CN103625638A - 一种可实现旋转舵机设定位置断电自锁的锁定装置 - Google Patents

Abstract

一种可实现旋转舵机设定位置断电自锁的锁定装置，它包括：舵机摇臂、自锁骨架、自锁中部转轴、自锁摇臂、自锁滑块、自锁棘爪、弹簧、销轴和棘爪摇杆；舵机摇臂通过四个螺栓连接至自锁中部转轴较大半径轴的四个均布螺纹孔上，自锁棘爪安装在自锁摇臂上部，通过销轴连接至自锁摇臂中上部圆凸台上，销轴与自锁棘爪的圆孔、自锁摇臂中上部圆凸台均为间隙配合；销轴与自锁棘爪、自锁摇臂连接后在该销钉孔安装销钉；棘爪摇杆螺纹端连接至舵机摇臂较小半径端的螺纹孔上；棘爪摇杆另一端穿过自锁棘爪的开口槽、自锁摇臂的镂空圆环；自锁滑块通过两个螺钉固定至自锁骨架的上部滑道内，弹簧两端分别连接至自锁棘爪和自锁摇臂的安装孔上。

Description

一种可实现旋转舵机设定位置断电自锁的锁定装置

技术领域

本发明属于航空舵机锁定技术领域，具体涉及一种可实现旋转舵机设定位置断电自锁的锁定装置。

背景技术

在某些应用场合，旋转舵机运动到某一位置后，将长时间保持在当前位置不动。为了避免由于控制程序异常导致旋转舵机偏离当前位置，或旋转舵机异常断电后其位置随外力任意变化，常采用锁定装置，确保旋转舵机锁定在当前位置，避免旋转舵机偏离当前位置后发生危险。

例如直升机的油气混合比控制，通过混合比舵机控制发动机的油气混合比。在发动机起动过程中，需要根据起动情况动态调整混合比舵机的位置，以调整油气混合比；发动机起动之后，混合比舵机将保持在最大开度位置不变，若控制程序异常或混合比舵机异常断电后受外力扰动，将使混合比舵机偏离当前位置，导致发动机无法获得最佳的油气混合比，发动机输出功率下降；严重时，混合比舵机运动到最小开度位置，造成发动机熄车。上述任何一种现象都将严重影响飞行安全，因此要求混合比舵机具有锁定功能。

实现旋转舵机锁定的通常方式是在旋转舵机输出端加装电磁抱闸，在旋转舵机断电后，通过电磁抱闸将旋转舵机锁定在当前位置。这种方式的缺点是：一方面电磁抱闸在大部分时间处于供电状态，耗电大；另一方面，旋转舵机加装电磁抱闸装置复杂，通用性差。

发明内容

1、目的：本发明的目的是提供一种可实现旋转舵机设定位置断电自锁的锁定装置，实现在旋转舵机通电期间，旋转舵机可以驱动外部机构自由运动，锁定装置不进行锁定；实现旋转舵机在设定自锁的位置断电后，锁定装置对旋转舵机进行锁定。

2、技术方案：本发明的目的通过以下技术方案来实现。

一种可实现旋转舵机设定位置断电自锁的锁定装置，它包括：舵机摇臂、自锁骨架、自锁中部转轴、自锁摇臂、自锁滑块、自锁棘爪、弹簧、销轴和棘爪摇杆。它们之间的位置连接关系是：旋转舵机通过四个螺栓连接至舵机摇臂较大半径端的四个均布螺栓孔上。舵机摇臂通过上述四个螺栓连接至自锁中部转轴较大半径轴的四个均布螺纹孔上。自锁中部转轴较小半径轴穿过自锁骨架中心孔、自锁摇臂中心圆凸台，自锁中部转轴较小半径轴与自锁骨架中心孔、自锁摇臂中心圆凸台均为间隙配合。自锁中部转轴较小半径轴的末端留有销钉孔，待自锁中部转轴与自锁骨架、自锁摇臂连接后在该销钉孔安装销钉，以限制自锁中部转轴的轴向移动。自锁棘爪安装在自锁摇臂上部，通过销轴连接至自锁摇臂中上部圆凸台上，销轴与自锁棘爪的圆孔、自锁摇臂中上部圆凸台均为间隙配合。销轴末端留有销钉孔，待销轴与自锁棘爪、自锁摇臂连接后在该销钉孔安装销钉，以限制销轴的轴向移动。棘爪摇杆螺纹端连接至舵机摇臂较小半径端的螺纹孔上；棘爪摇杆另一端穿过自锁棘爪的开口槽、自锁摇臂的镂空圆环。自锁滑块通过两个螺钉固定至自锁骨架的上部滑道内，固定位置为自锁棘爪位于极限位置时的锁定位置。弹簧两端分别连接至自锁棘爪和自锁摇臂的安装孔上。

所述舵机摇臂是带有轴孔、螺纹孔的结构件，它用于连接旋转舵机、自锁中部转轴、棘爪摇杆，实现力矩输入。舵机摇臂和旋转舵机输出端、自锁中部转轴用四个螺栓连接，并绕自锁中部转轴的轴线转动；旋转舵机通过驱动舵机摇臂带动棘爪摇杆绕自锁中部转轴的轴线转动，提供旋转力矩。

所述自锁骨架是半圆形镂空结构件，它为锁定装置各零件提供安装基体。自锁骨架中心孔（圆形通孔部位）上安装自锁中部转轴。

所述自锁中部转轴是其上设有螺纹孔、销钉孔的台阶轴。其较大半径轴上设有四个均布的螺纹孔。较小半径轴与自锁骨架中心孔间隙配合，自锁中部转轴较小半径轴的末端设有销钉孔，以安装销钉限制自锁中部转轴的轴向移动。

所述自锁摇臂是其上设有圆凸台和孔的长条形件，其中心圆凸台轴线与自锁骨架中心孔轴线重合，并与自锁中部转轴间隙配合；其底端圆凸台连接外部机构；其中上部圆凸台与销轴间隙配合；其镂空圆环在自锁摇臂顶部，镂空圆环的中心线绕中心圆凸台轴线呈一定角度，以便为棘爪摇杆绕自锁骨架中心孔轴线转动提供一段空行程。

所述自锁滑块是带圆弧的条形件，其内嵌入自锁骨架的滑道内，通过两个螺钉穿过自锁骨架背部的两条沟槽将其固定，可以通过调节自锁滑块紧固位置改变锁定位置。其前后两个斜面对自锁棘爪起阻挡作用，其半径较小的圆环曲面形成一个凸台。

所述自锁棘爪是鸟形结构件，其采用开口式设计，通过销轴安装在自锁摇臂上，可在棘爪摇杆驱动下或弹簧拉伸下绕自锁摇臂中上部圆凸台轴线转动，也可随自锁摇臂绕自锁骨架中心孔轴线转动。

所述弹簧是市购低弹力弹簧，它在棘爪摇杆空行程期间最大弹力不超过使自锁摇臂保持静止的阻力，自锁摇臂恢复至第一极限位置（设定自锁的极限位置）的过程中，该弹簧能拉动自锁棘爪使自锁棘爪恢复至第一极限位置。到达第一极限位置后，弹簧恢复原长。

所述销轴是台阶轴，它穿过自锁摇臂中上部圆凸台，用于连接自锁棘爪和自锁摇臂。销轴末端留有销钉孔，以安装销钉限制销轴的轴向移动。

所述棘爪摇杆是带螺纹的台阶轴，其螺纹端连接至舵机摇臂较小半径端的螺纹孔上，另一端穿过自锁棘爪的开口槽、自锁摇臂的镂空圆环，用于驱动自锁棘爪、自锁摇臂。

在旋转舵机通电期间，若旋转舵机控制外部机构从第一极限位置向第二极限位置（另一极限位置，不自锁）运动（该过程称为“去程”），旋转舵机通过舵机摇臂驱动棘爪摇杆，棘爪摇杆驱动自锁棘爪沿自锁摇臂镂空圆环行走一段空行程，此时弹簧被逐渐拉紧，自锁摇臂由于外部机构的阻力保持静止，自锁棘爪顶端由自锁滑块前斜面底部向自锁滑块前斜面顶部运行，在此过程中，自锁棘爪绕自锁摇臂中上部圆凸台轴线转动。待空行程结束时，自锁棘爪顶端移出自锁滑块前斜面，与自锁滑块凸台有一定距离，弹簧达到去程的最大拉伸长度。此后，棘爪摇杆同时驱动自锁棘爪、自锁摇臂向第二极限位置继续运动，直到运动到第二极限位置，在此过程中，自锁棘爪、自锁摇臂绕着自锁骨架中心孔轴线转动。

在旋转舵机通电期间，若旋转舵机控制外部机构从第二极限位置向第一极限位置运动（该过程称为“回程”），棘爪摇杆沿自锁摇臂镂空圆环行走一段空行程，此时由于弹簧拉力的作用，自锁棘爪亦会同时向第一极限位置运动，在此过程中，自锁棘爪绕自锁摇臂中上部圆凸台轴线转动。待空行程结束时，弹簧恢复原长。此后棘爪摇杆开始驱动自锁摇臂向第一极限位置运动，由于自锁滑块的后斜面阻止了自锁棘爪的继续运动，弹簧被逐渐拉长，自锁棘爪远离棘爪摇杆，自锁棘爪顶端沿着自锁滑块的后斜面向凸台运动，在此过程中，自锁棘爪一方面随着自锁摇臂绕自锁骨架中心孔轴线转动，另一方面又绕自锁摇臂中上部圆凸台轴线转动。直到自锁棘爪顶端运动至自锁滑块凸台，此时弹簧达到回程的最大长度。之后，自锁棘爪在弹簧拉力的作用下沿自锁滑块凸台滑动，直到运动到自锁滑块前斜面顶部，此时自锁摇臂到达第一极限位置，在此过程中，自锁棘爪随着自锁摇臂绕着自锁骨架中心孔轴线转动。之后弹簧逐渐收缩，直至弹簧恢复原长，在此过程中，自锁摇臂保持静止，自锁棘爪绕着自锁摇臂中上部圆凸台轴线转动。

可以看出，旋转舵机通电期间，可以通过锁定装置自由控制外部机构到达设定位置，只需在旋转舵机换向时在旋转舵机控制量中加入空行程补偿即可。

在旋转舵机运动到第一极限位置后，将旋转舵机断电，此时若来自外部机构的扰动力大于其自身的静摩擦力，将驱动自锁摇臂由第一极限位置向第二极限位置运动。当自锁摇臂有绕自锁骨架中心孔轴线向第二极限位置运动的趋势时，自锁摇臂通过销轴、棘爪摇杆驱动自锁棘爪，使自锁棘爪有绕自锁骨架中心孔轴线向第二极限位置运动的趋势。由于自锁滑块的存在，阻止了自锁棘爪的运动，进一步的阻止了自锁摇臂的运动，从而实现旋转舵机在第一极限位置的锁定。

可以看出，当旋转舵机在第一极限位置时，只可以由旋转舵机驱动锁定装置，而不可以由外部机构扰动锁定装置，由此实现了在旋转舵机断电情况下的自锁。

本发明利用了不同驱动端驱动下转动中心的变化，实现了混合比舵机的自由控制及断电自锁，避免了控制程序异常带来的危险，节省了能源消耗，具有一定的实用价值。

本发明的优点是：

1、节省能源。在旋转舵机运动到设定位置后断电自锁，可以减少旋转舵机的能源损失，同时避免了采用电磁抱闸自锁带来的功率损失。

2、易于实现，通用性好。在实际使用中，可以根据外部机构的功率要求，从货架产品中选择旋转舵机，相应的微调锁定装置即可。

3、具有较高的安全性。通过将旋转舵机断电锁定在设定位置，避免了由于控制程序异常导致的旋转舵机异常动作，提高了使用安全性。

附图说明

图1是本发明的三维示意图；

图2是自锁摇臂的示意图；

图3是锁定装置各零件运动的左、右极限位置示意图；

图4自锁摇臂与自锁滑块角度对比示意图；

图5是混合比控制处于最大开度位置示意图；

图6是自锁棘爪移出自锁滑块前斜面示意图；

图7是去程空行程结束示意图；

图8是棘爪摇杆同时推动自锁摇臂和自锁棘爪的运动示意图；

图9是混合比控制处于最小开度位置示意图；

图10是回程空行程结束示意图；

图11是自锁棘爪顶端沿自锁滑块后斜面运动示意图；

图12是自锁棘爪顶端沿自锁滑块凸台运动示意图；

图13是自锁棘爪顶端沿自锁滑块前斜面运动示意图；

图14是本发明的锁定示意图。

图中：1-舵机摇臂，2-自锁中部转轴，3-自锁摇臂，4-自锁骨架，5-自锁滑块，6-自锁棘爪，7-弹簧，8-销轴，9-棘爪摇杆，A-中心圆凸台，B-底端圆凸台，C-中上部圆凸台，D-镂空圆环。

注：为了方便演示，图3～图14中，未画出舵机摇臂。

具体实施方式

本实施例以某直升机的混合比舵机自锁为例，说明锁定装置各零件的设计及工作原理。

图1所示为本发明的三维示意图，图2所示为自锁摇臂的示意图，图3所示为锁定装置各零件运动的左、右极限位置示意图，图4所示为自锁摇臂3与自锁滑块5的角度对比示意图。

本发明包括舵机摇臂1、自锁中部转轴2、自锁摇臂3、自锁骨架4、自锁滑块5、自锁棘爪6、弹簧7、销轴8、棘爪摇杆9，如图1所示，它们之间的位置连接关系是：混合比舵机（图中未画出）通过四个螺栓（图中未画出）连接至舵机摇臂1较大半径端的四个均布螺栓孔上。舵机摇臂1通过上述四个螺栓连接至自锁中部转轴2较大半径轴的四个均布螺纹孔上。自锁中部转轴2较小半径轴穿过自锁骨架4中心孔、自锁摇臂3中心圆凸台A，自锁中部转轴2较小半径轴与自锁骨架4中心孔、自锁摇臂3中心圆凸台A均为间隙配合。自锁中部转轴2较小半径轴的末端留有销钉孔，待自锁中部转轴2与自锁骨架4、自锁摇臂3连接后在该销钉孔安装销钉（图中未画出），以限制自锁中部转轴2的轴向移动。自锁棘爪6安装在自锁摇臂3上部，通过销轴8连接至自锁摇臂3中上部圆凸台C上，销轴8与自锁棘爪6的圆孔、自锁摇臂3中上部圆凸台C均为间隙配合。销轴8末端留有销钉孔，待销轴8与自锁棘爪6、自锁摇臂3连接后在该销钉孔安装销钉（图中未画出），以限制销轴8的轴向移动。棘爪摇杆9螺纹端连接至舵机摇臂1较小半径端的螺纹孔上；棘爪摇杆9另一端穿过自锁棘爪6的开口槽、自锁摇臂3的镂空圆环D。自锁滑块5通过两个螺钉（图中未画出）固定至自锁骨架4的上部滑道内，固定位置为自锁棘爪6位于极限位置时的锁定位置。弹簧7两端分别连接至自锁棘爪6和自锁摇臂3的安装孔上。

舵机摇臂1是带有轴孔、螺纹孔的结构件，它用于连接混合比舵机、自锁中部转轴2、棘爪摇杆9，实现力矩输入。它和混合比舵机输出端、自锁中部转轴2用四个螺栓连接，并绕自锁中部转轴2轴线转动；混合比舵机通过舵机摇臂1驱动棘爪摇杆9绕自锁中部转轴2轴线转动，提供旋转力矩。

自锁骨架4为半圆形镂空结构件，为本发明的其它零件提供安装基体。自锁骨架4中心孔（圆形通孔部位）上安装自锁中部转轴2。

自锁中部转轴2是其上设有螺纹孔、销钉孔的台阶轴。其较大半径轴设有四个均布的螺纹孔。较小半径轴与自锁骨架4中心孔间隙配合，自锁中部转轴2较小半径轴的末端设有销钉孔，以安装销钉限制自锁中部转轴2的轴向移动。

自锁滑块5是带圆弧的条形件，其内嵌入自锁骨架4的滑道内，通过两个螺钉穿过自锁骨架4背部的两条沟槽将其固定，可以通过调节自锁滑块5的紧固位置改变本发明的锁定位置。自锁滑块5上下两圆环曲面具有相同的中心线，安装后该中心线与自锁骨架4中心孔轴线重合，半径较小的圆环曲面形成一个凸台。自锁滑块5前后两个斜面对自锁棘爪6起阻挡作用。自锁时，阻挡自锁棘爪6而起锁定作用的前斜面的倾斜角度与设定的自锁摇臂3的活动范围有关。该直升机的混合比舵机活动范围设定为沿对称轴左右摆动30°，如图3所示，其中左侧30°位置为第一极限位置，亦为本发明设定自锁的极限位置，右侧30°位置为第二极限位置。自锁滑块5前斜面则为自锁摇臂3左摆30°静止时，自锁棘爪6绕自锁摇臂3中上部圆凸台C轴线转动，自锁棘爪6顶端滑过的圆弧的外切线沿法向拉伸的平面。

自锁摇臂3是其上设有圆凸台和孔的长条形件，自锁摇臂3有四个连接点，分别为中心圆凸台A、底端圆凸台B、中上部圆凸台C和镂空圆环D，如图2所示。其中，中心圆凸台A轴线与自锁骨架4中心孔轴线重合，并与自锁中部转轴2间隙配合，底端圆凸台B连接混合比操纵连杆（图中未画出），中上部圆凸台C与销轴8间隙配合，镂空圆环D的中心线绕中心圆凸台A轴线呈一定角度，为棘爪摇杆9绕自锁中部转轴2运动提供一段空行程。设计时，镂空圆环D两端各为一个半圆面，两个半圆面轴线与中上部圆凸台C轴线之间的夹角略大于自锁滑块5前斜面两端与中上部圆凸台C轴线之间的夹角，如图4所示。这样当棘爪摇杆9从镂空圆环D左端圆面轴线位置运动到右端圆面轴线位置时，可以推动自锁棘爪6沿镂空圆环D运动，使自锁棘爪6顶端从自锁滑块5前斜面底部运动到顶部，最后移出自锁滑块5前斜面，与自锁滑块5凸台有一定距离，实现解锁。自锁摇臂3上部圆弧曲面以自锁骨架4中心孔轴线作为轴线，其半径略小于自锁滑块5凸台圆弧曲面半径，以便解锁后自锁摇臂3可以在自锁骨架4内腔自由运动。

自锁棘爪6是鸟形结构件，其采用开口式设计，通过销轴8安装在自锁摇臂3上，可在棘爪摇杆9驱动下或弹簧7拉伸下绕自锁摇臂3中上部圆凸台C轴线转动，也可随自锁摇臂3绕自锁骨架4中心孔轴线转动。

弹簧7为市购低弹力弹簧，在棘爪摇杆9空行程期间最大弹力低于混合比操纵连杆对自锁摇臂3的静摩擦力，在空行程期间，自锁摇臂3保持静止。自锁摇臂3由第二极限位置至第一极限位置的过程中，弹簧7能拉动自锁棘爪6沿着自锁滑块5凸台滑动，到达第一极限位置后，弹簧7恢复原长。

销轴8是台阶轴，它穿过自锁摇臂3中上部圆凸台C，用于连接自锁棘爪6和自锁摇臂3。销轴8末端留有销钉孔，以安装销钉限制销轴8的轴向移动。

棘爪摇杆9是带螺纹的台阶轴，其螺纹端连接至舵机摇臂1较小半径端的螺纹孔上，另一端穿过自锁棘爪6的开口槽、自锁摇臂3的镂空圆环D，用于驱动自锁棘爪6、自锁摇臂3。

该锁定装置有两种工作状态，分别是自由运动状态和锁定状态，分别描述如下。

1、自由运动状态

图5所示为混合比控制处于最大开度位置时各零件所处位置示意，该位置为第一极限位置。在混合比舵机通电期间，混合比舵机通过舵机摇臂1向本发明的锁定装置输入旋转力矩。图6所示为自锁棘爪移出自锁滑块前斜面示意图，图7所示为去程空行程结束示意图，图8所示为棘爪摇杆同时推动自锁摇臂和自锁棘爪的运动示意图，图9所示为混合比控制处于最小开度位置示意图。

在混合比舵机控制锁定装置从第一极限位置向第二极限位置运动的过程中（该过程称为“去程”），棘爪摇杆9首先在舵机摇臂1的带动下驱动自锁棘爪6沿自锁摇臂3镂空圆环D行走一段空行程，如图6所示。在此过程中，弹簧7被逐渐拉紧，由于混合比操纵连杆的静摩擦力作用，自锁摇臂3保持静止。待空行程结束时，自锁棘爪6顶端移出自锁滑块5前斜面，与自锁滑块5凸台有一定距离，如图7所示，此时弹簧7达到最大拉伸长度。此后由于弹簧7的拉力作用，自锁棘爪6压紧棘爪摇杆9，棘爪摇杆9在舵机摇臂1的驱动下带动自锁摇臂3和自锁棘爪6一起运动，如图8所示。一直运动到混合比控制的最小开度位置，即第二极限位置，如图9所示。

图10所示为回程空行程结束示意图，图11所示为自锁棘爪顶端沿自锁滑块后斜面运动示意图，图12所示为自锁棘爪顶端沿自锁滑块凸台运动示意图，图13所示为自锁棘爪顶端沿自锁滑块前斜面运动示意图。

在混合比舵机控制锁定装置从第二极限位置向第一极限位置运动的过程中（该过程称为“回程”），棘爪摇杆9开始向左端运动，沿自锁摇臂3镂空圆环D行走一段空行程，此时由于弹簧7拉力的作用，自锁棘爪6亦会同时向第一极限位置运动。待空行程结束时，弹簧7恢复原长，如图10所示。此后棘爪摇杆9开始驱动自锁摇臂3向第一极限位置运动，由于自锁滑块5的后斜面阻止了自锁棘爪6的继续运动，弹簧7被逐渐拉长，自锁棘爪6远离棘爪摇杆9，自锁棘爪6顶端沿着自锁滑块5的后斜面向凸台运动，如图11所示。直到自锁棘爪6顶端运动至自锁滑块5凸台，此时弹簧7达到回程的最大长度。之后，自锁棘爪6在弹簧7拉力的作用下沿自锁滑块5凸台向左滑动，如图12所示，弹簧始终为回程的最大长度，直到自锁棘爪6运动到自锁滑块5前斜面顶部，此时自锁摇臂3已到达第一极限位置。之后弹簧7逐渐收缩，自锁摇臂3保持不动，自锁棘爪6顶端沿自锁滑块5前斜面滑动，如图13所示，直至弹簧恢复原长，自锁棘爪6到达第一极限位置，如图5所示。

可以看出，在混合比舵机通电期间，可以通过本发明的锁定装置自由控制混合比操纵连杆到达期望的位置，只需在换向时向混合比舵机的控制量中加入空行程补偿即可。

2、锁定状态

图14所示为本发明的锁定示意图。

当混合比舵机控制混合比操纵连杆运动到最大开度位置后，即第一极限位置，将混合比舵机断电，混合比舵机不再驱动舵机摇臂1运动。此时，如果有来自混合比操纵连杆的扰动力大于混合比操纵连杆的静摩擦力，如图14所示，自锁摇臂3通过销轴8、棘爪摇杆9推动自锁棘爪6，自锁棘爪6将有向右运动的趋势。此时，自锁棘爪6顶端的运动半径变为ac，大于原半径ab，由于自锁滑块5的前斜面的存在，阻挡了自锁棘爪6的运动，进一步的阻挡了自锁摇臂3的运动，因此可以将混合比操纵连杆锁定在最大开度位置，避免了外力的干扰，实现了自锁。

可以看出，当混合比舵机在设定极限位置时，只可以由混合比舵机驱动锁定装置，而不可以由混合比操纵连杆扰动锁定装置，由此实现了在混合比舵机断电情况下的自锁。

本发明利用了在不同驱动端驱动下转动中心的变化，实现了混合比舵机的自由控制及断电自锁，避免了控制程序异常带来的危险，节省了能源消耗，具有一定的实用价值。

Claims (1)

1.一种可实现旋转舵机设定位置断电自锁的锁定装置，其特征在于：它包括：舵机摇臂、自锁骨架、自锁中部转轴、自锁摇臂、自锁滑块、自锁棘爪、弹簧、销轴和棘爪摇杆；旋转舵机通过四个螺栓连接至舵机摇臂较大半径端的四个均布螺栓孔上，舵机摇臂通过上述四个螺栓连接至自锁中部转轴较大半径轴的四个均布螺纹孔上，自锁中部转轴较小半径轴穿过自锁骨架中心孔、自锁摇臂中心圆凸台，自锁中部转轴较小半径轴与自锁骨架中心孔、自锁摇臂中心圆凸台均为间隙配合；自锁中部转轴较小半径轴的末端留有销钉孔，待自锁中部转轴与自锁骨架、自锁摇臂连接后在该销钉孔安装销钉，以限制自锁中部转轴的轴向移动；自锁棘爪安装在自锁摇臂上部，通过销轴连接至自锁摇臂中上部圆凸台上，销轴与自锁棘爪的圆孔、自锁摇臂中上部圆凸台均为间隙配合；销轴末端留有销钉孔，待销轴与自锁棘爪、自锁摇臂连接后在该销钉孔安装销钉，以限制销轴的轴向移动；棘爪摇杆螺纹端连接至舵机摇臂较小半径端的螺纹孔上；棘爪摇杆另一端穿过自锁棘爪的开口槽、自锁摇臂的镂空圆环；自锁滑块通过两个螺钉固定至自锁骨架的上部滑道内，固定位置为自锁棘爪位于极限位置时的锁定位置；弹簧两端分别连接至自锁棘爪和自锁摇臂的安装孔上；

所述舵机摇臂是带有轴孔、螺纹孔的结构件，它用于连接旋转舵机、自锁中部转轴、棘爪摇杆，实现力矩输入；舵机摇臂和旋转舵机输出端、自锁中部转轴用四个螺栓连接，并绕自锁中部转轴的轴线转动；旋转舵机通过驱动舵机摇臂带动棘爪摇杆绕自锁中部转轴的轴线转动，提供旋转力矩；

所述自锁骨架是半圆形镂空结构件，它为锁定装置各零件提供安装基体；自锁骨架中心孔上安装自锁中部转轴；

所述自锁中部转轴是其上设有螺纹孔、销钉孔的台阶轴，其较大半径轴上设有四个均布的螺纹孔，较小半径轴与自锁骨架中心孔间隙配合，自锁中部转轴较小半径轴的末端设有销钉孔，以安装销钉限制自锁中部转轴的轴向移动；

所述自锁摇臂是其上设有圆凸台和孔的长条形件，其中心圆凸台轴线与自锁骨架中心孔轴线重合，并与自锁中部转轴间隙配合；其底端圆凸台连接外部机构；其中上部圆凸台与销轴间隙配合；其镂空圆环在自锁摇臂顶部，镂空圆环的中心线绕中心圆凸台轴线呈预定角度，以便为棘爪摇杆绕自锁骨架中心孔轴线转动提供一段空行程；

所述自锁滑块是带圆弧的条形件，其内嵌入自锁骨架的滑道内，通过两个螺钉穿过自锁骨架背部的两条沟槽将其固定，通过调节自锁滑块紧固位置改变锁定位置；其前后两个斜面对自锁棘爪起阻挡作用，其半径较小的圆环曲面形成一个凸台；

所述自锁棘爪是鸟形结构件，其采用开口式设计，通过销轴安装在自锁摇臂上，在棘爪摇杆驱动下或弹簧拉伸下绕自锁摇臂中上部圆凸台轴线转动，也可随自锁摇臂绕自锁骨架中心孔轴线转动；

所述弹簧是低弹力弹簧，它在棘爪摇杆空行程期间最大弹力不超过使自锁摇臂保持静止的阻力，自锁摇臂恢复至第一极限位置即设定自锁的极限位置的过程中，该弹簧能拉动自锁棘爪使自锁棘爪恢复至第一极限位置，到达第一极限位置后，弹簧恢复原长；

所述销轴是台阶轴，它穿过自锁摇臂中上部圆凸台，用于连接自锁棘爪和自锁摇臂；销轴末端留有销钉孔，以安装销钉限制销轴的轴向移动；

所述棘爪摇杆是带螺纹的台阶轴，其螺纹端连接至舵机摇臂较小半径端的螺纹孔上，另一端穿过自锁棘爪的开口槽、自锁摇臂的镂空圆环，用于驱动自锁棘爪、自锁摇臂。

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