技术领域
[0001] 本
发明属于航空航天领域，特别是涉及一种新型非火工熔断连接分离装置。
背景技术
[0002] 武器装备、航空航天设备涉及到连接与分离的机构大都采用火工装置作为
驱动器，火工装置存在安全性差，工作过程冲击
载荷相对较大，系统结构
质量大且不能重复测试性能，起爆后易产生污染气体或碎片等方面不足。随着小型卫星、高精微型探测设备的使用，迫切需要研制体积小、质量轻、大承载、节能环保、低冲击甚至无冲击的新型连接分离机构，以适应日益发展的微型武器系统以及小型运载火箭的应用需求。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种承载能
力大、节能环保、低冲击的非火工熔断连接分离装置，而且解
锁同步性高、可重复使用，可满足不同工况的承载需求。
[0004] 本发明是这样实现的：一种非火工熔断连接分离装置，包括
外壳I、分瓣
螺母A、熔绳、
棘轮紧绳机构、锁紧
扭簧、熔断机构、连接座及压杆；所述的分瓣螺母A安装在连接座上，所述的外壳I套装在分瓣螺母A的外部并与连接座连接，外壳I的上表面设有通孔，压杆的一端穿过通孔与分瓣螺母A连接，压杆的另一端与分离系统的基体连接，所述的连接座安装在分离系统另一端的基体上；所述的分瓣螺母A包括螺母瓣AⅠ、螺母瓣AⅡ及螺母瓣AⅢ，所述的棘轮紧绳机构安装在螺母瓣AⅠ中，所述的熔断机构安装在螺母瓣AⅡ中，所述的锁紧扭簧和熔绳顺次缠绕在分瓣螺母的外部，锁紧扭簧固定端固定安装在螺母瓣AⅢ上，锁紧扭簧自由端与熔绳的一端连接，熔绳另一端与棘轮紧绳机构连接。
[0005] 所述的棘轮紧绳机构包括棘轮轴、棘轮锁销和锁销
弹簧，棘轮轴安装在螺母瓣AⅠ上，螺母瓣AⅠ上还设有安装棘轮锁销的滑槽，棘轮锁销的一端均安装在螺母瓣AⅠ的滑槽内，棘轮锁销的另一端与棘轮轴上的棘
轮齿啮合，锁销弹簧的一端与棘轮锁销端面
接触，锁销弹簧的另一端与螺母瓣AⅠ滑槽端面接触，棘轮轴上设有绳孔，熔绳穿过绳孔与棘轮轴连接。
[0006] 所述的熔断机构包括
隔热座、隔热座弹簧和熔断器，螺母瓣AⅡ上设有安装隔热座的滑槽，隔热座安装在螺母瓣AⅡ上的滑槽内，隔热座与螺母瓣AⅡ之间装有隔热座弹簧，熔断器的加热段嵌入安装在隔热座凹槽内，熔断器通过隔热座与螺母瓣AⅡ隔离，并通过隔热座弹簧推动隔热座保证熔断器与熔绳贴紧接触，螺母瓣AⅡ的顶端安装有绝缘压
块a、绝缘压块b，熔断器的
导线通过绝缘压块a、绝缘压块b夹持并通过外壳I
侧壁上的导线孔引出。
[0007] 所述的分瓣螺母A与连接座接触的贴合面上设有安装槽，分离弹簧安装在安装槽内，用于分瓣螺母A分散运动；所述的连接座与分瓣螺母A安装端面设有凸起滑轨。
[0008] 一种非火工熔断连接分离装置，包括外壳II、分瓣螺母B、熔绳、棘轮紧绳机构、锁紧扭簧、熔断机构、连接座及拉杆；所述的分瓣螺母B安装在连接座上，所述的外壳套装在分瓣螺母B的外部并与连接座连接，连接座的下表面设有通孔，拉杆的一端穿过通孔与分瓣螺母B连接，拉杆的另一端与分离系统的基体连接，所述的连接座安装在分离系统另一端的基体上；所述的分瓣螺母B包括螺母瓣BⅠ、螺母瓣BⅡ及螺母瓣BⅢ，所述的棘轮紧绳机构安装在螺母瓣BⅠ中，所述的熔断机构安装在螺母瓣BⅡ中，所述的锁紧扭簧和熔绳顺次缠绕在分瓣螺母的外部，锁紧扭簧固定端固定安装在螺母瓣BⅢ上，锁紧扭簧自由端与熔绳的一端连接，熔绳另一端与棘轮紧绳机构连接。
[0009] 所述的棘轮紧绳机构包括棘轮轴、棘轮锁销和锁销弹簧；棘轮轴安装在螺母瓣BⅠ上，螺母瓣BⅠ上还设有安装棘轮锁销的滑槽，棘轮锁销的一端均安装在螺母瓣BⅠ的滑槽内，棘轮锁销的另一端与棘轮轴上的棘轮齿啮合，锁销弹簧的一端与棘轮锁销端面接触，锁销弹簧的另一端与螺母瓣BⅠ滑槽端面接触，棘轮轴上设有绳孔，熔绳穿过绳孔与棘轮轴连接。
[0010] 所述的熔断机构包括隔热座、隔热座弹簧和熔断器，螺母瓣BⅡ上设有安装隔热座的滑槽，隔热座安装在螺母瓣BⅡ上的滑槽内，隔热座与螺母瓣BⅡ之间装有隔热座弹簧，熔断器的加热段嵌入安装在隔热座凹槽内，熔断器通过隔热座与螺母瓣BⅡ隔离，并通过隔热座弹簧推动隔热座保证熔断器与熔绳贴紧接触，螺母瓣BⅡ的顶端安装有绝缘压块a、绝缘压块b，熔断器的导线通过绝缘压块a、绝缘压块b夹持并通过外壳II侧壁上的导线孔引出。
[0011] 所述的分瓣螺母B的上部设有锥形孔，锥形孔内嵌入锥形帽，顶帽弹簧一端
支撑在外壳Ⅱ的内端面，顶帽弹簧另一端支撑在锥形帽的内端面，防脱
螺栓穿过外壳II的上表面与锥形帽连接。
[0012] 所述的分瓣螺母B与连接座接触的贴合面上设有安装槽，分离弹簧安装在安装槽内，用于分瓣螺母B分散运动；所述的连接座与分瓣螺母B安装端面设有凸起滑轨。
[0013] 本发明的有益效果：1.本发明采用的棘轮紧绳机构，可通过对棘轮轴施加预紧力矩，来精准地控制熔绳、锁紧扭簧的拉力，充分保障分瓣螺母结构紧凑，提高了装置的承载能力、改善熔断解锁性能。
[0014] 2.本发明采用的熔断机构装有隔热座弹簧，在隔热座弹簧推力作用下使熔断器与熔绳始终紧密接触，既有利于熔断熔绳提高熔断解锁
精度，又能够保护熔断器不受熔绳
张力作用勒紧而损坏。
[0015] 3.本发明采用的分瓣螺母A（或B）由螺母瓣A（或B）Ⅰ、螺母瓣A（或B）Ⅱ、螺母瓣A（或B）Ⅲ三个螺母瓣组装而成，应用冗余设计理念，在各螺母瓣接触面的安装槽内装有分离弹簧，当熔绳熔断，去除了分瓣螺母的径向约束，在分离弹簧作用下3个螺母瓣沿径向向外散开，更有助于释放压杆（拉杆），提高了装置解锁的可靠性。
[0016] 4.本发明采用的连接座与分瓣螺母安装端面设有凸起滑轨，既对各螺母瓣起到周向限位作用，又能起到滑动
副作用，保障分瓣螺母分散后各螺母瓣沿滑轨滑动，防止各螺母瓣影响压杆（拉杆）运动从而导致解锁不顺畅。
[0017] 5.本发明采用受拉结构形式应用时，分瓣螺母采用
螺纹结构，改善了分瓣螺母承载情况，装置承载能力最大。
[0018] 6.本发明采用受拉结构形式应用时，采用的锥形帽有助于分瓣螺母散开，熔绳熔断后，在顶帽弹簧作用下，锥形帽向下运动涨开分瓣螺母，释放拉杆。
[0019] 7.本发明采用非火工熔绳方式解锁，大大降低了解锁载荷冲击。
[0020] 8.本发明具有体积小、质量轻、承载能力大、节能环保、可重复测试使用特点。
[0021] 9.本发明采用分瓣螺母分散方式去除约束进行解锁，作动机构采用冗余设计，具有高可靠性特点。
[0022] 10.本发明采用的
接口简单多样，可实现系列化、通用化。
[0023] 11.本发明产品承载能力系列化、结构简单、规格多样，可实现标准化、系列化。
附图说明
[0024] 图1a为本发明一
实施例提供的新型非火工连接分离装置示意图。
[0025] 图1b为图1a结构俯视图。
[0026] 图2a为本发明另一实施例提供的新型非火工连接分离装置示意图。
[0027] 图2b为图2a结构俯视图。
[0028] 图3d为图1a内部分瓣螺母与连接座结构示意图。
[0029] 图3a为图3d的主视图。
[0030] 图3b为图3d的左视图。
[0031] 图3c为图3d的俯视图。
[0032] 图4a为图2a中分瓣螺母与拉杆连接剖面图。
[0033] 图4b为图2a内部结构的左视图。
[0034] 图4c为图2b内部结构示意图。
[0035] 图4d为图4a局部放大示意图。
[0036] 图5为图1b中的分瓣螺母结构示意图。
[0037] 图6为图5中俯视分瓣螺母示意图。
[0038] 图7为本发明连接座结构主视图。
[0039] 图8为图7等轴测结构示意图。
[0040] 图中：11.压杆，12.外壳Ⅰ，14.分瓣螺母A，141.螺母瓣AⅠ，142.螺母瓣AⅡ，143.螺母瓣AⅢ，21.外壳Ⅱ，22.拉杆，23.锥形帽，24.分瓣螺母B，241.螺母瓣BⅠ，242.螺母瓣BⅡ，243.螺母瓣BⅢ，25.顶帽弹簧，26.防脱螺栓，3.连接座，4.熔绳，5.锁紧扭簧，6.棘轮紧绳机构，61.棘轮轴，62.棘轮锁销，63.锁销弹簧，7.绝缘压块a，8.绝缘压块b，9.熔断机构，91.熔断器，92.隔热座，93.隔热座弹簧，10.分离弹簧。
具体实施方式
[0041] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0042] 实施例1如图1a、图1b结合图3a、图3b、图3c、图6，为本发明一实施例提供的新型非火工连接分离装置结构示意图，包括压杆11、外壳Ⅰ12、连接座3、分瓣螺母A14、熔绳4、锁紧扭簧5、棘轮紧绳机构6、绝缘压块a7、绝缘压块b8、熔断机构9、分离弹簧10，分瓣螺母A14安装在连接座3上，外壳Ⅰ12套装分瓣螺母A14的外部固定连接在连接座3上，外壳I的上表面设有通孔，压杆
11的一端穿过外壳Ⅰ12通孔与分瓣螺母A14连接，压杆11的另一端与分离系统的基体连接。
分瓣螺母A14包括螺母瓣AⅠ141、螺母瓣AⅡ142、螺母瓣AⅢ143，棘轮紧绳机构6安装在螺母瓣AⅠ141中，熔断机构9安装在螺母瓣AⅡ142中，所述的锁紧扭簧5和熔绳4顺次缠绕在分瓣螺母的外部，锁紧扭簧固定端固定安装在螺母瓣AⅢ上，锁紧扭簧自由端与熔绳的一端连接，熔绳另一端与棘轮紧绳机构连接。
[0043] 如图3d结合图7、图8所示，所述的连接座安装在分离系统另一端的基体上，连接座3端面设有凸起的滑轨结构，既对分瓣螺母A14的各螺母瓣起到周向限位作用，又能起到滑动副作用，充分保障了分瓣螺母A14分散后的各螺母瓣能够沿滑轨滑动，有效地防止了各螺母瓣影响压杆11运动从而导致解锁卡滞现象。
[0044] 参见图3c结合图6，螺母瓣AⅠ141、螺母瓣AⅡ142、螺母瓣AⅢ143与连接座接触的贴合面上设有安装槽，分离弹簧10安装在安装槽内，有助于熔断解锁后各螺母瓣沿连接座3的滑轨结构移动散开，去除了压杆的轴向约束。
[0045] 参见图6，棘轮紧绳机6结构包括棘轮轴61、棘轮锁销62、锁销弹簧63，棘轮轴安装在螺母瓣AⅠ上，螺母瓣AⅠ上还设有安装棘轮锁销的滑槽，棘轮锁销的一端均安装在螺母瓣AⅠ的滑槽内，棘轮锁销的另一端与棘轮轴上的棘轮齿啮合，锁销弹簧的一端与棘轮锁销端面接触，锁销弹簧的另一端与螺母瓣AⅠ滑槽端面接触，棘轮轴上设有绳孔，熔绳穿过绳孔与棘轮轴连接，可通过对棘轮轴61施加预紧力矩精准地控制熔绳4、锁紧扭簧5的预紧拉力，充分保障了分瓣螺母A14的结构装配精度，提高了装置的承载能力、改善了熔断解锁性能。
[0046] 如图3b结合图5，所述的熔断机构包括隔热座92、隔热座弹簧93和熔断器91， 螺母瓣AⅡ上设有安装隔热座的滑槽，隔热座安装在螺母瓣AⅡ上的滑槽内，隔热座与螺母瓣AⅡ之间装有隔热座弹簧，熔断器的加热段嵌入安装在隔热座凹槽内，熔断器通过隔热座与螺母瓣AⅡ隔离，并通过隔热座弹簧推动隔热座保证熔断器与熔绳贴紧接触，既有利于熔断熔绳，又能保护熔断器9不受熔绳4张力作用而损坏，螺母瓣AⅡ的顶端安装有绝缘压块a、绝缘压块b，熔断器的导线通过绝缘压块a、绝缘压块b夹持并通过外壳I侧壁上的导线孔引出。
[0047] 实施例2参见图2a、图2b结合图4a 图4d所示，为本发明另一实施例提供的新型非火工连接分离~
装置结构示意图，在本实施例中，采用外壳Ⅱ21、拉杆22、分瓣螺母B24替换了图1a、图1b中的外壳Ⅰ12、压杆11、分瓣螺母A14，并加装了锥形帽23、顶帽弹簧25、防脱螺栓26，进一步地，拉杆22穿过连接座3与分瓣螺母B24连接，其余结构保持不变。具体结构为：所述的分瓣螺母B24安装在连接座3上，所述的外壳21套装在分瓣螺母B的外部并与连接座连接，连接座的下表面设有通孔，拉杆22的一端穿过通孔与分瓣螺母B连接，拉杆的另一端与分离系统的基体连接，所述的连接座安装在分离系统另一端的基体上；所述的分瓣螺母B包括螺母瓣BⅠ241、螺母瓣BⅡ242及螺母瓣BⅢ243，所述的棘轮紧绳机构安装在螺母瓣BⅠ中，所述的熔断机构安装在螺母瓣BⅡ中，所述的锁紧扭簧和熔绳顺次缠绕在分瓣螺母的外部，锁紧扭簧固定端固定安装在螺母瓣BⅢ上，锁紧扭簧自由端与熔绳的一端连接，熔绳另一端与棘轮紧绳机构连接。
[0048] 所述的棘轮紧绳机构包括棘轮轴、棘轮锁销和锁销弹簧；棘轮轴安装在螺母瓣BⅠ上，螺母瓣BⅠ上还设有安装棘轮锁销的滑槽，棘轮锁销的一端均安装在螺母瓣BⅠ的滑槽内，棘轮锁销的另一端与棘轮轴上的棘轮齿啮合，锁销弹簧的一端与棘轮锁销端面接触，锁销弹簧的另一端与螺母瓣BⅠ滑槽端面接触，棘轮轴上设有绳孔，熔绳穿过绳孔与棘轮轴连接。
[0049] 所述的熔断机构包括隔热座、隔热座弹簧和熔断器，螺母瓣BⅡ上设有安装隔热座的滑槽，隔热座安装在螺母瓣BⅡ上的滑槽内，隔热座与螺母瓣BⅡ之间装有隔热座弹簧，熔断器的加热段嵌入安装在隔热座凹槽内，熔断器通过隔热座与螺母瓣BⅡ隔离，并通过隔热座弹簧推动隔热座保证熔断器与熔绳贴紧接触，螺母瓣BⅡ的顶端安装有绝缘压块a、绝缘压块b，熔断器的导线通过绝缘压块a、绝缘压块b夹持并通过外壳II侧壁上的导线孔引出。
[0050] 如图4d，在一优选的实施例中，所述的分瓣螺母B的上部设有锥形孔，锥形孔内嵌入锥形帽23，顶帽弹簧25一端支撑在外壳Ⅱ21的内端面，顶帽弹簧另一端支撑在锥形帽23的内端面，在顶帽弹簧25压缩弹力的作用下，锥形帽23楔入分瓣螺母B24锥形孔内，这种结构形式有助于分瓣螺母各螺母瓣的散开运动，防脱螺栓26穿过外壳II的上表面与锥形帽连接，是用来限制锥形帽23的运动行程，既防止锥形帽23运动行程过短而不起作用，又防止其脱落影响解锁。
[0051] 参见图6，可见到棘轮紧绳机6结构，包括棘轮轴61、棘轮锁销62、锁销弹簧63组成，可通过对棘轮轴61施加预紧力矩精准地控制熔绳4、锁紧扭簧5的预紧拉力，充分保障了分瓣螺母B24的结构装配精度，提高了装置的承载能力、改善了熔断解锁性能。
[0052] 需要说明的是，本发明具有两种结构形式，分别是图1a的受压承载结构形式和图2a的受拉承载结构形式，但由于两种结构形式的承载方式不同，承载能力也有所差别，相比较下，图2a的受拉承载结构形式承载能力最大。
[0053] 本发明主要工作原理：两级分离系统连接时，连接座3安装在一端分离系统的基体上，压杆11或拉杆22一端与分瓣螺母A14或分瓣螺母B24连接，另一端与分离系统另一端的基体连接，通过棘轮紧绳机构6拉动熔绳4将锁紧扭簧5的中径收缩而锁紧，从而对分瓣螺母A14或分瓣螺母B24增添了径向约束，保证了各螺母瓣装配精度，即对压杆11或拉杆22产生了轴向约束，完成了两级分离系统的连接。
[0054] 两级分离系统分离时，当给定电
信号驱使熔断器91升温并熔断熔绳4，释放了锁紧扭簧5，即去除了分瓣螺母A14或分瓣螺母B24的径向约束，各螺母瓣在分离弹簧10的作用下（在受压承载结构形式时还有锥形帽23的作用）沿滑轨运动散开，从而去除了压杆11或拉杆22的轴向约束，完成了两级分离系统的分离。
[0055] 以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案
基础上的任何
修改、等效变换，均应包含在本发明的保护范围之内。
