一种采用同步解锁双拔销器的空间保护罩装置的制作方法

[0001]
本发明属于空间机电领域，具体涉及一种用于空间易损器件保护的采用同步解锁双拔销器的空间保护罩装置。


背景技术：

[0002]
近年来，随着航天器使用数量的增加，光学镜头、特殊材料等航天器易损器件保护一直是保证任务成功率的关键之一。本发明即为满足此类需求，设计了一种用于航天器易损器件保护的保护罩装置，用于保护空间易损器件免于空间辐射、原子氧及空间微尘侵蚀。


技术实现要素：

[0003]
本发明主要目的在于提供一采用同步解锁双拔销器的空间保护罩装置，用于保护空间易损器件免于空间辐射、原子氧及空间微尘侵蚀，该空间保护罩装置包括：
[0004]
保护罩支架，为圆环结构，位于圆环同一径线两端对称设置有一对凸耳卡槽，位于两凸耳卡槽之间的支架上设有一凸台；
[0005]
两个拔销器组件，分别固定在所述保护罩支架的凸耳卡槽上；
[0006]
保护罩，为圆形，两侧分别设有一凸耳结构，每个所述凸耳结构分别与每个所述凸耳卡槽位置相匹配，保护罩内部设置有特殊的航天仪器；
[0007]
熔断解锁装置，包括：热熔线、两根不锈钢细丝、电加热器；所述热熔线两端分别连接一根不锈钢细丝的一端，两根所述不锈钢细丝的另一端分别固定在两个所述拔销器组件上；所述电加热器固定在所述凸台上；
[0008]
锁紧状态时：
[0009]
各个所述凸耳卡槽分别与各个所述凸耳结构通过各个拔销器组件销接固定，从而将保护罩压紧在所述保护罩支架上，此时所述热熔线和两根不锈钢细丝处于绷紧状态，所述电加热器压紧在所述热熔线上；
[0010]
解锁状态时：
[0011]
所述热熔线被所述电加热器熔断，通过分别与该热熔线两端连接的不锈钢细丝触发两个拔销组件的拔销开关，接着各个所述拔销器组件将所述保护罩弹射离开保护罩支架，实现解锁操作。
[0012]
其中，每个所述拔销器组件包括：插销、插销支架、插销限位块、第一弹簧、第二弹簧；所述插销支架为一立体u形框架结构，所述u形框架结构开口处固定连接有一设有第一插销孔的安装板，通过该安装板将所述插销支架与所述凸耳卡槽固定连接；所述插销支架的u形底面设有另一个第一插销孔，两个第一插销孔同轴设置；所述插销限位块一端为一带孔的挡头，所述挡头穿接固定在所述插销上，另一端为一带肩的卡头，所述卡头卡设在所述插销支架的滑槽中，所述插销限位块可在所述滑槽中沿着插销的轴向运动，进而带动插销沿其轴向运动；所述第二弹簧套接在所述插销上，其一端与所述插销支架的安装板连接，另一端与所述插销限位块的挡头连接；所述第一弹簧设置在所述凸耳卡槽中，其一端连接凸
耳卡槽底部，另一端连接所述凸耳结构的底部，当保护罩和保护罩支架处于压紧状态时，所述第一弹簧被所述凸耳结构压缩在所述凸耳卡槽。
[0013]
进一步地，所述保护罩支架上位于每个所述凸耳卡槽与所述凸台之间的还分别设有多个支承柱，每个所述支承柱上设有一支承孔，所述热熔线和每根不锈钢细丝连接后贯穿多个所述支承孔中；各个所述凸耳卡槽上设置有第二插销孔；各个所述凸耳结构上设置有第三插销孔；所述凸台上同轴设置有两个同轴的第四插销孔，所述电加热器穿接在两个所述第四插销孔中固定，所述电加热器位于所述热熔线上端。
[0014]
其中，锁紧状态时，两根所述不锈钢细丝分别穿过两个所述安装板上的两个通孔进行转向，最终分别固定在各个所述插销限位块的卡头上，所述热熔线和两根不锈钢细丝拉紧时，所述第二弹簧被约束在所述安装板和所述插销限位块的挡头之间处于压缩状态，所述插销依次穿过插销支架的u形底面的第一插销孔、安装板的第一插销孔、第二插销孔、第三插销孔将凸耳卡槽和凸耳结构销接固定，从而将保护罩和保护罩支架压紧，所述第一弹簧被所述凸耳结构压缩在所述凸耳卡槽中。
[0015]
解锁状态时，所述热熔线被所述电加热器熔断后，两根不锈钢细丝分别对于插销限位块的拉紧力被释放，因此插销限位块对第二弹簧的压紧力被释放，即所述第二弹簧从压缩状态恢复至自然状态时产生的弹力作用在所述插销限位块上，使得插销限位块在插销支架的滑槽中从一端运动至另一端，并将与该插销限位块固定连接的插销从第三插销孔、第二插销孔中拔出，，接着所述第一弹簧从压缩恢复至自然状态时产生弹力作用在所述凸耳结构上并将其弹射至凸耳卡槽外，进而将所述保护罩弹射离开所述保护罩支架，从而实现解锁操作。
[0016]
进一步地，所述热熔线和两根不锈钢细丝连接后贯穿各个所述支承孔中，两根所述不锈钢细丝的两端分别固定在两个所述的插销限位块上；所述热熔线和两根不锈钢细丝连接处各形成一个直径大于支承孔孔径的两个结扣，当热熔线熔断各个所述结扣被两个所述支承孔阻挡，进而残留的热熔线被约束在所述支承柱上。
[0017]
较佳地，熔断解锁装置还包括多个热熔线保护管、热熔线保护罩，各个所述热熔线保护管的直径大于所述结扣直径，各个所述热熔线保护管为其内部的热熔线、不锈钢细丝提供刚性支撑，并屏蔽外界辐射对其内部的热熔线造成损伤；所述热熔线保护罩固定在所述保护罩支架上，罩设在所述电加热器、热熔线上端，所述热熔线保护罩用于屏蔽外界辐射对其内部的热熔线造成损伤。
[0018]
较佳地，所述凸台的两个所述第四插销孔中穿接设置有一对肩形隔热轴套，所述电加热器贯穿两个所述肩形隔热轴套中并固定。
[0019]
较佳地，所述保护罩采用高分子可降解材料，所述保护罩外表面镀防辐射膜；多个所述热熔线保护管、热熔线保护罩均为铝质材料。
[0020]
较佳地，所述的同步解锁双拔销器的空间保护罩装置，其特征在于，所述保护罩上还设有与所述凸台位置匹配的开口。
[0021]
较佳地，多处金属零件接触处，包括不锈钢细丝与保护罩支架、不锈钢细丝与插销支架、插销与插销支架、插销与保护罩支架接触处均采用二硫化钼固体润滑。
[0022]
本发明的优点在于：第一，热熔线被保护在防辐射的保护管和保护罩内，保证热熔线性能稳定，保证后续拔销解锁抛射保护罩操作的高成功率；第二，高分子保护罩可在空间
自行降解而消除空间碎片；第三，保护罩表面镀膜防辐射，质量轻，可靠性高。
附图说明
[0023]
图1本发明的保护罩装置走线图；
[0024]
图2本发明的保护罩支架轴测图；
[0025]
图3本发明的拔销器组件组成图；
[0026]
图4本发明的保护罩压紧状态插销纵剖图；
[0027]
图5本发明的保护罩纵剖图；
[0028]
图6本发明的保护罩轴测图；
[0029]
图7本发明的保护罩装置总体图；
[0030]
图8本发明的热熔线保护罩结构图；
[0031]
图9本发明的热熔丝压紧状态图；
[0032]
图10本发明的电电加热器安装图。
具体实施方式
[0033]
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种采用同步解锁双拔销器的空间保护罩装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
[0034]
本发明提供了一种采用同步解锁双拔销器的空间保护罩装置，包括：
[0035]
保护罩支架1，如图2所示，该保护罩支架1为圆环结构，位于圆环同一径线两端对称设置有一对凸耳卡槽1-1，位于两凸耳卡槽1-1之间的保护罩支架1上设有一凸台1-3；
[0036]
两个拔销器组件2，如图1所示，各个拔销器组件2分别固定在所述保护罩支架1的凸耳卡槽1-1上；
[0037]
保护罩3，如图5和图6所示，该保护罩3为圆形，两侧分别设有一凸耳结构3-1，每个所述凸耳结构3-1分别与每个所述凸耳卡槽1-1位置相匹配，保护罩3上还设有与所述凸台1-3位置匹配的开口；保护罩内部设置有特殊的航天仪器，需要在指定时间对保护罩进行打开操作，让其内部的仪器暴露在太空中进行工作；
[0038]
熔断解锁装置4，如图1所示，该熔断解锁装置4包括：热熔线4-1、两根不锈钢细丝4-2、电加热器4-5；所述热熔线4-1两端分别连接一根不锈钢细丝4-2的一端，两根所述不锈钢细丝4-2的另一端分别固定在两个所述拔销器组件2上；所述电加热器4-5固定在所述凸台1-3上；
[0039]
如图1所示，锁紧状态时：
[0040]
各个所述凸耳卡槽1-1分别与各个所述凸耳结构3-1通过各个拔销器组件2销接固定，从而将保护罩3压紧在所述保护罩支架1上，此时所述热熔线4-1和两根不锈钢细丝4-2
处于绷紧状态，所述电加热器4-5压紧在所述热熔线4-1上；
[0041]
解锁状态时：
[0042]
如图1中，解锁时所述热熔线4-1将被所述电加热器4-5熔断，通过分别与该热熔线4-1两端连接的不锈钢细丝4-2触发两个拔销组件2的拔销开关，接着各个所述拔销器组件2解锁，将所述保护罩3弹射离开保护罩支架1，实现解锁操作。
[0043]
其中，如图3和图4所示，每个所述拔销器组件包括：插销2-1、插销支架2-2、插销限位块2-3、第一弹簧2-4、第二弹簧2-5；所述插销支架2-2为一立体u形框架结构，所述u形框架结构开口处固定连接有一设有第一插销孔的安装板2-2-1，通过该安装板2-2-1将所述插销支架2-2与所述凸耳卡槽1-1固定连接；所述插销支架2-2的u形底面设有另一个第一插销孔，两个第一插销孔同轴设置；所述插销限位块2-3一端为一带孔的挡头，所述挡头穿接固定在所述插销2-1上，另一端为一带肩的卡头，所述卡头卡设在所述插销支架2-2的滑槽中，所述插销限位块2-3可在所述滑槽中沿着插销2-1的轴向运动，进而带动插销2-1沿其轴向运动；所述第二弹簧2-5套接在所述插销2-1上，其一端与所述插销支架2-2的安装板2-2-1连接，另一端与所述插销限位块2-3的挡头连接；所述第一弹簧2-4设置在所述凸耳卡槽1-1中，其一端连接凸耳卡槽1-1底部，另一端连接所述凸耳结构3-1的底部，当保护罩3和保护罩支架1处于压紧状态时，所述第一弹簧2-4被所述凸耳结构3-1压缩在所述凸耳卡槽1-1中。
[0044]
进一步地，如图2和图6所示，各个所述凸耳卡槽1-1上设置有第二插销孔1-1-1；各个所述凸耳结构3-1上设置有第三插销孔3-1-1；每个所述支承柱1-2上设有一支承孔1-2-1，所述热熔线4-1和两根不锈钢细丝4-2连接为后贯穿多个所述支承孔1-2-1，并固定在两个所述拔销器组件(2)上；所述凸台1-3上设置有两个同轴的第四插销孔1-3-1，所述电加热器4-5穿接在两个所述第四插销孔1-3-1中固定，所述电加热器4-5位于所述热熔线4-1上端。
[0045]
其中，锁紧状态时，两根所述不锈钢细丝4-2分别穿过两个所述安装板2-2-1上的两个通孔进行转向，最终分别固定在各个所述插销限位块2-3的卡头上；所述热熔线4-1和两根不锈钢细丝4-2拉紧时，所述第二弹簧2-5被约束在所述安装板2-2-1和所述插销限位块2-3的挡头之间处于压缩状态，所述插销2-1依次穿过插销支架2-2的u形底面的第一插销孔、安装板2-2-1的第一插销孔、第二插销孔1-1-1、第三插销孔3-1-1将凸耳卡槽1-1和凸耳结构3-1销接固定，从而将保护罩3和保护罩支架1压紧，所述第一弹簧2-4被所述凸耳结构3-1压缩在所述凸耳卡槽1-1中。解锁状态时，当该系统接收到抛离保护罩指令后，电加热器4-5通电并产生高温，将与其接触的热熔线4-1熔断，并同时释放两拔销器组件2的插销2-1。而后，两插销2-1在第二弹簧2-5的作用下几乎同时拔离保护罩凸耳结构，将保护罩解除锁定(两插销拔离保护罩的时间在允许范围内可以有微小差别)。具体地，当热熔线4-1熔断后，两根不锈钢细丝4-2分别对于插销限位块2-3的拉紧力被释放，因此插销限位块2-3对第二弹簧2-5的压紧力被释放，即所述第二弹簧2-5从压缩状态恢复至自然状态时产生的弹力作用在所述插销限位块2-3上，使得插销限位块2-3在插销支架2-2的滑槽中从一端运动至另一端，并将与该插销限位块2-3固定连接的插销2-1从第三插销孔3-1-1、第二插销孔1-1-1中拔出，使得凸耳结构3-1被解锁，接着所述第一弹簧2-4从压缩状态恢复至自然状态时产生弹力作用在所述凸耳结构3-1上并将其弹射至凸耳卡槽1-1外，进而将所述保护罩3弹射
离开所述保护罩支架1，从而实现解锁操作。使保护罩内部的易损器露出，为易损器工作做好准备。
[0046]
进一步地，如图1所示，该保护罩装置的走线图，图中所述热熔线4-1和两根不锈钢细丝4-2连接后贯穿各个所述支承孔1-2-1中；两根所述不锈钢细丝4-2的两端分别固定在两个所述的插销限位块2-3上；所述热熔线4-1和两根不锈钢细丝4-2连接处各形成一个直径大于支承孔1-2-1孔径的两个结扣4-1-1，当热熔线4-1熔断各个所述结扣4-1-1被两个所述支承孔1-2-1阻挡，进而残留的热熔线4-1和两根不锈钢细丝4-2被约束在所述支承柱1-2上，防止其飘至易损器表面而影响吸附。
[0047]
较佳地，如图7和图9所示，熔断解锁装置4还包括多个热熔线保护管4-3、热熔线保护罩4-4，各个所述热熔线保护管4-3的直径大于所述结扣4-1-1的直径，各个所述热熔线保护管4-3为其内部的热熔线4-1、两根不锈钢细丝4-2提供刚性支撑，防止热熔线4-1松弛而使插销2-1窜动，并且屏蔽外界辐射对其内部的热熔线4-1造成损伤；如图8中，所述热熔线保护罩4-4底部有一安装底座，通过该底座将所述热熔线保护罩4-4固定在所述保护罩支架1上，罩设在所述电加热器4-5、热熔线4-1上端，所述热熔线保护罩4-4用于屏蔽外界辐射对其内部的热熔线4-1造成损伤。
[0048]
较佳地，如图10所示，所述凸台1-3的两个所述第四插销孔1-3-1中穿接设置有一对肩形隔热轴套4-5-1，所述电加热器4-5贯穿两个所述肩形隔热轴套4-5-1固定。
[0049]
较佳地，所述保护罩3采用高分子可降解材料，所述保护罩3外表面镀防辐射膜；多个所述热熔线保护管4-3、热熔线保护罩4-4均为铝质材料。
[0050]
较佳地，所述的同步解锁双拔销器的空间保护罩装置，其特征在于，所述保护罩3上还设有与所述凸台1-3位置匹配的开口。较佳地，本案中多处金属零件接触处，包括各根不锈钢细丝4-2与保护罩支架1、各根不锈钢细丝4-2与插销支架2-2、插销2-1与插销支架2-2、插销2-1与保护罩支架1接触处均采用二硫化钼固体润滑。
[0051]
本发明提供的一采用同步解锁双拔销器的空间保护罩装置，可以有效的用于保护空间易损器件免于空间辐射、原子氧及空间微尘侵蚀，其采用机械解锁方式，可保证拔销解锁抛射保护罩操作可靠，并且保护罩表面镀防辐射膜保证其内部的解锁装置性能可靠。
[0052]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

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