一种柔性气囊的保压释放装置的制作方法

allin2024-07-18  88



1.本实用新型涉及空间释放技术领域,具体涉及一种柔性气囊的保压释放装置。


背景技术:

2.空间领域的保压释放装置是搭载在太空设备上的一种气囊释放装置,用于在目标轨道位置有效释放折叠气囊,使得气囊在一定压力下自行展开,可用于空间环境探测等各种试验用途。
3.目前已有的保压释放装置主要用于汽车安全气囊等领域,其主要原理是利用预制的化学材料,在撞击等激励作用下通过化学反应生成大量气体,在短时间内将预制的折叠气囊充满气体,起到防护、缓冲等作用。此种装置在太空中应用主要存在以下问题:一是作用过程复杂,相关化学反应在太空环境中是否能够有效有待验证,系统可靠性低;二是化学反应过程迅速,短时间内产生大量气体,对装置本身及搭载均产生较大的反作用力,不利于平台的姿态和位置控制。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本实用新型提供了一种柔性气囊的保压释放装置,该保压释放装置用于太空环境中柔性气囊的可靠释放,并且操作简便,开盖过程平稳、冲击小,不会对平台的姿态和位置控制造成影响。
5.本实用新型采用以下具体技术方案:
6.一种柔性气囊的保压释放装置,该保压释放装置包括底座、储发筒、释放机构、顶盖、开盖机构、抽气阀门以及爆炸螺栓;
7.所述储发筒的底端固定在所述底座上;所述顶盖通过相对设置的所述开盖机构和所述爆炸螺栓密封盖设于所述储发筒的顶端;所述释放机构位于所述储发筒的内底部,并固定在所述底座上;在所述释放机构与所述顶盖之间形成柔性气囊的容置空间;所述开盖机构用于打开所述顶盖;所述抽气阀门设置于所述储发筒的侧壁;所述释放机构用于在所述顶盖打开后将所述柔性气囊推出所述储发筒。
8.更进一步地,所述释放机构包括托盘和弹簧;所述弹簧的顶端与所述托盘的下表面固定连接,底端与所述底座的顶面固定连接。
9.更进一步地,所述释放机构还包括导向杆和导向杆套;所述导向杆的顶端与所述托盘的下表面固定连接;所述弹簧套设于所述导向杆的外周侧;所述导向杆套为套筒状结构,套设于所述弹簧的外周侧,并且底端固定连接于所述底座的顶面。
10.更进一步地,所述储发筒为圆形筒体;所述托盘和所述顶盖均为圆板。
11.更进一步地,所述开盖机构包括转轴和扭簧;所述顶盖通过所述转轴与所述储发筒之间转动连接;所述扭簧套设于所述转轴,一端与所述储发筒相抵接,另一端与所述顶盖相抵接,用于在所述爆炸螺栓分离后使所述顶盖朝向远离所述储发筒的方向转动,从而打开所述储发筒。
12.更进一步地,还包括安装于所述储发筒顶部的密封环;
13.当所述顶盖盖设于所述储发筒的顶端时,所述密封环用于对所述储发筒与所述顶盖进行密封。
14.更进一步地,还包括安装于所述顶盖底面的密封环;
15.当所述顶盖盖设于所述储发筒的顶端时,所述密封环用于对所述储发筒与所述顶盖进行密封。
16.有益效果:
17.本发明的保压释放装置通过开盖机构和爆炸螺栓将顶盖密封盖设于储发筒的顶端,并在储发筒的内底部设置有释放机构;在未释放柔性气囊之前,通过顶盖将气囊密封于释放机构与顶盖之间;当需要释放柔性气囊时,爆炸螺栓分离,在开盖机构的作用下使顶盖打开,能够在真空环境中利用储发筒内稳定的压力环境使释放过程中柔性气囊内部气体膨胀产生推力,同时配合释放机构的推动作用,将柔性气囊推出储发筒外,完成柔性气囊的释放展开过程;因此,上述保压释放装置操作简便,开盖过程平稳、冲击小,可以实现装置内的柔性气囊的快速、自主释放过程,减少了对机构的依赖,简化了设计并减少了释放过程对其它部分的干扰。
附图说明
18.图1为本实用新型的保压释放装置的结构示意图;
19.图2-5为图1中保压释放装置的释放流程图。
20.其中,1-底座,2-储发筒,3-释放机构,4-顶盖,5-开盖机构,6-抽气阀门,7-爆炸螺栓,8-柔性气囊,31-托盘,32-弹簧,33-导向杆,34-导向杆套,51-转轴
具体实施方式
21.下面结合附图并举实施例,对本实用新型进行详细描述。
22.本实用新型提供了一种柔性气囊8的保压释放装置,如图1结构所示,该保压释放装置包括底座1、储发筒2、释放机构3、顶盖4、开盖机构5、抽气阀门6以及爆炸螺栓7;底座1用于将储发筒2固定在搭载平台或地面试验结构上;储发筒2的底端固定在底座1上;储发筒2用于在真空环境中保持一定压力,减少柔性气囊8的气体泄漏,在柔性气囊8释放时正确解除密封并开盖;
23.顶盖4通过相对设置的开盖机构5和爆炸螺栓7密封盖设于储发筒2的顶端;开盖机构5和爆炸螺栓7用于在真空环境中压紧顶盖4,防止储发筒2漏气,并在接到释放指令后解除顶盖4约束;储发筒2为圆形筒体时,开盖机构5和爆炸螺栓7沿储发筒2的周向间隔180
°
设置,在释放柔性气囊8之前,开盖机构5和爆炸螺栓7共同作用将顶盖4固定于储发筒2的顶部,并将储发筒2的顶部开口密封;
24.释放机构3位于储发筒2的内底部,并固定在底座1上;在释放机构3与顶盖4之间形成气囊8的容置空间;释放机构3用于在顶盖4打开后将气囊8推出储发筒2;释放机构3可以包括托盘31和弹簧32;弹簧32的顶端与托盘31的下表面固定连接,底端与底座1的顶面固定连接;释放机构3还包括导向杆33和导向杆套34;导向杆33的顶端与托盘31的下表面固定连接;弹簧32套设于导向杆33的外周侧;导向杆套34为套筒状结构,套设于弹簧32的外周侧,
并且底端固定连接于底座1的顶面;当储发筒2为圆形筒体时,托盘31和顶盖4均可以为圆板;
25.开盖机构5用于打开顶盖4;开盖机构5可以包括转轴51和扭簧;顶盖4通过转轴51与储发筒2之间转动连接;扭簧套设于转轴51,一端与储发筒2相抵接,另一端与顶盖4相抵接,用于在爆炸螺栓7分离后使顶盖4朝向远离储发筒2的方向转动,从而打开储发筒2;
26.抽气阀门6设置于储发筒2的侧壁;抽气阀门6位于储发筒2侧壁,可以通过抽气阀门6在密封后抽取储发筒2内气体,使得其降低到指定的压力。
27.上述保压释放装置在储发筒2的底端固定连接有底座1,在储发筒2的顶端固定安装有能够开启的顶盖4,在储发筒2的内底部设置有释放机构3;在释放之前,通过开盖机构5和爆炸螺栓7将顶盖4密封盖设于储发筒2的顶端,并将柔性气囊8密封于储发筒2内;当需要释放柔性气囊8时,爆炸螺栓7分离,在开盖机构5的作用下使顶盖4打开,能够在真空环境中利用储发筒2内稳定的压力环境使释放过程中柔性气囊8内部气体膨胀产生推力,同时配合释放机构3的推动作用,将柔性气囊8推出储发筒2外,完成柔性气囊8的释放展开过程;因此,上述保压释放装置操作简便,开盖过程平稳、冲击小,可以实现装置内的柔性气囊8的快速、自主释放过程,减少了对机构的依赖,简化了设计并减少了释放过程对其它部分的干扰。
28.为了保证储发筒2的密封性能,上述保压释放装置还包括安装于储发筒2顶部的密封环或者安装于顶盖4底面的密封环;当顶盖4盖设于储发筒2的顶端时,密封环用于对储发筒2与顶盖4进行密封。
29.上述保压释放装置的具体使用过程如图2、图3、图4和图5所示:将柔性气囊8折叠后放入储发筒2内,安装密封环,关闭储发筒2的顶盖4;安装好爆炸螺栓7,通过抽气阀门6抽气使得储发筒2内的气压降低到1kpa~2kpa;将储发筒2安装在搭载平台或地面试验结构上,当进入空间环境或地面真空罐气压降低到1kpa~2kpa时进行保压;当搭载平台或地面测试设备发出释放指令,爆炸螺栓7分离,开盖机构5开盖,释放机构3接收到释放指令后将气囊8推出储发筒2,柔性气囊8自主展开,释放后可展开形成天线、大气密度标校源等空间结构,实现空间大气测量等空间科学研究目的。
30.利用本发明的柔性气囊8的保压释放装置,能够在真空环境中利用储发筒2内稳定的压力环境使释放过程中柔性气囊8内部气体膨胀产生推力,将柔性气囊8推出储发筒2外,该保压释放装置操作简便,开盖过程平稳、冲击小,不会对平台的姿态和位置控制造成影响。
31.需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.综上所述,以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征:
1.一种柔性气囊的保压释放装置,其特征在于,包括底座、储发筒、释放机构、顶盖、开盖机构、抽气阀门以及爆炸螺栓;所述储发筒的底端固定在所述底座上;所述顶盖通过相对设置的所述开盖机构和所述爆炸螺栓密封盖设于所述储发筒的顶端;所述释放机构位于所述储发筒的内底部,并固定在所述底座上;在所述释放机构与所述顶盖之间形成柔性气囊的容置空间;所述开盖机构用于打开所述顶盖;所述抽气阀门设置于所述储发筒的侧壁;所述释放机构用于在所述顶盖打开后将所述柔性气囊推出所述储发筒。2.如权利要求1所述的保压释放装置,其特征在于,所述释放机构包括托盘和弹簧;所述弹簧的顶端与所述托盘的下表面固定连接,底端与所述底座的顶面固定连接。3.如权利要求2所述的保压释放装置,其特征在于,所述释放机构还包括导向杆和导向杆套;所述导向杆的顶端与所述托盘的下表面固定连接;所述弹簧套设于所述导向杆的外周侧;所述导向杆套为套筒状结构,套设于所述弹簧的外周侧,并且底端固定连接于所述底座的顶面。4.如权利要求2所述的保压释放装置,其特征在于,所述储发筒为圆形筒体;所述托盘和所述顶盖均为圆板。5.如权利要求1所述的保压释放装置,其特征在于,所述开盖机构包括转轴和扭簧;所述顶盖通过所述转轴与所述储发筒之间转动连接;所述扭簧套设于所述转轴,一端与所述储发筒相抵接,另一端与所述顶盖相抵接,用于在所述爆炸螺栓分离后使所述顶盖朝向远离所述储发筒的方向转动,从而打开所述储发筒。6.如权利要求1-5任一项所述的保压释放装置,其特征在于,还包括安装于所述储发筒顶部的密封环;当所述顶盖盖设于所述储发筒的顶端时,所述密封环用于对所述储发筒与所述顶盖进行密封。7.如权利要求1-5任一项所述的保压释放装置,其特征在于,还包括安装于所述顶盖底面的密封环;当所述顶盖盖设于所述储发筒的顶端时,所述密封环用于对所述储发筒与所述顶盖进行密封。

技术总结
本实用新型公开了一种柔性气囊的保压释放装置,该保压释放装置包括底座、储发筒、释放机构、顶盖、开盖机构、抽气阀门以及爆炸螺栓;储发筒的底端固定在底座上;顶盖通过相对设置的开盖机构和爆炸螺栓密封盖设于储发筒的顶端;释放机构位于储发筒的内底部,并固定在底座上;在释放机构与顶盖之间形成柔性气囊的容置空间;开盖机构用于打开顶盖;抽气阀门设置于储发筒的侧壁;释放机构用于在顶盖打开后将柔性气囊推出储发筒。上述保压释放装置用于太空环境中柔性气囊的可靠释放,并且操作简便,开盖过程平稳、冲击小,不会对平台的姿态和位置控制造成影响。置控制造成影响。置控制造成影响。


技术研发人员:胡振鑫 姚惠生 张帆 王洪刚 向日华 谌彤童 李辕 施又木 齐巍 冯飞 孙琼阁 董晓桐 赵子覃
受保护的技术使用者:中国人民解放军63921部队
技术研发日:2021.11.30
技术公布日:2022/7/5
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