一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 103231813 A
(43)申请公布日 2013.08.07
(21)申请号 CN201310132157.5
(22)申请日 2013.04.16
(71)申请人 北京航空航天大学;北京空间飞行器总体设计部
    地址 100191 北京市海淀区学院路37号
(72)发明人 闫晓军 杨巧龙 张小勇 刘颖 黄大伟
(74)专利代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司
    代理人 杨学明
(51)Int.CI
      B64G1/64
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构
(57)摘要
      本发明提供一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，该机构分瓣螺母被箍筒通过滚棒紧紧箍着，同时分瓣螺母的上下端面分别和端盖、分离顶块配合，使得分瓣螺母成为一个完全的螺母，而且不能上下移动，分瓣螺母上开有凹槽，当需要分离时，箍筒向下运动，带动滚棒向下滚动，运动到某一位置，恰好进入分瓣螺母的凹槽内，使分瓣螺母获得径向位移；释放结束后，箍筒在SMA复位弹簧的作用下向上运动，同时将滚棒从凹槽中推出，分瓣螺母向内靠拢，形成完整的螺纹，从而完成机构的重复使用功能，分瓣螺母与分离顶块以锥面配合，分离顶块通过两个端面与箍筒配合。本发明抗冲击能力强、释放载荷大、冗余设计及具有高可靠性。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，该机构包括：绝缘轴承（1），绝缘固定座（2），            箍筒（3），外壳（4），绝缘滑轮（5），分瓣螺母（6），螺栓（7），端盖（8），分离弹簧（9），            分离顶块（10），SMA丝（11），复位弹簧（12），箍筒（13），外壳（14），电阻加热带（15），            分瓣螺母（16），滚棒（17），SMA弹簧（18）和SMA复位弹簧（22）；其特征在于，其中，            分瓣螺母（16）被箍筒（13）通过滚棒（17）紧紧箍着，同时分瓣螺母（16）的上下端面分            别和端盖（8）、分离顶块（10）配合，这样使得分瓣螺母（16）成为一个完全的螺母，而且            不能上下移动，分瓣螺母（16）上开有凹槽，当需要分离时，箍筒（13）向下运动，带动滚            棒（17）向下滚动，运动到某一位置，恰好进入分瓣螺母（16）的凹槽内，使分
瓣螺母（16）            获得径向位移；释放结束后，箍筒（13）在SMA复位弹簧（22）的作用下向上运动，同时            通过保持架将滚棒（17）从凹槽中推出，分瓣螺母（16）向内靠拢，形成完整的螺纹，从而            完成机构的重复使用功能，分瓣螺母（16）与分离顶块（10）以锥面配合，分离顶块（10）            通过两个端面与箍筒（13）配合；在分离过程中，当滚棒（17）进入分瓣螺母（16）的凹槽            内时，分离顶块（10）会在预压缩的分离弹簧（9）的作用下，通过锥面辅助分瓣螺母分离。           
2.根据权利要求1所述的一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，其特征在于，所述的            分组滚棒分瓣螺母结构包括滚棒、带凹槽的分瓣螺母以及箍筒，滚棒处于分瓣螺母和箍筒之            间，实现对分瓣螺母的径向约束，滚棒空间位置通过保持架限制，释放时，滚棒在分瓣螺母            和箍筒之间滚动，并掉入分瓣螺母的凹槽中实现释放，这种释放方法在释放过程中箍筒只需            要克服滚动摩擦，极大地增加了机构释放载荷的能力。           
3.根据权利要求1所述的一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，其特征在于，所述的            SMA复位弹簧由SMA弹簧外面缠绕电阻加热丝或带组成，电阻加热丝或带能实现对SMA弹簧            加热，或者通过其它加热方法实现对SMA弹簧的加热，该其它加热方法为加热棒，加热筒，            或加热膜。           
4.根据权利要求1所述的一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，其特征在于，所述的            SMA复位弹簧能起到复位的作用，在释放后，对SMA复位弹簧通电，SMA弹簧因发生相变使            得其形变过程中的回复弹力大于SMA丝中的拉力，从而实现机构的自动复位。           
5.根据权利要求1所述的一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，其特征在于，所述的            SMA复位弹簧能起到提高抗振动、冲击的作用，在锁紧状态下，处于恶劣振动、冲击环境中            时，对SMA复位弹簧通电，SMA复位弹簧对箍筒的压紧力增大，保证了在极大的振动及冲击                            载荷作用下，箍筒也不发生向下的位移，保证了锁紧的可靠性。           
6.根据权利要求1所述的一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，其特征在于，所述的            SMA复位弹簧能起到吸收振动、冲击能量的作用，在锁紧状态下，处于极度恶劣振动、冲击            环境中时，即使对SMA复位弹簧通电，SMA复位弹簧对箍筒的压紧力增大，箍筒也不可避免            地发生微小向下的位移，此时SMA复位弹簧处于超弹性状态，能吸收振动及冲击的能量，减            小振动及冲击对机构锁紧功能的影响。           
7.根据权利要求1所述的一种SMA分组滚棒型大载荷释放机构，其特征在于，所述的            分组滚棒分瓣螺母结构具有如下两级释放的特点，具有降低释放冲击的特殊效果，在SMA丝            开始驱动的初始时刻，滚棒会发生滚动，由于装配间隙的存在，滚棒滚动会造成分瓣螺母沿            径向有细微的张开，释放了分离螺栓上的部分预紧载荷，这为第一级释放，随着滚棒的运动，            最终掉入分瓣螺母对应的凹槽内，完成对分离螺栓的彻底释放，这为第二级释放，两级释放            分担了释放时带来的冲击，有效地降低了机构在释放过程中产生的最大冲击。            分组名称

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