动所述活动轴套移动，所述第一槽能够移动到与所述通孔28对应位置。
7、优选地，还包括位于所述第一筒体的内径侧的挡球罩和挡球罩弹簧，所述挡球罩位于所述锁紧螺母远离所述锁紧螺栓的一侧，所述挡球罩弹簧的一端连接所述挡球罩，所述挡球罩弹簧的另一端连接所述第一壳体，所述锁紧螺母锁紧时，所述挡球罩与所述通孔28错位，所述锁紧螺母解锁时，所述挡球罩在所述挡球罩弹簧的作用下能够移动到与所述通孔28对应位置。
8、优选地，所述电磁铁位于所述活动轴套的内径侧，所述电磁铁包括电磁线圈和芯铁，所述芯铁连接有锁紧销，所述锁紧销沿径向进出所述第二槽。
9、优选地，所述芯铁远离所述锁紧销的一端连接有预紧活塞，所述预紧活塞连接有预紧弹簧，所述芯铁能够在所述预紧弹簧的弹力下推动所述锁紧销29进入所述第二槽，所述芯铁能够克服所述预紧弹簧的弹力将所述锁紧销29脱离所述第二槽。
10、优选地，所述芯铁的外径侧还设置有芯铁衬圈，所述芯铁衬圈采用自润滑非金属材料制作。
11、优选地，所述第一槽为在所述活动轴套上开设的第一环形槽，所述第一环形槽的截面为圆弧形，所述第二槽为在所述活动轴套上开设的第二环形槽，所述第二环形槽的截面为矩形。
12、优选地，还包括限位保护罩，所述限位保护罩安装在所述第二壳体上，所述锁紧螺栓位于所述限位保护罩内，所述限位保护罩内设置有到位指示装置，所述到位指示装置用于根据所述锁紧螺栓位置判断锁紧和解锁状态。
13、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
14、本专利技术将锁紧螺母通过电磁致动结构安装在第一壳体，将锁紧螺栓安装在第二壳体，能够在锁紧螺栓与锁紧螺母连接后实现第一壳体与第二壳体的连接，进而实现第一壳体和第二壳体分别所在的两部件的连接，由于锁紧螺母被限定周向转动，能够在连接锁紧螺栓和锁紧螺母时，施加预紧力矩，从而提高两部件的连接稳定性，通过控制电磁致动结构对锁紧螺母进行解锁，可实现锁紧螺母脱离第一壳体，进而实现两部件的解锁。
15、本专利技术所包含的其他技术方案还能实现如下技术效果：
16、本专利技术电磁铁27包括有芯铁和电磁线圈，可以在地面阶段锁紧两个在轨需分离的部件，在轨后只需通电使电磁线圈产生磁场，吸引芯铁运动，即能够触发整个装置解锁，具有响应快，体积小，冲击小，使用场景丰富的特点，而且，采用电磁驱动形式能够大大降低解锁冲击载荷，提高压紧释放装置的使用寿命，降低高精探测设备失效的风险。
17、本专利技术利用锁紧螺母具有的斜坡面推动锁紧球沿通孔28向第一槽移动，利用第一槽容纳锁紧球，由于采用电磁解锁，在轨解锁时瞬间加电，解锁完后断电，因此需要能源小，整体具有低解锁冲击、适用温度宽、响应快、安全节能、结构简单、连接可靠、可重复使用和快速恢复等特点。
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1.一种电磁致动压紧释放装置，其特征在于：包括第一壳体(2)、第二壳体(13)、锁紧螺栓(1)和锁紧螺母(3)，所述第一壳体(2)设置有所述的锁紧螺母(3)轴向移动的第一筒体(21)，所述第一筒体(21)设置有限制所述锁紧螺母(3)周向转动的限位结构，所述第一壳体(2)还设置有将所述锁紧螺母(3)锁紧在所述第一筒体(21)内的电磁致动结构；所述第二壳体(13)设置有所述的锁紧螺栓(1)轴向移动的第二筒体(22)，所述锁紧螺栓(1)的头部限定于所述第二筒体(22)远离所述第二壳体(13)的端部，所述锁紧螺栓(1)的螺杆贯穿所述第二筒体(22)并螺纹连接所述锁紧螺母(3)。
2.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：还包括释放弹簧(12)端盖(11)和释放弹簧(12)，所述释放弹簧(12)设置在所述第二筒体(22)的外径侧，所述释放弹簧(12)端盖(11)设置在所述锁紧螺栓(1)的头部与所述第二筒体(22)之间，所述释放弹簧(12)的一端连接所述释放弹簧(12)端盖(11)，所述释放弹簧(12)的另一端连接所述第二壳体(13)。
3.根据权利要求
4.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：还包括解锁弹簧(14)，所述解锁弹簧(14)的一端连接所述第一壳体(2)，所述解锁弹簧(14)的另一端连接所述活动轴套(15)，所述第二槽(26)解锁时，所述解锁弹簧(14)推动所述活动轴套(15)移动，所述第一槽(25)能够移动到与所述通孔(28)对应位置。
5.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：还包括位于所述第一筒体(21)的内径侧的挡球罩(5)和挡球罩(5)弹簧，所述挡球罩(5)位于所述锁紧螺母(3)远离所述锁紧螺栓(1)的一侧，所述挡球罩(5)弹簧的一端连接所述挡球罩(5)，所述挡球罩(5)弹簧的另一端连接所述第一壳体(2)，所述锁紧螺母(3)锁紧时，所述挡球罩(5)与所述通孔(28)错位，所述锁紧螺母(3)解锁时，所述挡球罩(5)在所述挡球罩(5)弹簧的作用下能够移动到与所述通孔(28)对应位置。
6.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：所述电磁铁27位于所述活动轴套(15)的内径侧，所述电磁铁27包括电磁线圈(6)和芯铁(7)，所述芯铁(7)连接有锁紧销(29)，所述锁紧销(29)沿径向进出所述第二槽(26)。
7.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：所述芯铁(7)远离所述锁紧销(29)的一端连接有预紧活塞(18)，所述预紧活塞(18)连接有预紧弹簧(17)，所述芯铁(7)能够在所述预紧弹簧(17)的弹力下推动所述锁紧销(29)进入所述第二槽(26)，所述芯铁(7)能够克服所述预紧弹簧(17)的弹力将所述锁紧销(29)脱离所述第二槽(26)。
8.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：所述芯铁(7)的外径侧还设置有芯铁衬圈(8)，所述芯铁衬圈(8)采用自润滑非金属材料制作。
9.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：所述第一槽(25)为在所述活动轴套(15)上开设的第一环形槽，所述第一槽(25)的截面为圆弧形，所述第二槽(26)为在所述活动轴套(15)上开设的第二环形槽，所述第二槽(26)的截面为矩形。
10.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：还包括限位保护罩(9)，所述限位保护罩(9)安装在所述第二壳体(13)上，所述锁紧螺栓(1)位于所述限位保护罩(9)内，所述限位保护罩(9)内设置有到位指示装置(10)，所述到位指示装置(10)用于根据所述锁紧螺栓(1)位置判断锁紧和解锁状态。
...【技术特征摘要】
1.一种电磁致动压紧释放装置，其特征在于：包括第一壳体(2)、第二壳体(13)、锁紧螺栓(1)和锁紧螺母(3)，所述第一壳体(2)设置有所述的锁紧螺母(3)轴向移动的第一筒体(21)，所述第一筒体(21)设置有限制所述锁紧螺母(3)周向转动的限位结构，所述第一壳体(2)还设置有将所述锁紧螺母(3)锁紧在所述第一筒体(21)内的电磁致动结构；所述第二壳体(13)设置有所述的锁紧螺栓(1)轴向移动的第二筒体(22)，所述锁紧螺栓(1)的头部限定于所述第二筒体(22)远离所述第二壳体(13)的端部，所述锁紧螺栓(1)的螺杆贯穿所述第二筒体(22)并螺纹连接所述锁紧螺母(3)。
2.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：还包括释放弹簧(12)端盖(11)和释放弹簧(12)，所述释放弹簧(12)设置在所述第二筒体(22)的外径侧，所述释放弹簧(12)端盖(11)设置在所述锁紧螺栓(1)的头部与所述第二筒体(22)之间，所述释放弹簧(12)的一端连接所述释放弹簧(12)端盖(11)，所述释放弹簧(12)的另一端连接所述第二壳体(13)。
3.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：所述电磁致动结构包括锁紧球(4)、活动轴套(15)和电磁铁(27)，所述第一筒体(21)的筒壁上开设有供所述锁紧球(4)径向移动的通孔(28)，所述锁紧螺母(3)的外周侧设置有用于推动所述锁紧球(4)朝向所述活动轴套(15)方向移动的斜坡面，所述活动轴套(15)套设在所述第一筒体(21)的外径侧并能够相对于所述第一筒体(21)轴向移动，所述活动轴套(15)的内径侧设置有供所述锁紧球(4)卡入的第一槽(25)以及供所述电磁铁27轴向锁紧的第二槽(26)，所述第二槽(26)锁紧时，所述第一槽(25)与所述通孔(28)错位。
4.根据权利要求所述的电磁致动压紧释放装置，其特征在于：还包括解锁弹簧(14)，所述解锁弹簧(14)的一端连接所述第一壳体(2)，所述解锁弹簧(14)的另一端连接所述活动轴套(15)，所述第二槽(26)解锁时，所述解锁弹簧(14)推动所述活动轴套(15)移动，所述第一槽(25)能够移动到与...
【专利技术属性】
技术研发人员：单成栋，杨宝玉，刘雪瑞，缪源，吴亦农，李杰，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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