一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器

技术领域

本发明涉及拔销器，尤其涉及一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器。

背景技术

拔销器作为压紧释放装置的触发机构，广泛应用于航空航天领域。在传统航天上，如星箭分离机构、太阳翼压紧释放机构大多以火工爆炸螺栓方式实现分离动作，但火工装置存在成本高、冲击载荷大、不能重复使用、运输不便及存储安全性差、爆炸易产生多余物等问题。随着商业航天的快速发展，低成本、低冲击、可重复使用等非火工拔销器逐步成为研究应用热点，特别是在微小卫星领域，在一定程度上有逐渐替代传统火工品的趋势。

目前，现有的记忆合金丝拔销器存在拔销力较低、丝路数限制、使用后无法自动恢复、装配复杂等问题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器。

本发明提供了一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器，包括销轴、具有中空腔体的外壳、活动拉盘、记忆合金丝、弹簧和固定拉盘，所述销轴、外壳、活动拉盘、弹簧和固定拉盘同轴设置，所述固定拉盘固定在所述外壳的中空腔体之内，所述活动拉盘安装在所述外壳的中空腔体之内并与通过销轴所述外壳滑动配合，所述活动拉盘与所述固定拉盘轴向滑动配合，所述销轴与所述活动拉盘固定连接，所述弹簧被夹紧在所述固定拉盘、活动拉盘之间，所述记忆合金丝缠绕在所述固定拉盘、活动拉盘之间，所述记忆合金丝通电收缩驱动所述活动拉盘朝向所述固定拉盘的方向轴向滑动，所述弹簧驱动所述活动拉盘复位。

作为本发明的进一步改进，所述固定拉盘远离所述活动拉盘的端面上设有固定拉盘通孔，所述活动拉盘远离所述固定拉盘的端面上设有活动拉盘通孔，所述记忆合金丝穿过所述固定拉盘通孔、活动拉盘通孔，所述固定拉盘的端面上设有单向焊片，所述记忆合金丝与所述单向焊片连接。

作为本发明的进一步改进，所述自恢复式记忆合金丝拔销器包括电连接器，所述外壳远离所述销轴的一端连接有端盖，所述电连接器安装在所述端盖上，所述电连接器通过线缆与所述单向焊片连接。

作为本发明的进一步改进，所述固定拉盘通孔至少有两个并绕所述固定拉盘的周向间隔均匀分布，所述活动拉盘通孔至少有两个并绕所述活动拉盘的周向间隔均匀分布，所述记忆合金丝为一根，并来回穿过每一个所述固定拉盘通孔、活动拉盘通孔。

作为本发明的进一步改进，所述固定拉盘靠近所述活动拉盘的一端设有轴向凹槽，所述活动拉盘靠近所述固定接盘的一端设有轴向凸台，所述轴向凸台沿径向向外凸起，所述轴向凸台与所述轴向凹槽为轴向滑动配合。

作为本发明的进一步改进，所述固定拉盘上设有固定拉盘内孔，所述活动拉盘上设有活动拉盘内孔，所述弹簧的一端位于所述固定拉盘内孔之内，所述弹簧的另一端位于所述活动拉盘内孔之内，所述活动拉盘靠近所述固定拉盘一端的端部插入与所述固定拉盘内孔之内。

作为本发明的进一步改进，所述活动拉盘上设有活动拉盘排气孔，所述活动拉盘排气孔贯穿所述活动拉盘内孔，所述外壳上设有外壳排气孔，所述外壳排气孔贯穿所述外壳的中空腔体。

作为本发明的进一步改进，所述销轴的一端与所述活动拉盘螺纹连接，所述销轴的另一端穿过所述外壳而外露，所述销轴与所述外壳接触，所述销轴与所述外壳轴向滑动配合，所述销轴的表面涂敷有二硫化钼润滑剂。

作为本发明的进一步改进，所述固定拉盘和活动拉盘为非金属绝缘材质。

作为本发明的进一步改进，所述记忆合金丝的丝径范围为0.1 mm至0.3mm。

作为本发明的进一步改进，活动拉盘上设有活动拉盘装配孔，所述活动拉盘装配孔位于活动拉盘的一端，至少3处，固定拉盘上设有固定拉盘装配孔，所述固定拉盘装配孔位于固定拉盘的一端，至少3处，将堵头安装于固定拉盘装配孔和活动拉盘装配孔中，堵头作为装配工装使用，当缠绕记忆合金丝时，可通过堵头固定活动拉盘和固定拉盘，使活动拉盘和固定拉盘不相对滑动，保证缠绕的记忆合金丝等长，待记忆合金丝装配完成后再取掉。

本发明的有益效果是：通过上述方案，提高了拔销力，记忆合金丝的丝径规格和缠绕回数可变，使用后可以自动恢复、装配简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的方案。

图1是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的内部剖面示意图。

图2是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的立体示意图。

图3是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的驱动组件组合示意图（不包含记忆合金丝）。

图4是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的驱动组件组合示意图（包含记忆合金丝）。

图5是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的固定拉盘示意图。

图6是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的活动拉盘示意图。

图7是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的记忆合金丝线路示意图。

图8是本发明一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器的记忆合金丝线装配状态示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1至图8所示，一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器,包括销轴1、外壳2、活动拉盘3、记忆合金丝4、弹簧5、固定拉盘7、端盖8、国标螺钉9、端盖盖板10、电连接器11、单头焊片12、铜垫圈13、堵头17和线缆24。

所述销轴1与活动拉盘3通过螺纹连接，并且与外壳2接触并可以沿轴向相对滑动。

所述外壳2与固定拉盘7、端盖8固定连接，与销轴1接触。

端盖8和固定拉盘7位于外壳2的上端，活动拉盘3和销轴1位于外壳2的下端。

所述活动拉盘3与固定拉盘7接触并可以沿轴向相对滑动，并与销轴1螺纹连接，活动拉盘3带动销轴1进行同步运动。

活动拉盘3具有活动拉盘内孔，固定拉盘7具有固定拉盘内孔，活动拉盘3的孔口端插入固定拉盘7的固定拉盘内孔，形成轴向相对滑动的配合结构。

所述记忆合金丝4安装于固定拉盘7和活动拉盘3之间，并与单向焊片12连接。

所述弹簧5安装于活动拉盘3的活动拉盘内孔和固定拉盘7的固定拉盘内孔内部，通过弹簧5为活动拉盘3的复位提供驱动力。

所述外壳2设有外壳排气孔6，位于外壳2的中间区域。

所述固定拉盘7分别与外壳2、端盖8、记忆合金丝4、单向焊片12连接。

所述端盖8分别与外壳2、端盖盖板10连接。

所述电连接器11安装于端盖8上，并与线缆24连接，电连接器11通过线缆24与单向焊片12，从而通过单向焊片12向记忆合金丝4供电。

所述单头焊片12安装于固定拉盘7上，与记忆合金丝4和线缆24连接，单向焊片12通过国标螺钉9固定在固定拉盘7上，铜垫圈13设置在单向焊片12和国标螺钉9之间。

活动拉盘3上设有活动拉盘排气孔14，活动拉盘排气孔14位于活动拉盘3圆柱面一端，共有3处。

活动拉盘排气孔14与外壳排气孔6形成了排气通道，当活动拉盘3向上运动时，可以通过活动拉盘排气孔14与外壳排气孔6排出内部气体。

活动拉盘3上设有轴向凸台15，轴向凸台15位于活动拉盘3圆柱面一端，共有3个。

固定拉盘7上设有轴向凹槽16，轴向凹槽16位于固定拉盘7圆柱面一端，共有3处。

轴向凸台15与轴向凹槽16为轴向滑动配合。

活动拉盘3上设有活动拉盘装配孔22，所述活动拉盘装配孔22位于活动拉盘3的一端，共3处。

固定拉盘7上设有固定拉盘装配孔19，所述固定拉盘装配孔19位于固定拉盘7的一端，共3处。

所述堵头17安装于固定拉盘装配孔19和活动拉盘装配孔22中，堵头17作为装配工装使用，当缠绕记忆合金丝时，可通过堵头17固定活动拉盘3和固定拉盘7，使活动拉盘3和固定拉盘7不相对滑动，保证缠绕的记忆合金丝等长，待记忆合金丝装配完成后再取掉。

固定拉盘7上设有凸耳18，凸耳18位于固定拉盘7的一端，共3处，可以为固定拉盘7的安装提供定位。

固定拉盘7上设有用于安装国标螺钉9的螺纹孔20，螺纹孔20位于活动拉盘3一端面。

固定拉盘7上设有固定拉盘通孔21，固定拉盘通孔21位于固定拉盘7一端面上。

活动拉盘3上设有活动拉盘通孔23，活动拉盘通孔23位于活动拉盘3一端面上。

记忆合金丝4来回穿过固定拉盘通孔21和活动拉盘通孔23。

所述线缆24的两端分别与电连接器11和单向焊片12连接。

销轴1表面涂敷有二硫化钼润滑剂，与外壳2之间摩擦系数很小。

固定拉盘7和活动拉盘3为非金属绝缘材质。

活动拉盘3与固定拉盘7通过轴向凸台15和轴向凹槽16实现轴向方向单自由度相对滑动。

记忆合金丝4为1根，反复缠绕活动拉盘3和固定拉盘7之间，可缠绕32回，也可缠绕16回、8回等。

记忆合金丝4丝径为可变量，丝径范围为0.1至0.3mm。

固定拉盘通孔21和活动拉盘通孔23分为32个，规格为0.5mm。

固定拉盘通孔21和活动拉盘通孔23为配对使用，固定拉盘通孔21有多个并绕固定拉盘7的周向间隔均匀分布，活动拉盘通孔23有多个并绕活动拉盘3的周向间隔均匀分布，记忆合金丝4先从上向下穿过一个固定拉盘通孔21，再从上向下穿过一个活动拉盘通孔23，形成一条直线，再从下向上穿过另一个活动拉盘通孔23，再从下向上穿过另一个固定拉盘通孔21，形成另一条直线，如此反复缠绕，形成如图7所示的矩形线路。

本发明提供的一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器，主要利用记忆合金丝4的通电收缩特性，经通电加热后，记忆合金丝4会产生回复力和回复应变，转而拉动销轴1；一个完整的工作过程为：对电连接器11通电→记忆合金丝4升温→达到相变温度后开始收缩并产生回复力→克服弹簧5弹力并拉动活动拉盘3运动→销轴1运动→记忆合金丝4降温→记忆合金丝4恢复形变→弹簧5推动活动拉盘3运动→活动拉盘3带动销轴1回复原位。

本发明提供的一种可变驱动力的自恢复式记忆合金丝拔销器，具有以下优点：

1、记忆合金丝的丝径规格和缠绕回数为可变量，通过调节可以实现变驱动力调节，而无需改变拔销器设计状态，适应能力强；

2、记忆合金丝为1根，中间无需中断，可通过反复缠绕实现多丝并联，并且通过设计保证来回丝路等长，结构设计简单，装配方便；

3、通过弹簧的弹力可实现记忆合金丝拔销器的自恢复，在多次使用过程中无需使用定制工装，省略了恢复流程，提升了易用性；

4、记忆合金丝电路部分取消了PCB板，而直接采用压接方式，减少了产品零部件种类，提高了产品的可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。