CN102501946A

CN102501946A - 两级摆杆式锁止释放机构

Info

Publication number: CN102501946A
Application number: CN2011103409219A
Authority: CN
Inventors: 提文猛; 杨小辉; 王德亮; 王丹; 纪伟; 孙畅; 何小军
Original assignee: 710th Research Institute of CSIC
Current assignee: 710th Research Institute of CSIC
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: CN102501946B

Abstract

本发明公开了一种两级摆杆式锁止释放机构，以一级摆杆和二级摆杆代替原有的单摆杆机构，其中一级摆杆用于挡挂投放对象，二级摆杆用于力矩转变。动作时，较长的二级摆杆向底板的方向摆动，而不是向机构外侧摆动，且摆动幅度小，不需要在机构外侧预留空间即能正常工作，且底部的电磁铁只需对滑块提供较小的吸合力即可解除对二级摆杆的限制。该两级摆杆式锁止释放机构受力合理、使用方便，两级摆杆均为中间旋转轴绞支，结构简单，安装便捷，两级摆杆的卡合容易实现，加工成本低。

Description

两级摆杆式锁止释放机构

技术领域

本发明涉及锁止释放技术，具体涉及一种两级摆杆式锁止释放机构。

背景技术

锁止释放技术是指利用锁止释放装置对投放对象实施锁止，在需要时解除锁止以释放投放对象的技术，目前常用的机械锁止释放装置有摆杆式锁止释放装置和滚珠式锁止释放装置。

摆杆式锁止释放装置通过控制摆杆的锁止和释放实现对投放对象的锁止和释放，该装置摆杆一端与旋转轴绞支，另一端为自由端，由可控制的滑块限制摆动，在摆杆的中部位置设置挡钩挡挂投放对象。该摆杆式锁止释放装置有以下缺陷：一方面，由于采用滑块限制摆杆的自由端，当投放对象质量较大时，滑块承受的力矩较大，因此在解除锁止时，需要提供足够大的轴向力克服该力矩，才能使滑块滑动，这增大了滑块的制作难度和成本；如果通过增大摆杆长度的方式减小该力矩，将增大装置本身的尺寸；另一方面，当解除锁止释放投放对象时，摆杆自由端向装置的外侧方向摆动，因此除装置本身占用一定空间外，还需在装置外侧预留足够的空间允许摆杆自由摆动，尤其当摆杆较长时，需要的空间更大，增加了制造成本和使用成本。

滚珠式锁止释放装置利用滚珠控制投放对象的锁止和释放，该装置要求投放对象对滚珠的作用部分不能超过滚珠球面的一半，在工艺上，对容纳滚珠的台阶和环槽的加工精度要求较高，对投放对象与滚珠的配合结构的精度要求也较高，因此滚珠式锁止释放装置的制作成本普遍较高，不利于推广应用。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种两级摆杆式锁止释放机构，该机构操作简便，受力合理，容易加工。

本发明的两级摆杆式锁止释放机构包括：底板、回转座、固定座、一级摆杆、二级摆杆、磁性滑块、弹簧和电磁铁；其中，回转座固定于底板一端，回转座具有第一孔位、第二孔位和第三孔位，分别用于固定一级摆杆、安全销和二级摆杆；固定座固定于底板另一端，固定座具有上层结构和下层结构，且上层结构和下层结构的中部都具有开孔，其中下层结构固定在电磁铁上；弹簧的一端穿过所述下层结构中部的开孔固定在电磁铁上，另一端固定有磁性滑块，且磁性滑块穿过所述上层结构中部的开孔，当弹簧处于松弛状态时，磁性滑块的顶端高于所述上层结构，当弹簧压缩后，磁性滑块的顶端低于所述上层结构；一级摆杆具有A孔位和B孔位，A孔位和B孔位分别与回转座的第一孔位和第二孔位相对应，A孔位与回转座的第一孔位的回转销绞支，B孔位通过安全销临时固定于回转座的第二孔位，一级摆杆的靠近A孔位的端部用于挡挂投放对象；二级摆杆的一端具有C孔位，C孔位与回转座的第三孔位的回转销绞支，二级摆杆的另一端为自由端，且当磁性滑块的顶端高于所述上层结构时，所述自由端能够搭落在磁性滑块上；一级摆杆靠近B孔位的端部与二级摆杆靠近C孔位的端部具有相吻合的结构面，一级摆杆和二级摆杆在所述结构面处相互卡合以使二级摆杆限制一级摆杆因投放对象的力矩而转动，且当二级摆杆的所述自由端搭落在磁性滑块上时，磁性滑块限制所述自由端因一级摆杆的力矩而向底座方向摆动。

有益效果：

本发明的两级摆杆式锁止释放机构实现了三大突破：

1、操作便捷：本发明以一级摆杆和二级摆杆代替原有的单摆杆机构，动作简单，较长的二级摆杆向底板的方向摆动，而不是向机构外侧摆动，且摆动幅度小，因此不需要在机构外侧预留空间即能正常工作，便于在狭窄的空间环境中使用。

2、受力合理：本发明通过两级摆杆的协同作用将投放对象的大重量最终转变为对滑块的小压力，其中一级摆杆用于挡挂投放对象，二级摆杆用于力矩转变。一级摆杆将投放对象的大力矩传递至二级摆杆，二级摆杆长度较大，其自由端对滑块的压力很小，因此电磁铁只需对滑块提供较小的吸合力即可解除其对二级摆杆的限制。

3、便于加工：两级摆杆均为中间旋转轴绞支，结构简单，安装便捷，两级摆杆的卡合容易实现，各部件配合精度要求不高，加工成本低。

附图说明

图1为两级摆杆式锁止释放机构的正视图。

图2为两级摆杆式锁止释放机构的侧视图。

图3为固定座的侧视图。

图4为固定座的上层结构俯视图。

图5为固定座的下层结构俯视图。

图6为回转座结构示意图。

图7为一级摆杆结构示意图。

图8为二级摆杆结构示意图。

图9为两级摆杆式锁止释放机构的动作方向示意图。

其中：1-回转销、2-安全销、3-底板、4-固定座、5-弹簧、6-橡胶垫、7-一级摆杆、8-磁性滑块、9-锁紧块、10-电磁铁、11-螺栓、12-锁紧螺钉及螺母、13-滑套、14-回转座，15-二级摆杆。

具体实施方式

本发明的两级摆杆式锁止释放机构采用两级摆杆代替单摆杆，图1示出了两级摆杆式锁止释放机构的正视图，图2为侧视图，两级摆杆式锁止释放机构包括底板3、回转座14、固定座4、一级摆杆7、二级摆杆15、磁性滑块8、弹簧5和电磁铁10等，回转座14和固定座4固定在底板3上，作为其他部件的安装载体。

固定座4焊接在底板3的下部，固定座4具有上、下两层结构(如图3所示)，两层结构的中部都具有开孔，其中上层结构(如图4所示)的开孔用于容纳磁性滑块8，下层结构(如图5所示)固定在电磁铁10上，弹簧5穿过下层结构的开孔连接电磁铁10和磁性滑块8。较佳地，利用螺栓11将固定座4的下层结构固定在电磁铁10上，便于拆卸替换。较佳地，所述上层结构的开孔内侧四周具有滑套，磁性滑块8顺滑套穿过上层结构的开孔，磁性滑块8由弹簧5控制其位置且仅可以做直线滑动。当弹簧5处于松弛状态时，磁性滑块8的顶端高于上层结构，当磁性滑块8被电磁铁10吸合、弹簧5压缩后，磁性滑块8的顶端低于上层结构。

较佳地，利用锁紧块9、锁紧螺钉和螺母12将磁性滑块8固定在弹簧5上，便于磁性滑块8的拆卸替换。其中，锁紧螺母为中空的安装座，锁紧螺母侧面具有容纳锁紧螺钉的孔；磁性滑块8的尺寸小于锁紧螺母的中空部分的尺寸，且磁性滑块8具有与锁紧螺钉和螺母12匹配的孔，将磁性滑块8插入锁紧螺母中，再以锁紧螺钉穿过锁紧螺母和磁性滑块8的孔，以使磁性滑块8固定在锁紧螺母内；然后将锁紧螺母固定在锁紧块9上，连接锁紧块9和弹簧5，完成利用锁紧块9及锁紧螺钉和螺母12将磁性滑块8固定在弹簧5上的步骤。

回转座14焊接在底板3上部，回转座14上具有三个孔位(如图6所示)，两个较大孔位用于安装一级摆杆7和二级摆杆15，中间的较小孔位用于容纳一级摆杆7的安全销2。较佳地，回转座14底部进一步具有一安装孔位，用于将本发明的机构整体安装固定于需要的场所。较佳地，回转座14上端具有一缓冲构件，包括置于一级摆杆7上方适当距离的挡板和橡胶垫，用于缓冲一级摆杆7外翻对底板3造成的撞击力，延长机构的使用寿命。

一级摆杆7上开有两个孔位R和S(如图7所示)，较大的R孔位与回转座上的较大孔位的回转销1绞支，一级摆杆7的较小的S孔位通过安全销2临时固定于回转座14上的较小孔位，从而锁止一级摆杆7。一级摆杆7靠近R孔位的端部较长，超出底板3未安装回转座的一侧，该端部外露于底板3所在的平面，称为一级摆杆7的突出部，投放对象挡挂在所述突出部上。较佳地，一级摆杆S孔位的安全销2可采用不锈钢快卸销，以提高机构锁止与释放的安全性。

二级摆杆15上开有一个孔位T(如图8所示)，T孔位与回转座14上的另一较大孔位的回转销绞支，二级摆杆15未开孔的一端为自由端。二级摆杆15的长度使得其自由端与固定座4的上层结构不相接触，同时，当弹簧5处于松弛状态、磁性滑块8高于固定座4的上层结构时，自由端能够搭落在磁性滑块8上。

一级摆杆7和二级摆杆15只有旋转自由度，进一步地，一级摆杆7的靠近S孔位的端部与二级摆杆15的靠近T孔位的端部具有相吻合的结构面，当一级摆杆7和二级摆杆15安装完毕后，两个端部在结构面处能够相互卡合，相互限制。

本发明的两级摆杆式锁止释放机构能够实现对投放对象的锁止和释放，具体包括三种状态，分别为安全锁止状态、释放准备状态和释放状态。

安全锁止状态

将安全销插入一级摆杆7的S孔位和回转座14上的所述较小孔位，以限制一级摆杆7的转动。在未拔出安全销的情况下，投放对象和二级摆杆15都不能使一级摆杆7转动，此为本发明两级摆杆式锁止释放机构的安全锁止状态。

释放准备状态

将一级摆杆7的S孔位的安全销拔出，一级摆杆7受投放对象和二级摆杆15的两个相反力矩的作用。一方面，由于重力作用，投放对象在R孔位左侧形成一力矩，促使一级摆杆7逆时针转动；另一方面，电磁铁10未通电，弹簧5处于松弛状态，磁性滑块8高于固定座4的上层结构，二级摆杆15的自由端搭落在磁性滑块8上而无法摆动，由于一级摆杆7和二级摆杆15在所述结构面处相互卡合、相互限制，因此二级摆杆15限制一级摆杆7作逆时针转动，挡挂于一级摆杆7突出部的投放对象被锁止，不会掉落，两级摆杆式锁止释放机构处于释放准备状态。

释放状态

需要释放投放对象时，令电磁铁10通电，磁性滑块8被电磁铁10吸合，于是磁性滑块8克服弹簧5的弹性力向下滑动，当磁性滑块8低于固定座4的上层结构时，磁性滑块8对二级摆杆15自由端的限制失效，二级摆杆15自由端向底座方向摆动；相继地，一级摆杆7和二级摆杆15在所述结构面处的卡合状态被破坏，二级摆杆15对一级摆杆7的限制失效，一级摆杆7在投放对象的推动下外翻，作逆时针转动，投放对象解脱锁止而被释放，在重力作用下自由下落。释放动作中一级摆杆7、二级摆杆15和滑块的动作方向及释放完成后所处的位置如图9所示，此为两级摆杆式锁止释放机构的释放状态。

除上述利用投放对象本身的重力提高力矩的释放方式之外，本发明的两级摆杆式锁止释放机构还可采用预压力弹射的释放方式。

具体地，将两级摆杆式锁止释放机构大致水平放置，投放对象置于一级摆杆7的突出部的上侧，在释放准备状态下，以一外力按压投放对象，以提供一级摆杆7产生逆时针旋转的力矩；需要释放投放对象时，令电磁铁10通电，以使磁性滑块8对二级摆杆15的限制失效，二级摆杆15的自由端向底板3方向摆动，于是二级摆杆15对一级摆杆7的限制失效，一级摆杆7受作用于投放对象的外力推动而外翻，作逆时针旋转，对投放对象的锁止解除，投放对象在外力作用下运动，完成预压力弹射的释放过程。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种两级摆杆式锁止释放机构，其特征在于，包括：底板、回转座、固定座、一级摆杆、二级摆杆、磁性滑块、弹簧和电磁铁；其中，

回转座固定于底板一端，回转座具有第一孔位、第二孔位和第三孔位，分别用于固定一级摆杆、安全销和二级摆杆；

固定座固定于底板另一端，固定座具有上层结构和下层结构，且上层结构和下层结构的中部都具有开孔，其中下层结构固定在电磁铁上；

弹簧的一端穿过所述下层结构中部的开孔固定在电磁铁上，另一端固定有磁性滑块，且磁性滑块穿过所述上层结构中部的开孔，当弹簧处于松弛状态时，磁性滑块的顶端高于所述上层结构，当弹簧压缩后，磁性滑块的顶端低于所述上层结构；

一级摆杆具有A孔位和B孔位，A孔位和B孔位分别与回转座的第一孔位和第二孔位相对应，A孔位与回转座的第一孔位的回转销绞支，B孔位通过安全销临时固定于回转座的第二孔位，一级摆杆的靠近A孔位的端部用于挡挂投放对象；

二级摆杆的一端具有C孔位，C孔位与回转座的第三孔位的回转销绞支，二级摆杆的另一端为自由端，且当磁性滑块的顶端高于所述上层结构时，所述自由端能够搭落在磁性滑块上；

一级摆杆靠近B孔位的端部与二级摆杆靠近C孔位的端部具有相吻合的结构面，一级摆杆和二级摆杆在所述结构面处相互卡合以使二级摆杆限制一级摆杆因投放对象的力矩而转动，且当二级摆杆的所述自由端搭落在磁性滑块上时，磁性滑块限制所述自由端因一级摆杆的力矩而向底座方向摆动。

2.如权利要求1所述的两级摆杆式锁止释放机构，其特征在于，弹簧通过锁紧块、锁紧螺钉和锁紧螺母与电磁铁连接；其中锁紧螺母固定在锁紧块上，锁紧螺母为中空，且侧面具有容纳锁紧螺钉的孔，磁性滑块具有与锁紧螺钉和锁紧螺母匹配的孔，以锁紧螺钉将磁性滑块固定在锁紧螺母中。

3.如权利要求1所述的两级摆杆式锁止释放机构，其特征在于所述安全销为不锈钢快卸销。

4.如权利要求1所述的两级摆杆式锁止释放机构，其特征在于回转座上端具有缓冲构件，包括挡板和橡胶垫，用于缓冲一级摆杆外翻对底板的撞击。

5.如权利要求1所述的两级摆杆式锁止释放机构，其特征在于回转座进一步具有安装孔位，用于将所述两级摆杆式锁止释放机构安装于使用场所。