可拆卸式、可承载大弯矩载荷的火工品切割分离组合结构的制作方法

1.本发明属于机载火工品领域，用于实现对飞机记录器的单点固定和对记录器的电缆切割，同时能够承受大弯矩载荷及耐久振动，特别涉及可拆卸式、可承载大弯矩载荷的火工品切割分离组合结构。


背景技术：

2.在航天航空领域中，爆炸螺栓、作动器等抛放分离类火工品，与目标物的固定连接一般采用多点固定，不涉及弯矩载荷。
3.然而，随着技术的发展和系统安装的实际需求，目标物必须采用单点固定。这种固定方式导致会出现悬臂梁结构，使得目标物在工作中会出现重心不在火工品轴线上的情况，即会出现大弯矩载荷。根据杠杆原理，目标物的惯性力会成倍增大，此时需要和目标物连接的火工品结构能够承受大弯矩载荷。现有的火工品连接结构，并不能很好的承受大弯矩载荷。
4.同时，在目标物需要进行抛放时，需要切断与目标物连接的电缆。现有结构必须使用两种甚至两种以上的火工品才能满足需求。
5.综上所述，现有技术在对目标物的电缆切断和承受大弯矩载荷的需求上为两个独立装置，且承受大弯矩载荷的现有结构存在可靠性差、稳定性差、承载力无法达到大质量目标物实际安装要求的缺陷。目前，国内外尚未发现同时具有可承受大弯矩载荷单点固定目标物、可拆卸后布置电缆、可切割电缆及分离目标物的火工品组合结构。


技术实现要素：

6.本发明解决的技术问题是：为了解决现有技术中对于大目标物单点固连工况下的对弯矩载荷承载力度不够、稳定性及可靠性差的缺陷，同时目前尚未出现同时具有可承受大弯矩载荷单点固定目标物、可拆卸后布置电缆、可切割电缆及分离目标物的火工品组合结构的不足，本发明设计可拆卸式、可承载大弯矩载荷的火工品切割分离组合结构。
7.本发明的技术方案是：可拆卸式、可承载大弯矩载荷的火工品切割分离组合结构，其特征在于，包括本体、环刀、销钉、分离螺杆、活塞和点火延期推动机构；
8.所述本体外壁为变径结构，轴向开有多阶通孔，大径端靠近本体其中一端，且径向开有多阶通孔与轴向通孔相互贯通；本体的另一端外壁轴向开有u型槽用于布置电缆；
9.所述活塞位于本体腔室内且远离开有u型槽的一端；
10.所述环刀为一端带有环形刀刃的中空圆柱体，另一端与本体开有u型槽的一端通过螺纹固连；侧壁径向开有螺纹孔；
11.所述分离螺杆外壁为变径结构且大径端位于中部；靠近小径端处径向开有通孔；分离螺杆位于环刀中且初始状态下小径端与环形刀刃保持平齐；分离螺杆伸出本体的端头与目标物连接；
12.所述环刀和分离螺杆安装后，环刀径向螺纹孔与分离螺杆径向通孔轴线重合，环
刀和分离螺杆通过销钉进行连接；所述点火延期推动机构推动活塞轴向运动，活塞接触电缆后继续轴向运动并将销钉切断，分离螺杆向上顶出，环刀将电缆切断。
13.本发明进一步的技术方案是：还包括螺帽；所述螺帽为中空圆柱体结构，一端开口，另一端开有中心孔；螺帽内壁与本体开有u型槽的一端内壁螺纹连接，分离螺杆大径端与螺帽中心孔间隙配合。
14.本发明进一步的技术方案是：所述目标物由于单点悬臂连接，在环境振动过程中产生大弯矩载荷，大弯矩载荷通过分离螺杆进行承载分散。
15.本发明进一步的技术方案是：所述点火推动机构包括隔板点火器、电起爆器、装药组件、其中装药组件位于本体未开有u型槽的一端且装药组件和活塞之间不接触；隔板点火器和电起爆器分别位于本体大径端外壁径向突起腔室内，本体大径端径向开有多阶通孔与轴向通孔相互贯通，与装药组件和活塞之间的间隙贯通，形成气体通道。
16.本发明进一步的技术方案是：所述装药组件包括装药组件壳体、发射药、扣帽、绸垫、传火管壳、加强帽和延期药；装药组件壳体一端轴向开有开有一字槽，另一端轴向开有盲孔，且该盲孔为变径孔，其中小径端位于中部；装药组件壳体外壁与本体内壁通过螺纹固连；变径盲孔底部放入发射药后放置带有绸垫的扣帽，扣帽开有轴向通孔；传火管壳与变径盲孔上部通过螺纹固连，且传火管壳与扣帽之间存在距离；延期药位于传火管壳中，加强帽位于延期药上，且加强帽开有轴向通孔；延期药靠近活塞端。
17.本发明进一步的技术方案是：所述发射药为沥青钝化三硝基间苯二酚铅。
18.本发明进一步的技术方案是：所述延期药为硼系延期药。
19.发明效果
20.本发明的技术效果在于：本发明能够单点固定如飞行记录器等目标物，同时能够快速布置安装记录器电缆，在飞机工作时能够有效承载目标物产生的大弯矩载荷，且当飞机失事时能够实现切断目标物连接电缆，并将目标物抛放分离，同时设计延期机构，使整个装置的功能具有时序性。具体来说，本发明的详细效果如下：
21.(1)本发明既能在目标物进行分离时快速切断电缆，同时能够承受目标物工作时产生的大弯矩载荷，装置安装简单且易操作。
22.(2)设置分离螺杆与环刀销钉式组合结构，将目标物工作时产生的大弯矩载荷传递分散至螺杆上，较现有技术的薄弱环节式结构加强，并能够承受更大的载荷力。
23.(3)设置延期点火机构，具有功能时序性，可实现先后对外输出火焰、对外做功的时序性控制，且时序时间差具有可调节性，时序时间差大于0.1ms。
24.(4)设置可拆卸式结构，分离螺杆与环刀、销钉组合件可进行一体式拆卸，便于安装目标物电缆，同时可具有很好的维护性，损坏可整体快速更换。
附图说明
25.图1是本发明一种可拆卸式、可承载大弯矩载荷的火工品切割分离组合结构示意图
26.图2是图1中所示本体结构示意图
27.图3是图1中所示环刀结构示意图
28.图4是图1中所示销钉结构示意图
29.图5是图1中所示分离螺杆结构示意图
30.图6是图1中所示螺帽结构示意图
31.图7是本发明具有时序性的火工品功能结构件示意图
32.图8是图7中所示装药组件结构示意图
33.图9是图8中所示装药组件壳体结构示意图图10为本体结构上开有的安装孔的结构示意图
34.附图标记说明：1、本体，2、环刀，3、销钉，4、分离螺杆，5、螺帽，6、密封圈，7、活塞，8、0形圈，9、隔板点火器，10、电起爆器，11、装药组件
35.1a、安装法兰，1b、装药组件安装螺纹，1c、发火部件安装螺纹，1d、活塞安装孔，1e、环刀安装孔，1f、螺帽安装螺纹，1g、布置电缆u型槽，1h、固定销螺纹孔；
36.2a、环刀刃，2b、销钉安装孔，2c、环刀安装螺纹，2d、与分离螺杆配合孔，2e、销钉配合孔；
37.3a、一字槽，3b、螺纹，3c、柱体；
38.4a、销钉装配孔，4b、与环刀配合柱体，4c、螺纹；
39.5a、安装六方，5b、中心孔，5c、安装螺纹；
40.11
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1、装药组件壳体，11
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2、发射药，11
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3、扣帽，11
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4、稠垫，11
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5、传火管壳， 11
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6、加强帽，11
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7、延期药，11
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1a、一字槽，11
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1b、螺纹，11
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1c、发射药装药室，11
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1d、传火管壳安装螺纹
具体实施方式
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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的限制。
42.参见图1
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图9，一种可拆卸式、可承载大弯矩载荷的火工品切割分离组合结构件，其特征在于：
43.所述的分离本体为中空的带法兰的圆柱形结构，底部为长方体法兰，法兰厚度 4mm、4个角带有直径5.5mm的安装孔，用于与系统的固定；中部为圆柱体，底端及侧面有安装发火部件、装药部件的安装螺纹孔，顶端有内外螺纹和u形槽用于环刀、螺帽和电缆的安装。
44.所述本体为变径结构，且轴向开有变径通孔；大径端开有径向通孔且与轴向变径通孔相互贯通，轴线与本体轴线相互垂直；大径端开有的通孔中分别放入隔板点火器和电起爆器；
45.所述活塞位于分离本体通孔中部且通过台阶面进行限位；装药组件和活塞之间不接触形成间隙；
46.所述装药组件位于分离本体通孔底部，轴向依次布置有延期药和发射药，且延期药靠近活塞底部；
47.活塞外壁为变阶状，大径端外壁和本体内壁为间隙配合，且通过密封组件进行密封。
1cr17ni2、隔板点火器材料为航空用耐热钢棒1cr11ni2w2mov。
64.本实施例所述的密封圈材料为硅橡胶。
65.本实施例所述的绸垫材料为416平纹绸。
66.本实施例优选的起爆药为羧甲基纤维素叠氮化铅，引火药为沥青钝化三硝基间苯二酚铅。
67.本实施例优选的环氧固化胶为914快速粘接剂。
68.棒0cr17ni4cu4nb。
69.本发明的工作过程为：图7中电起爆器10通过工作后输出火焰同时点燃图7隔板点火器9和装药组件11，先由隔板点火器9对外输出火焰，装药组件11中延期药引燃后经一定时间延时而后点燃自身内部发射药，发射药燃烧产生高压燃气推动图7中活塞7运动，活塞运动后带动电缆向环刀方向一起运动，切断电缆的同时将图1中销钉3切断，并将分离螺杆推离本体位置，使目标物与分离螺杆一起分离。