CN102211660A - 作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种作动筒内置机械锁的爆炸式应急开锁装置，属于内置机械锁作动筒开锁装置领域，该应急开锁装置包括开锁机构和断开传动机构；所述开锁机构包括一缸筒，该缸筒的内腔内设有一应急活塞和一密封隔套，所述缸筒上开有放置第一电爆管的通孔，所述第一电爆管与应急活塞、密封隔套之间形成一个密闭腔；所述断开传动机构包括缸底和一滚珠丝杠轴，该缸底上设有放置第二电爆管的通孔；所述缸底内孔底部装有放置应急轴的应急轴套；所述第二电爆管与缸底、应急轴之间形成一个密闭腔。本发明使现有电动收放作动筒具有应急开锁功能，简化了原作动筒的电操控控制系统和结构，降低了制造和使用成本，极大地提高了飞机的安全性。

Description

作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置

技术领域

本发明涉及内置机械锁作动筒开锁装置，具体涉及一种作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，本发明可适用于其它类似结构的带内置锁的作动筒。

背景技术

电动收放作动筒是用于小型（无人）飞机起落架的收放以及将其自动锁定在收上和放下位置。该装置实现了小型（无人）飞机起落架的全电控制动作，从而取代了传统液压控制，提高了飞机的操控性、可靠性、维修性等综合性能。

电动收放作动筒由飞机上的电操控系统控制，一旦发生电操控系统故障或操控系统设备损坏等紧急状态，那么电动收放作动筒内的上位机械锁根本无法打开，电动收放作动筒不能做放下动作，飞机起落架不能正常放下并锁定，因而飞机无法安全降落，将使飞机产生严重的灾难性事故。

随着现代技术的发展，小型（或无人）飞机的任务功能已有很大的发展和变化，其机载设备和携带的任务功能设备越来越多，也越来越先进和昂贵，在应急状态下，飞机需能安全降落以保护先进和昂贵的机载设备和携带的任务功能设备。小型（或无人）飞机的起落架应具有应急开锁，安全，迅速地放下并自动锁定功能要求。现有电动收放作动筒无应急开锁功能，或只能牺牲飞机有效空间，备份电操控系统和装置以完成应急开锁放起落架，这种传统的设计方法或形式已不能适应现代飞机和其他军用设备技术的发展。

发明内容

针对现有作动筒无应急开锁功能，或只能牺牲飞机有效空间，备份电操控系统和装置以完成应急开锁放起落架的缺陷，本发明旨在提供一种作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，该应急开锁装置使现有电动收放作动筒在未改变现有功能和基本结构的基础上，可增加应急开锁功能，保障飞机安全飞行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其结构特点是，包括开锁机构和断开传动机构；

所述开锁机构包括一缸筒，该缸筒的内腔内设有一应急活塞和一密封隔套，所述应急活塞的一端置于密封隔套内，所述缸筒的外圆方台内设有与缸筒的内腔连通的缸筒方台通孔，该缸筒方台通孔内放置有第一电爆管，所述第一电爆管与应急活塞、密封隔套之间形成一个密闭腔；

所述断开传动机构包括缸底和一滚珠丝杠轴，所述缸底上设有缸底方台孔，该缸底方台孔内放置有第二电爆管；所述滚珠丝杠轴配合装入丝杠螺母中，所述应急活塞配合安装在缸筒内，所述丝杠螺母外圆设有限制应急活塞左移的丝杠螺母轴肩；所述缸底底部装有应急轴套，该应急轴套内装有应急轴，所述应急轴的一端与一支承轴的一端相接，该支承轴的另一端与一设在滚珠丝杠轴一端阶梯盲孔内的复位弹簧相接；所述第二电爆管与缸底、应急轴之间形成一个密闭腔。

具体地说，本发明作为一种全新的作动筒内置机械锁的爆炸式应急开锁装置，由爆炸开锁机构和爆炸断开传动机构两部分组成，其中爆炸开锁机构由应急活塞、密封隔套、缸筒、O形密封圈、第一电爆管组成，爆炸断开传动机构由滚珠丝杠轴、丝杠螺母、半环键、挡环、键块、支承轴、复位弹簧、应急轴、应急轴套、O形密封圈、缸底、第二电爆管、下同步带轮组成。滚珠丝杠轴设有环形槽、矩形通孔、阶梯盲孔，矩形通孔与阶梯盲孔大孔相通，所述复位弹簧装在滚珠丝杠轴阶梯盲孔小孔内，所述支承轴设有圆台和斜通孔，配合装在滚珠丝杠轴阶梯盲孔大孔内，左端面紧靠复位弹簧，圆台配合支撑着键块内孔，一副半环键安装在滚珠丝杠轴设有的环形键槽内，两个键块安装在滚珠丝杠轴设有的矩形通孔内，该孔与阶梯盲孔相交，支承轴配合支撑着键块，下同步带轮通过其内孔及其制有的两个对称通槽，配合安装在滚珠丝杠轴上，并与键块配合固定，使得复位弹簧、支承轴、键块、下同步带轮、滚珠丝杠轴成为连动体。

所述应急轴套一端通过螺纹固定在缸底内孔底部螺纹孔中，另一端间隙配合在滚珠丝杠轴孔内，应急轴外圆装上O形密封圈后配合安装在应急轴套内，一端顶着支承轴的一端。

所述滚珠丝杠轴螺旋配合安装在丝杠螺母中，丝杠螺母设有轴肩，应急活塞左端紧贴在丝杠螺母轴肩一侧。

所述缸筒左端设有阶梯通孔，同时缸筒外圆方台中设有螺纹孔，用于安装第一电爆管，与缸筒内的阶梯通孔相通，所述应急活塞左端为一平面，外圆设有密封沟槽，右端设有直轴，所述密封隔套的内孔和外圆设有密封沟槽，所述应急活塞外圆密封沟槽装上O形密封圈，配合装在缸筒内，直轴一端置于密封隔套内，缸筒内的一端设有阶梯通孔，密封隔套内孔和外圆设有的密封沟槽装上O形密封圈固定安装在缸筒阶梯孔内，，第一电爆管通过螺纹固定在缸筒外圆方台螺纹孔中，第一电爆管与缸筒外圆方台之间装有密封垫圈，所述密封垫圈为紫铜材质。这样在第一电爆管与应急活塞、密封隔套之间形成一个密闭腔。

所述缸底方台中设有螺纹孔，用于安装第二电爆管，缸底内孔底部设有螺纹孔，用于安装应急轴套，同时缸底设有工艺孔与两螺纹孔相通，所述应急轴套设有通孔、螺纹轴，应急轴的外圆设有密封沟槽，应急轴的密封沟槽装上O形密封圈后一并配合装入应急轴套通孔内，这样在第二电爆管与缸底、应急轴之间形成一个密闭腔。

本发明工作原理：

正常电动开锁：当飞机电操控系统收到动作指令，立即向电动收放作动筒的电动机供电。电动机得电后转动并带动上同步带轮转动，以及通过同步带传动带动下同步带轮、键块、支承轴、滚珠丝杠轴连动体转动，则丝杠螺母开始向左作直线运动。丝杠螺母向左运动的同时，带动内置于活塞杆组件中锁机构的连动件完成正常开锁动作。在此过程，应急活塞、密封隔套、应急轴、应急轴套、电爆管不发生任何动作，因此作动筒内的原锁机构与爆炸应急开锁装置相互之间没有任何作用和影响。

爆炸应急开锁：当起落架收放电操控系统或操控系统设备发生故障或损坏时，操纵人员可通过应急开锁装置，向安装在缸筒和缸底上的电爆管供电并引爆。安装在缸底上的第二电爆管爆炸后产生的高压气体和冲击波进入第二电爆管与缸底、应急轴之间形成的密闭腔内，迫使应急轴向左挤压支承轴、复位弹簧一并向左运动，当支承轴圆台不再支撑着键块内孔时，键块在下同步带轮的挤压下，沿着滚珠丝杠轴直通矩形通孔脱离下同带轮键槽，使得滚珠丝杠与上、下同步带轮，同步带、电动机的传动关系彻底断开，滚珠丝杠轴的转动不再受任何约束。

与此同时，安装在缸筒上的第一电爆管爆炸后产生的高压气体和冲击波进入第一电爆管与应急活塞、密封隔套之间形成的密闭腔内，迫使应急活塞向左挤压丝杠螺母产生一并向左运动的趋势，而滚珠丝杠轴的转动不再受任何约束，在应急活塞向左挤压丝杠螺母的作用下滚珠丝杠轴被迫转动，从而丝杠螺母向左运动，带动内置于活塞杆组件中锁机构的连动件完成应急开锁动作。

当飞机应急安全着陆后，操纵人员拆开电动收放作动筒缸底，人工恢复键块、支承轴、应急轴的原位装配状态，再重新恢复缸底装配状态，将已爆炸的电爆管换成新电爆管， 电动收放作动筒即可重复使用。

与现有电动收放作动筒相比，本发明在保持原电动收放作动筒基本功能和结构的基础上，使现有电动收放作动筒具有应急开锁功能，采用了集成设计技术，在作动筒内增设了一些零件，发明创新设计了一套爆炸应急机械开锁装置，从而简化了原电动收放作动筒的电操控控制系统和结构，降低了制造和使用成本，极大地提高了小型（或无人）飞机的安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述。

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明所述缸筒的结构示意图；

图4是本发明所述应急活塞的结构示意图；

图5是本发明所述密封隔套的结构示意图；

图6是本发明所述缸底的结构示意图；

图7是本发明所述滚珠丝杠轴改进部位的结构示意图；

图8是本发明所述支承轴的结构示意图；

图9是本发明所述应急轴的结构示意图；

图10是本发明所述应急轴套的结构示意图。

在图中：

1-应急活塞，     2,3,18-O形密封圈，            4-密封隔套，

5-上同步带轮，   6-同步带，    7-挡环，         8-下同步带轮，

9-键块，         10-半环键，   11-滚珠丝杠轴，  12-第一电爆管，

13-第二电爆管，  14-缸筒，     15-缸底，        16-应急轴套，

17-应急轴，      19-支承轴，   20-复位弹簧，    21-阶梯通孔，

22-缸筒方台通孔，              23-应急活塞的左端面，

24-应急活塞外圆密封槽，        25-应急活塞直轴，

26-密封隔套内孔密封槽，        27-密封隔套外圆的密封槽，

28-缸底方台孔，      29-缸底工艺通孔，     30-缸底内孔底部螺纹孔，

31-滚珠丝杠轴环形键槽，    32-与滚珠丝杠轴内阶梯孔相通的矩形通孔，

33-滚珠丝杠轴内阶梯盲孔， 34-支承轴的左端面，  35-支承轴圆台，

36-支承轴排气孔，     37-应急轴左端球面，   38-应急轴外圆配合轴，

39-应急轴配合轴上的密封沟槽，     40-应急轴套内通孔，

41-应急轴套螺纹轴，      42-丝杠螺母，          43-丝杠螺母轴肩，

44-密封隔套内孔，       45-电爆管密封垫圈，     60,70-密封腔。

具体实施方式

本发明采用集成设计技术，在原电动收放作动筒中发明创新增设了一套爆炸应急开锁装置，其构造和装配位置如图1、图2所示，其中图1为作动筒处于上锁状态的示意图。所述爆炸应急开锁装置由开锁机构和断开传动机构组成，其中开锁机构由应急活塞1、密封隔套4、缸筒14、O形密封圈2、第一电爆管12组成，所述断开传动机构由滚珠丝杠轴11、丝杠螺母42、半环键10、挡环7、键块9、支承轴19、复位弹簧20、应急轴17、应急轴套16、O形密封圈7、缸底15、第二电爆管13、下同步带轮8组成。如图7所示，滚珠丝杠轴11设有环形槽31、矩形通孔32、阶梯盲孔33。所述半环键10配合装入滚珠丝杠轴环形键槽31内，所述挡环7配合套装在半环键10上，用于限制滚珠丝杠轴11向左轴向移动，如图8所示，所述支承轴19设有圆台35和斜通孔36，所述键块9配合装在滚珠丝杠轴矩形通孔32内，所述复位弹簧20装在滚珠丝杠轴阶梯盲孔33小孔内，所述支承轴配合装在滚珠丝杠轴阶梯盲孔33大孔内，支承轴圆台35配合支撑着键块9内孔，支承轴左端面34紧压着复位弹簧20，所述下同步带轮8内孔设有对称两个直通键槽，下同步带轮8通过内孔及键槽配合装在滚珠丝杠轴11和键块9上，如图1、图2所示，使得所述滚珠丝杠轴11、键块9、支承轴19、下同步带轮8成为一个连动体。

如图3所示，缸筒14左端设有阶梯通孔21，同时缸筒外圆方台中设有缸筒方台通孔22，用于安装第一电爆管12，与缸筒内的阶梯通孔21相通。所述第一电爆管12固定安装在所述缸筒14外圆方台缸筒方台通孔22中，与缸筒14内的阶梯通孔21相通，所述第一电爆管12与缸筒外圆方台缸筒方台通孔22孔壁之间装有密封垫圈45，所述垫圈材质为紫铜。如图5所示，所述密封隔套4的内孔设有密封隔套内孔密封槽26，密封隔套4的外圆设有密封隔套外圆的密封槽27。所述密封隔套4外圆和内孔密封沟槽装上O形密封圈后，一并配合装入且固定在所述缸筒14一端的阶梯通孔21内，应急活塞1左端为一平面23，如图4所示，所述密封隔套4外圆设有密封沟槽24，右端设有直轴25，所述应急活塞1外圆密封沟槽装上O形密封圈后，一并配合装入缸筒14内的阶梯通孔21，所述应急活塞左端面23紧贴着滚珠丝杠螺母轴肩43，应急活塞直轴25配合装在密封隔套内孔44中，如图1、图2所示，这样在所述第一电爆管12与应急活塞1、密封隔套4之间形成一个密闭腔60。

如图6所示，缸底15方台中设有螺纹孔28，用于安装第二电爆管13，缸底内孔底部设有螺纹孔30，用于安装应急轴套16，同时缸底设有工艺孔29与缸底方台孔28、螺纹孔30相通。如图10所示，应急轴套16设有通孔40、螺纹轴41，应急轴17的外圆配合轴38设有密封沟槽39。所述应急轴套16固定安装在所述缸底内孔底部螺纹孔30，所述第二电爆管13固定安装在所述缸底方台缸筒方台通孔28中，第二电爆管13与缸底方台之间装有密封垫圈45，所述垫圈45材质为紫铜，所述缸底15方台还设有与两螺纹孔相通的工艺孔29，工艺孔口用堵头焊接封堵住，所述应急活塞外圆密封槽24装上O形密封圈后，一并配合装入密封隔套4内，如图9所示，应急轴左端球面37紧顶所述支承轴19的一端，应急轴17的密封沟槽39装上O形密封圈18后一并配合装入应急轴套16通孔40内，如图1、图2所示，这样在第二电爆管13与缸底15、应急轴17之间形成一个密闭腔70。

Claims (10)

1.一种作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，包括开锁机构和断开传动机构；

所述开锁机构包括一缸筒（14），该缸筒（14）的内腔内设有一应急活塞（1）和一密封隔套（4），所述应急活塞（1）的一端置于密封隔套（4）内，所述缸筒（14）的外圆方台内设有与缸筒（14）的内腔连通的缸筒方台通孔（22），该缸筒方台通孔（22）内放置有第一电爆管（12），所述第一电爆管（12）与应急活塞（1）、密封隔套（4）之间形成一个密闭腔（60）；

所述断开传动机构包括缸底（15）和一滚珠丝杠轴（11），所述缸底（15）上设有缸底方台孔（28），该缸底方台孔（28）内放置有第二电爆管（13）；所述滚珠丝杠轴（11）配合装入丝杠螺母（42）中，所述应急活塞（1）配合安装在缸筒（14）内，所述丝杠螺母（42）外圆设有限制应急活塞（1）左移的丝杠螺母轴肩（43）；所述缸底（15）底部装有应急轴套（16），该应急轴套（16）内装有应急轴（17），所述应急轴（17）的一端与一支承轴（19）的一端相接，该支承轴（19）的另一端与一设在滚珠丝杠轴（11）一端阶梯盲孔（33）内的复位弹簧（20）相接；所述第二电爆管（13）与缸底（15）、应急轴（17）之间形成一个密闭腔（70）。

2.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述缸筒（14）一端的内腔为阶梯通孔（21）。

3.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述第一电爆管（12）与缸筒方台通孔（22）孔壁之间设有密封垫圈（45），该密封垫圈（45）材质为紫铜。

4.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述应急活塞（1）外圆与缸筒（14）的阶梯通孔（21）之间设有固定在应急活塞（1）外圆密封沟槽装上的O形密封圈（2）。

5.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述密封隔套（4）外圆与阶梯通孔（21）之间设有固定在密封隔套（4）外圆密封沟槽装上的O形密封圈（2）。

6.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述应急活塞（1）与密封隔套（4）之间设有O形密封圈（3）。

7.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述第二电爆管（13）与缸底方台孔（28）孔壁之间设有密封垫圈（45）。

8.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述滚珠丝杠轴（11）一端设有放置键块（9）的矩形通孔（32）和放置半环键（10）的环形槽（31）；一下同步带轮（8）通过内孔及键槽配合装在滚珠丝杠轴（11）轴颈和键块（9）上，所述复位弹簧（20）、滚珠丝杠轴（11）、键块（9）、支承轴（19）和下同步带轮（8）为连动体。

9.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述应急轴（17）上设有密封沟槽（39），该应急轴（17）与所述应急轴套（16）之间设有装在密封沟槽（39）上的O形密封圈（18）。

10.根据权利要求1所述的作动筒内置机械锁爆炸式应急开锁装置，其特征是，所述缸底（15）底部设有缸底内孔底部螺纹孔（30），所述应急轴套（16）一端为应急轴套螺纹轴（41），该应急轴套螺纹轴（41）配合安装在所述缸底内孔底部螺纹孔（30）内。

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