一种接力式电磁驱动引信MEMS安解装置

本发明属于微机械电子领域，特别是一种接力式电磁驱动引信mems安解装置。背景技术：：：1、近年来随着战场环境的复杂化，高新技术武器的发展对于现代装备武器弹药的引信需求不断攀升，希望在固有弹药体积下不断增大装药量并进一步压缩引信的空间。为了适应未来战场的变化，mems技术应运而生，由此引信体积不断缩小，空间利用率不断提高，mems引信安全系统得到迅速发展，具有体积小、重量轻、强度高、可靠性高等优点，逐渐替代了传统的引信安全系统。2、mems微驱动器输出位移较小，难以实现相对宏观的大位移，因此本发明提出了一种接力式电磁驱动方式，适用于直接作用在微观物体上，利用电磁力进行驱动，响应速度快，驱动电压低，可以实现大位移运动。在没有离心环境力的情况下，微电磁驱动器可以有效承担驱动引信安全与解除隔离装置的任务。2020年，北京理工大学的yi sun在《study oncharacteristics of electromagnetic coil used in mems safety and armingdevice》一文中提出了一种电磁驱动mems安全与解除隔离装置，该装置包含后坐保险和电磁驱动器，包含多处阈值机构，但安解装置仍应用于有旋环境，电磁驱动器需持续通电吸引永磁体以阻碍离心的作用，并非驱动隔爆滑块运动，若电磁驱动器出现故障，则无法保证引信安全性。2023年，北京理工大学的sining lv在《research on the application ofmicrocast electromagnetic coil in an si mems bistable recoverable safety andarming device》一文中提出了一种低驱动能量双稳态可恢复式mems安全与解除隔离装置，该装置爆炸序列传输采用“l”型运动模式，但该装置驱动位移较小，安保状态下隔爆滑块无法完全遮挡传爆孔，设计本身不符合引信安全性设计准则。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种接力式电磁驱动引信mems安解装置，实现无(弱)离心环境弹药引信从安全状态转换至待发状态的功能，提高无(弱)离心环境弹药引信的可靠性和安全性。2、实现本发明目的的技术解决方案为：3、一种接力式电磁驱动引信mems安解装置，包括：4、基板，用于设置微电磁驱动器、后坐保险机构、隔爆滑块、固定永磁体、指令锁保险机构；5、隔爆滑块，设置在基板的导槽内，能够沿导槽滑动，且中间设有传爆孔；6、后坐保险机构，用于与隔爆滑块配合，作为安解装置的第一道保险，在正常发射载荷作用的条件下与隔爆滑块分离并进行闭锁；7、指令锁保险机构，用于与隔爆滑块配合，作为安解装置的第二道保险，当弹丸飞出炮管安全距离后，指令锁保险机构通电与隔爆滑块分离，并当隔爆滑块运动到待发位置，指令锁保险机构断电与隔爆滑块对接，保证隔爆滑块可靠对正；8、运动永磁体，设置在隔爆滑块上，且靠近微电磁驱动器侧；9、微电磁驱动器，通电时工作面产生与运动永磁体极性相同的磁场，用于在第一道保险和第二道保险解保时推动隔爆滑块向待发位置运动；10、固定永磁体设置在隔爆滑块的待发位置，产生与运动永磁体极性相反的磁场，用于进行接力驱动隔爆滑块向待发位置运动。11、本发明与现有技术相比，其显著优点是：12、(1)本发明采用了一种新型接力式电磁驱动方式驱动隔爆滑块完成对正，通过微电磁驱动器通电与永磁体产生斥力进而推动与永磁体相固定的隔爆滑块运动，并通过安解装置另一端的固定永磁体与隔爆滑块上的永磁体相互吸引完成接力驱动，驱动力大，动作迅速，方式创新且动作可靠。13、(2)传统电磁驱动器采用常规大尺寸线圈绕制而成，本发明采用了mems电磁线圈，缩小了引信安全系统体积，可容纳更多传感器探测电路和主装药等，提高了弹药的精确度和杀伤力，推动了引信朝智能化和灵巧化方向发展。14、(3)本发明后坐保险机构中的选通机构能有效地区分弹药在勤务处理时的跌落载荷和弹药的发射载荷，通过选通装置结构参数的确定可以实现发射载荷下后坐保险机构闭锁和跌落载荷下后坐保险机构不闭锁，并且提高了装置的抗高过载能力。15、(4)本发明的指令锁保险机构可以实现双稳态机制，在隔爆滑块对正后指令锁保险机构断电重新插入隔爆滑块的对正约束卡槽中，保证安解装置解除隔离的可靠性，避免了采用微电磁驱动器持续通电对电源要求过高的问题。技术特征：1.一种接力式电磁驱动引信mems安解装置，其特征在于，包括：2.根据权利要求1所述的接力式电磁驱动引信mems安解装置，其特征在于，所述后坐保险机构包括：3.根据权利要求2所述的接力式电磁驱动引信mems安解装置，其特征在于，所述选通机构采用悬臂梁结构，每个选通机构侧面有两个凸点，用于阻挡选通机构，防止变形量过大导致应力集中。4.根据权利要求2所述的接力式电磁驱动引信mems安解装置，其特征在于，所述闭锁机构包括设置在第一后坐弹簧质量块系统上的两个闭锁钩和设置在基板上的两个固定闭锁钩。5.根据权利要求2所述的接力式电磁驱动引信mems安解装置，其特征在于，所述指令锁保险机构由v型电热驱动器组成，保险状态下其卡锁锁在隔爆滑块的保险卡槽中，当安解装置收到解除指令锁保险指令时，指令锁保险机构进行通电受热变形，将卡锁从保险卡槽中拔出，进而完成解保动作；当隔爆滑块运动到位对正后，指令锁保险机构断电，卡锁将插入隔爆滑块的对正约束卡槽中。6.根据权利要求1所述的接力式电磁驱动引信mems安解装置，其特征在于，所述后坐保险机构和指令锁保险机构材料为硅，通过硅基工艺一体化加工成型于基板上。7.根据权利要求1所述的接力式电磁驱动引信mems安解装置，其特征在于，所述隔爆滑块厚度大于基板。技术总结本发明公开了一种接力式电磁驱动引信MEMS安解装置，包括：基板，隔爆滑块，设置在基板的导槽内，中间设有传爆孔；后坐保险机构，作为安解装置的第一道保险，在正常发射载荷作用的条件下与隔爆滑块分离并进行闭锁；指令锁保险机构，作为安解装置的第二道保险，当弹丸飞出炮管安全距离后，指令锁保险机构通电与隔爆滑块分离，并当隔爆滑块运动到待发位置，指令锁保险机构断电与隔爆滑块对接；运动永磁体，设置在隔爆滑块上；微电磁驱动器，通电时工作面产生与运动永磁体极性相同的磁场，用于推动隔爆滑块向待发位置运动；固定永磁体，用于进行接力驱动隔爆滑块向待发位置运动。提高了无(弱)离心环境弹药引信的可靠性和安全性。技术研发人员：聂伟荣,杨沫,曹云,王鹤,刘芳芳,席占稳受保护的技术使用者：南京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/30