一种连接装置、星箭分离装置及包带安装方法与流程

1.本技术属于航天技术领域，具体涉及一种连接装置、星箭分离装置及包带安装方法。


背景技术：

2.随着商业航天运载火箭技术的发展，建立低成本进入空间能力的需求越发强烈，卫星对分离方式的冲击性和安全性要求越来越高。包带分离方式冲击小、冗余安全性高，属于常用分离方式。为防止该装置中环形包带解锁分离后自由运动碰撞卫星载荷，传统方式为设置两根横向限位弹簧用于环形包带的横向限位，该横向限位装置属于弹性结构，限位力随长度变化，计算仿真较为复杂，且安装较为困难。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本技术提供了一种连接装置、星箭分离装置及包带安装方法，解决了现有技术中限位力随长度变化，计算仿真较为复杂，且安装较为困难的技术问题。
4.实现本技术目的所采用的技术方案为，一种连接装置，用于连接相邻的包带，包括：
5.相互铰接的两个限位件，用于与所述包带铰接；
6.第一调节件，包括相对设置的第一对接端和第一调节端，所述第一调节端与所述包带限位连接；
7.第二调节件，包括相对设置的第二对接端和第二调节端，所述第二对接端与所述第一对接端对接，所述第二调节端与所述包带限位连接；
8.分离件，设于所述第二对接端和所述第一对接端，对接的所述第二对接端和所述第一对接端均在所述分离件的作用下连接或脱离。
9.进一步地，所述第一对接端开设有第一销孔，所述第二对接端开设有与所述第一销孔位置对应的第二销孔。
10.进一步地，所述第二对接端为u型槽，所述第二销孔开设于所述第二对接端相互平行的两槽壁，所述第一对接端插设于所述u型槽以使所述第一销孔与所述第二销孔位置相对。
11.进一步地，所述分离件包括连接销和拔销部，所述连接端插设于所述第一销孔和所述第二销孔中。
12.进一步地，所述第一调节端和所述第二调节端均包括螺杆段、用于与所述包带的调节孔配合的光杆段以及与所述螺杆段螺纹连接的螺母。
13.进一步地，两个所述限位件的其中一个为限位板，另一个为内部设有凹槽的限位块。
14.基于相同的发明构思，本技术还提供了一种星箭分离装置，包括：
15.包带，包括两个以上条带和连接于所述条带的卡块；
16.两个以上上述的连接装置；
17.其中，相邻两个所述条带通过所述连接装置连接，以使所述两个以上条带合围成环状结构。
18.进一步地，所述包带还包括与所述条带端部连接的紧带柱，所述紧带柱与对应的所述限位件铰接，且与对应的所述第一调节端或第二调节端限位连接。
19.进一步地，所述紧带柱上设有贯穿的调节孔，所述第一调节端和所述第二调节端均伸入于对应的所述调节孔中。
20.基于相同的发明构思，本技术还提供了一种基于上述的连接装置的包带安装方法，包括如下步骤：
21.将两个所述限位件分别与相邻的两个所述包带铰接；
22.将所述第一调节端和所述第二调节端分别穿入对应的所述包带的调节孔中，以使所述螺杆段与对应的所述第一对接端或所述第二对接端分布于所述调节孔的两侧；
23.移动所述第一对接端和/或第二对接端以使所述第一对接端与所述第二对接端对接；
24.通过所述分离件将所述第一对接端和所述第二对接端连接；
25.旋转所述螺母将所述螺杆段与对应的所述包带连接。
26.由上述技术方案可知，本技术提供了一种连接装置、星箭分离装置及包带安装方法，其中连接装置用于连接相邻的包带，连接装置包括：相互铰接的两个限位件、第一调节件、第二调节件和分离件，其中两个限位件用于与包带铰接；第一调节件包括相对设置的第一对接端和第一调节端，第一调节端与包带限位连接；第二调节件，包括相对设置的第二对接端和第二调节端，第二对接端与第一对接端对接，第二调节端与包带限位连接；分离件，设于第二对接端和第一对接端，对接的第二对接端和第一对接端均在分离件的作用下连接或脱离。通过相互铰接的两个限位件可以进行横向限位，防止包带碰撞卫星载荷，且限位方式属于机构连接，可有效降低理论设计难度，提高可靠性，缩短装配周期。
附图说明
27.图1为本技术实施例中连接装置与紧带柱连接关系的结构示意图。
28.图2为本技术实施例中第一调节件与第二调节件未对接前的结构示意图。
29.图3为本技术实施例中一种视角下的分离装置结构示意图。
30.图4为本技术实施例中另一视角下的分离装置结构示意图。
31.附图标记说明：100-连接装置，101-限位件，102-第一调节件，1021-第一对接端，1022-第一调节端，1023-第一销孔，103-第二调节件，1031-第二对接端，1032-第二调节端，1033-第二销孔，104-分离件，1041-连接销，1042-拔销部，105-螺杆段，106-光杆段，107-螺母，108-系固弹簧；200-分离装置，201-包带，202-条带，203-卡块，204-紧带柱，205-调节孔；300-火箭。
具体实施方式
32.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，
通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
33.实施例1：
34.在本技术实施例中，参阅附图1至附图4，一种连接装置，其中连接装置100用于连接相邻的包带201，连接装置100包括：相互铰接的两个限位件101、第一调节件102、第二调节件103和分离件104，其中两个限位件101用于与包带201铰接；第一调节件102包括相对设置的第一对接端1021和第一调节端1022，第一调节端1022与包带201限位连接；第二调节件103，包括相对设置的第二对接端1031和第二调节端1032，第二对接端1031与第一对接端1021对接，第二调节端1032与包带201限位连接；分离件104，设于第二对接端1031和第一对接端1021，对接的第二对接端1031和第一对接端1021均在分离件104的作用下连接或脱离。通过相互铰接的两个限位件101可以进行横向限位，防止包带201碰撞卫星载荷，且限位方式属于机构连接，可有效降低理论设计难度，提高可靠性，缩短装配周期。
35.在一些实施例中，分离件104为火工分离件104，具体为线式分离元件。其中线式分离元件包括聚能式炸药索、气囊式炸药索、膨胀管等类型。
36.参阅附图2，为了方便第一调节件102和第二调节件103对接后方便安装分离件104，在一些实施例中，第一对接端1021开设有第一销孔1023，第二对接端1031开设有与第一销孔1023位置对应的第二销孔1033，在第一销孔1023和第二销孔1033对接后，方便分离件104连接第一销孔1023和第二销孔1033，从而进行后续的限位连接。
37.参阅附图2，在一些实施例中，第二对接端1031为u型槽，第二销孔1033开设于第二对接端1031相互平行的两槽壁，第一对接端1021插设于u型槽以使第一销孔1023与第二销孔1033位置相对。将第二对接端1031采用u型槽设置，当第一对接端1021插设于u型槽后，方便第一销孔1023和第二销孔1033的对接，从而方便后续进行分离件104的安装。
38.参阅附图2，在另一些实施例中，第一对接端1021为u型槽，第一销孔1023开设于第一对接端1021相互平行的两槽壁，第二对接端1031插设于u型槽以使第一销孔1023与第二销孔1033位置相。将第一对接端1021采用u型槽设置，当第二对接端1031插设于u型槽后，方便第一销孔1023和第二销孔1033的对接，从而方便后续进行分离件104的安装。
39.在另一些实施例中，第一对接端1021为板状结构开设有第一销孔1023，第二对阶端1022也为板状结构开设有第二销孔1033，为了方便第一对接端1021和第二对接端1022对接后，第一调节端和第二调节端处于同一水平面，第一对接端1021在第一调节件端部的靠上位置处，第二对接端1022在第二调节件端部靠下位置处，从而使得第一对接端1021和第二对接端1022对接后，第一调节端和第二调节端处于同一水平面。在另一些实施例中，第一对接端1021在第一调节件端部的靠下位置处，第二对接端1022在第二调节件端部靠上位置处，从而使得第一对接端1021和第二对接端1022对接后，第一调节端和第二调节端处于同一水平面。
40.参阅附图1，在一些实施例中，分离件104包括连接销1041和拔销部1042，连接端插设于第一销孔1023和第二销孔1033中。其中连接销1041为柱状结构，方便插设于第一销孔1023和第二销孔1033中从而将第一调节件102和第二调节件103限位。
41.在一些实施例中，拔销部1042内设有起爆器，其中用于引爆的物质可以遍布连接销1041和拔销部1042，从而当引爆器引爆后，可以将分离件104进行引爆，从而将第一调节件102和第二调节件103对接端的固定力消除，从而将两个条带202之间的锁紧力消除。
42.参阅附图1，在安装包带201的过程中，为了方便安装，在一些实施例中，第一调节端1022和第二调节端1032均包括螺杆段105、用于与包带201的调节孔205配合的光杆段106以及与螺杆段105螺纹连接的螺母107，将光杆段106水平方向移动，从而将包带201限位安装于卫星(图中未示出)和火箭300的连接处，具体的可以适应性调节第一调节件102和第二调节件103，从而将第一销孔1023与第二销孔1033相对应，对应后，可以第一调节件102或第二调节件103的螺纹杆段用螺母107锁定，可以采用扭力扳手进行操作，然后再利用螺母107进行第二调节件103的螺杆段105的锁定。
43.此外，为了方便光杆段106移动，其中在第一调节件102上，沿着第一对接端1021至第一调节端1022的方向上，光杆段106的横截面呈逐渐减小趋势，从而方便水平方向移动；其中在第二调节件103上，沿着第二对接端1031至第二调节端1032的方向上，光杆段106的横截面呈逐渐减小趋势，从而方便水平方向移动。
44.为了避免包带201在解锁过程中两个限位件101大于180
°
的旋转从而造成碰撞卫星的风险，在一些实施例中，两个限位件101的其中一个为限位板，另一个为内部设有凹槽的限位块。其中一个限位件101一端通过铆钉与包带201的一端铰接，另一个限位件101一端通过铆钉与包带201的另一端铰接，即限位板在带有凹槽的限位块内转动，因此当包带201解锁后，两个限位件101在铰接点可以绕着铰接处相向旋转运动范围为0-180
°
，防止两个限位件101大于180
°
的旋转从而造成碰撞卫星的风险。在另一些实施例中，其中限位板和限位块均为铝合金材料制成。
45.实施例2：
46.基于相同的发明构思，参阅附图3和附图4，本技术还提供了一种星箭分离装置200，包括：包带201和两个以上上述的连接装置100，其中包带201包括两个以上条带202和连接于条带202的卡块203；相邻两个条带202通过连接装置100连接，以使两个以上条带202合围成环状结构。
47.在一些实施例中，条带202设有两个，两个条带202相邻处均通过连接装置100连接，从而将卫星和火箭300的连接处进行周向箍紧。当分离件104爆炸后，分离件104施加于条带202之间的锁紧力消除，此时星箭之间的周向箍紧接触，卫星和火箭300可以分离。同时连接装置100还包括两个相互铰接的限位件101，两个相互铰接的限位件101将两个条带202连接，当分离件104发生爆炸后，两个相互铰接的限位件101绕着铰接处进行转动，增大两个条带202之间的距离，从而增加两个条带202之间的分离动力。
48.此外，在两个相互铰接的限位件101的作用下，两个条带202无法完全分离，此时两个条带202在两个相互铰接的限位件101的连接下，两个条带202无法分离，使得两个条带202在两个相互铰接的限位件101的连接下还是环形结构，不仅可以减少卫星火箭300分离后包带201对火箭300在轨姿态的不利影响，而且降低了火箭300的姿态调控难度。
49.在一些实施例中，参阅附图1和附图4，包带201还包括与条带202端部连接的紧带柱204，紧带柱204与对应的限位件101铰接，且与对应的第一调节端1022或第二调节端1032限位连接。相邻的两个紧带柱204，一个紧带柱204的顶部可以通过铆钉与一个的限位件101铰接，另一个紧带柱204的顶部可以通过铆钉与另一个限位件101铰接，且两个限位件101相互铰接，通过两个相互铰接的限位件101可以将相邻的两个紧带柱204连接，从而将两个条带202进行连接。
50.在一些实施例中，参阅附图1，紧带柱204上设有贯穿的调节孔205，第一调节端1022和第二调节端1032均伸入于对应的调节孔205中。在调节孔205内移动第一调节端1022和第二调节端1032可以将两个条带202位置进行限位，然后通过紧固件将第一调节件102和第二调节件103锁紧，完成两个条带202的连接。
51.在一些实施例中，参阅附图4，所述条带202的端部还设有设有插槽的连接件，紧带柱204插设于插槽且与所述连接件连接，其中连接件包括相互平行且间隔设置的第一连接板和第二连接板，第一连接板和第二连接板分别设有对应的上插孔和下插孔，上插孔和下插孔间隔设置形成用于插设紧带柱204的插槽，其中连接柱插设于上插孔和下插孔且与连接件固定连接，其中连接孔上的调节孔205位于上插孔和下插孔的间隔区域处，方便后续安装第一调节件102和第二调节件103。
52.在一些实施例中，参阅附图3和附图4，其中条带202可设有两条，通过在条带202上连接卡块203，卡块203上设有卡槽，在卫星本体上设有法兰环，在火箭300本体上也设有法兰环，其中卫星本体和火箭300本体上的法兰环进行对接后，卡块203上的卡槽用于将卫星本体和火箭300本体连接处进行卡接固定。即卡块203可以将卫星和火箭300连接处进行周向箍紧，使得卫星和火箭300无法发生周向的相对运动，从而将卫星和火箭300进行连接。
53.在一些实施例中，其中两个条带202各自将对接的法兰环处并相互环接一起，其中环接处通过连接装置100将两个条带202的端部连接，从而实现两个条带202的对接。
54.具体的，在一些实施例中，其中卡块203设有多个，可均匀的分布条带202的内侧且与条带202固定连接，从而使得卡块203均匀分布于两个条带202围成的圆周的内侧，进而将卫星本体和火箭300本体的连接处均匀的卡接固定，保证了连接作用的均匀性。
55.在一些实施例中，火箭300本体内还设有若干分离弹簧，其中分离弹簧的一端与火箭300本体连接，另一端顶推卫星本体，在火箭300本体和卫星本体分离时，通过卡块203与火箭300本体和卫星本体的摩擦力，平衡分离弹簧的顶推力。
56.在一些实施例中，参阅附图3，连接装置100还包括系固弹簧108，其中系固弹簧108一端与包带201连接，另一端与火箭300本体连接。在分离件104发生爆炸后，系固弹簧108带动包带201远离卫星与火箭300的连接处向着靠近火箭300处移动。为了保证均匀的牵引力，系固弹簧108可以沿着包带201周向的均匀离散分布。
57.实施例3：
58.基于相同的发明构思，一种基于上述的连接装置100的包带201安装方法，包括如下步骤：
59.将两个限位件101分别与相邻的两个包带201铰接；
60.具体的，其中一个限位件101一端通过铆钉与包带201的一端铰接，另一个限位件101一端通过铆钉与包带201的另一端铰接，且两个限位件101相互铰接。
61.将第一调节端1022和第二调节端1032分别穿入对应的包带201的调节孔205中，以使螺杆段105与对应的第一对接端1021或第二对接端1031分布于调节孔205的两侧；
62.移动第一对接端1021和/或第二对接端1031以使第一对接端1021与第二对接端1031对接；
63.通过分离件104将第一对接端1021和第二对接端1031连接；
64.旋转螺母107将螺杆段105与对应的包带201连接。
65.通过上述实施例，本技术具有以下有益效果或者优点：
66.1)本技术通过相互铰接的两个限位件可以进行横向限位，防止包带碰撞卫星载荷，且限位方式属于机构连接，可有效降低理论设计难度，提高可靠性，缩短装配周期。
67.2)本技术中分离爆炸后，分离件施加于条带之间的锁紧力消除，此时星箭之间的周向箍紧接触，卫星和火箭可以分离。同时连接装置还包括两个相互铰接的限位件，两个相互铰接的限位件将两个条带连接，当分离件发生爆炸后，两个相互铰接的限位件绕着铰接处进行转动，增大两个条带之间的距离，从而增加两个条带之间的分离动力。
68.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
69.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种连接装置，用于连接相邻的包带，其特征在于，包括：相互铰接的两个限位件，用于与所述包带铰接；第一调节件，包括相对设置的第一对接端和第一调节端，所述第一调节端与所述包带限位连接；第二调节件，包括相对设置的第二对接端和第二调节端，所述第二对接端与所述第一对接端对接，所述第二调节端与所述包带限位连接；分离件，设于所述第二对接端和所述第一对接端，对接的所述第二对接端和所述第一对接端均在所述分离件的作用下连接或脱离。2.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述第一对接端开设有第一销孔，所述第二对接端开设有与所述第一销孔位置对应的第二销孔。3.如权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述第二对接端为u型槽，所述第二销孔开设于所述第二对接端相互平行的两槽壁，所述第一对接端插设于所述u型槽以使所述第一销孔与所述第二销孔位置相对。4.如权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述分离件包括连接销和拔销部，所述连接端插设于所述第一销孔和所述第二销孔中。5.如权利要求1-4中任一所述的连接装置，其特征在于，所述第一调节端和所述第二调节端均包括螺杆段、用于与所述包带的调节孔配合的光杆段以及与所述螺杆段螺纹连接的螺母。6.如权利要求5所述的连接装置，其特征在于，两个所述限位件的其中一个为限位板，另一个为内部设有凹槽的限位块。7.一种星箭分离装置，其特征在于，包括：包带，包括两个以上条带和连接于所述条带的卡块；两个以上权利要求1-6中任一所述的连接装置；其中，相邻两个所述条带通过所述连接装置连接，以使所述两个以上条带合围成环状结构。8.如权利要求7所述的星箭分离装置，其特征在于，所述包带还包括与所述条带端部连接的紧带柱，所述紧带柱与对应的所述限位件铰接，且与对应的所述第一调节端或第二调节端限位连接。9.如权利要求8所述的星箭分离装置，其特征在于，所述紧带柱上设有贯穿的调节孔，所述第一调节端和所述第二调节端均伸入于对应的所述调节孔中。10.一种基于权利要求5或6所述的连接装置的包带安装方法，其特征在于，包括如下步骤：将两个所述限位件分别与相邻的两个所述包带铰接；将所述第一调节端和所述第二调节端分别穿入对应的所述包带的调节孔中，以使所述螺杆段与对应的所述第一对接端或所述第二对接端分布于所述调节孔的两侧；移动所述第一对接端和/或第二对接端以使所述第一对接端与所述第二对接端对接；通过所述分离件将所述第一对接端和所述第二对接端连接；旋转所述螺母将所述螺杆段与对应的所述包带连接。

技术总结
本申请公开了一种连接装置、星箭分离装置及包带安装方法，解决了现有技术中限位力随长度变化，计算仿真较为复杂，且安装较为困难的技术问题，其中连接装置用于用于连接相邻的包带，包括相互铰接的两个限位件、第一调节件、第二调节件和分离件，其中两个限位件用于与所述包带铰接；第一调节件包括第一对接端和与所述包带限位连接的第一调节端；第二调节件包括与所述第一对接端对接的第二对接端和与所述包带限位连接的第二调节端；分离件设于所述第二对接端和所述第一对接端。通过相互铰接的两个限位件可以进行横向限位，防止包带碰撞卫星载荷，且限位方式属于机构连接，可有效降低理论设计难度，提高可靠性，缩短装配周期。缩短装配周期。缩短装配周期。


技术研发人员：严波 敖经滔 杨思宜 黄敏慧 黄小青 王梓尧 周思博
受保护的技术使用者：航天科工火箭技术有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/6/27