CN105489999A - 一种随动锁紧与自动解锁一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于雷达天线技术领域，具体涉及一种随动锁紧与自动解锁一体化装置。本发明包括锁杆及锁止座；锁止座上设置扭簧铰接锁钩和锁钩固定组件，扭簧铰接锁钩的钩体构成用于钩锁上述锁杆的配合端；扭簧铰接锁钩的钩体开口方向朝向锁杆的锁合行进方向，且锁杆的行进路径与扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线异面垂直；扭簧铰接锁钩的铰接轴处扭簧的弹性回复方向与锁杆相对钩体的施力方向彼此反向；由钩体的受锁杆施压侧向外延伸形成钩柄，锁钩固定组件包括翘板及动力部，翘板上开设有用于钩锁上述钩柄的定位凹口。本发明能有效确保机构到位后的快速、可靠锁固和解锁动作，从而高效的实现雷达天线的多状态下的转换操作要求。

Description

一种随动锁紧与自动解锁一体化装置

技术领域

本发明属于雷达天线技术领域，具体涉及用于满足雷达天线快速架设和撤收需求的一种随动锁紧与自动解锁一体化装置。

背景技术

在现代高技术条件下，高机动性是车载雷达的重要战术指标，而雷达天线是否能够在最短的时间内完成可靠架设和撤收则是提高上述机动性的重要手段。为了方便雷达天线架设和撤收状态的转换，目前通常采用螺栓固定或者锁定销结构，以完成对于运动到位的雷达机构部件的快速可靠锁固目的。其中，螺栓固定结构，是将天线翻转到指定位置后，利用螺栓直接紧固各结构衔接点。螺栓固定结构的使用缺陷在于：过于依赖专业工具进行拆装，同时操作步骤繁琐零碎。每次都需要拆装很多的螺栓，甚至还会伴随部分螺栓丢失的风险。锁定销结构则是将原有的螺栓位置替换为插销结构即可。更高级的锁定销形式，是将锁定销的动力替换为电机或液压油缸驱动。锁定销结构所存在的缺陷在于：首先，锁定销与锁孔间配合精度要求极高，精度稍有偏差，就必然出现天线固定晃动乃至定位不准确等状况。尽管可以采用圆锥面配合的方式，来一定程度上保证锁定销与锁孔的准确插接，但是根本上的两者配合精度问题仍然无法解决，锁定销与锁孔发生卡滞而锁紧不到位的状况时有发生，进而导致插销轴与销孔之间产生预应力，最终反而影响了天线的正常架设和撤收。其次，锁定销不利于经常性反复拆装和拔插，这会使得销体磨损严重，从而加剧天线的上述定位不准确等缺陷。最后，与螺栓固定方式类似，由于雷达天线结构复杂，需定位部件较多，每次在完成锁固及解锁操作时，一般都伴随大量的独立拆装操作，从而占用了系统架撤时间，极大的降低了雷达的机动性能。

发明内容

本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的随动锁紧与自动解锁一体化装置，能有效确保机构到位后的快速、可靠锁固和解锁动作，从而高效的实现雷达天线的多状态下的转换操作要求；本装置操作快捷方便，各构成件间联动性强，自动化程度高，可满足目前雷达天线的高机动性需求。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种随动锁紧与自动解锁一体化装置，其特征在于：包括固定于待锁紧天线上的锁杆，以及用于执行锁杆锁定操作的锁止座；所述锁止座上设置扭簧铰接锁钩和锁钩固定组件，扭簧铰接锁钩的钩体构成用于钩锁上述锁杆的配合端；扭簧铰接锁钩的钩体开口方向朝向锁杆的锁合行进方向，且锁杆的行进路径与扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线异面垂直；扭簧铰接锁钩的铰接轴处扭簧的弹性回复方向与锁杆相对钩体的施力方向彼此反向；由钩体的受锁杆施压侧向外延伸形成钩柄，锁钩固定组件包括用于钩锁上述钩柄的长条板状的翘板以及用于驱动翘板作铰接摆动动作的动力部，所述翘板的相对锁止座的铰接轴线平行扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线；翘板上开设有用于钩锁上述钩柄的定位凹口，在锁杆抵压上述钩体至锁定位置时，动力部推动翘板沿定位凹口的槽口指向方向产生铰接摆动动作，使得定位凹口钩锁上述钩柄并与之构成锁合配合。

所述动力部由压簧与单向油缸组合构成；翘板中段铰接于锁止座上，翘板一端布置上述定位凹口而另一端与单向油缸的活塞杆构成铰接配合，且该铰接轴线平行扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线；单向油缸的进程腔为油液腔而回程腔内同轴布置压簧，压簧相对活塞杆的施力方向与进程腔内的油压施力方向反向布置；单向油缸的进程腔进油以推送活塞杆作进程动作时，翘板作锁合钩柄动作。

所述锁杆顶端呈适配钩体配合处轮廓的“U”形圆管结构；钩柄顶端向其侧边延伸布置“U”形钩，该“U”形钩所处平面平行翘板的铰接处轴线；定位凹口外形呈“凹”字槽状，且其槽宽大于上述“U”形钩的直径。

锁止座上还布置有用于限位扭簧铰接锁钩最大弹性回复角度的限位块，所述限位块为限位销轴，该限位块的轴线平行扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线且布置于钩体的摆动路径上。

本发明的有益效果在于：

1)、有别于传统的的螺栓或锁定销固定结构，本发明以独特的联动钩锁结构，用以实现雷达天线上相关机构到位后的快速、可靠锁固和解锁动作，从而高效的完成雷达天线的多状态下的转换操作要求。与传统的螺栓或锁定销固定方式所带来的诸如定位不够稳定可靠、拆装烦琐不堪以及效率低下相比，本发明立足于实现雷达天线各状态下的高工作可靠性及高操作效率性，充分利用了扭簧铰接结构的弹性回复功能和动力部的自动动力控制效果；通过巧妙的配合锁杆下行时的下压力，从而实现锁杆下压-钩体受力-扭簧受压-钩柄摆动至指定位置-动力部驱动翘板卡住钩柄的一系列快速联动响应功能。

本发明部件联动性强，锁固动作简单，各钩锁结构间的配合精度要求相对更低。实践表明，当搭配诸如机械、电磁或油缸驱动结构等自动化动力构造，整个解锁和锁固过程均不到1s，能适应各种复杂工况下的动力锁固场合。传统的数以小时计的雷达天线状态切换时间，在本发明的结构特性下，数十分钟乃至数分钟即可完成其可靠状态切换目的，雷达天线的架设和撤收效率显然得到了极大提升。

2)、作为本发明的进一步优化方案，为进一步的具体化提升各构成件间的联动性和自动化程度，本发明通过采用独特的单向油缸搭配压簧的组合设计，从而实现上述各钩锁结构间的快速响应要求。由于锁杆执行锁合动作时，自身存在向下的下行压力，从而导致钩体自然摆动至锁定位置；此时，仅依靠压簧的回复力即可保证定位凹口相对钩柄的锁合效果。相应的，在整体锁合完毕后，锁杆的下压力消失，反而会产生一定的上行力，从而使得锁杆紧紧的向上“提拉”翘板，换句话说，也即此时锁杆始终与定位凹口的上侧槽边构成配合而与下侧槽边存在间隙。当需要解锁操作时，需要较大的力方可解开上述约束，也即通过油液的液压驱动，从而强制开锁，使得定位凹口反向脱离钩柄，完成钩体弹性复位，最终实现锁杆的解锁及上行动作。

值得注意的是，通过采用压簧驱使活塞杆回程而不能采用油缸驱动的方式，也是考虑到油压自身存在起伏性。一旦因油缸油压变化,而导致翘板相对钩柄的压力锁定出现问题，进而导致锁杆脱钩，显然会极大的影响雷达天线的正常工作，严重甚至产生操作事故。而显然的，压簧使得翘板始终具备沿其铰接处的反向转动张力，同时压簧受压后的压力释放是一个均匀的压力无起伏过程，通过利用压簧的恢复力保持对翘板始终有一个均衡的抵压力，可使其锁紧状态始终趋于稳定，进而保证复杂工况下的雷达天线随动使用要求。

3)、锁杆顶端及钩柄顶端，均相应的布置有勾形的配合部位，以保证相应部件动作到位后，能实现其快速可靠锁定目的。结构中，利用压簧的恢复力保持锁紧状态稳定，而利用双扭簧的恢复力矩，则保持锁杆解锁状态的动作稳定性，最终使其整体结构具有锁固可靠和状态稳定的特点。

4)、限位销轴的布置，确保了钩体的最大弹性回复角度。而之所以采用限位销轴来限位，而不是直接依靠扭簧自身的最大回复角度来限定钩体原始位置，则是考虑到扭簧毕竟是弹性件，自身也必然存在弹性疲劳。如单纯采用扭簧的最大回复角度作为钩体的原始布置角度，一旦扭簧产生疲劳，势必导致钩体每次复位后的初始位置都会存在偏差。而钩体初始位置出现变化，就有可能出现锁杆无法对中钩体，甚至锁杆下行时无法正确对钩体施力，整个结构的工作可靠性也就无从说起了。本发明通过采用限位销轴，扭簧的最大回复角度显然是大于该限位销轴的限位角度时，也即钩体处于初始的用于承接锁杆的位置时，钩体自身还是处于扭簧的弹性回复力作用下的，进而保证钩体每次复位后的位置恒定性。通过上述结构，钩体的工作可靠性显然可得到有力保证。

附图说明

图1为本发明处于锁杆解锁状态下的各部件相对位置状态图；

图2为本发明处于锁杆锁合状态下的各部件相对位置状态图。

附图中各标号与本发明的各部件名称对应关系如下：

10-锁杆20-锁止座31-钩体32-钩柄

41-翘板42-动力部41a-定位凹口42a-压簧42b-活塞杆

50-限位块

具体实施方式

为便于理解，此处结合附图对本发明的具体实施结构及工作流程作以下描述：

本发明的具体结构，如图1-2所示，包括焊固等方式固定于待锁紧天线上的锁杆10，以及用于执行随动锁紧及自动解锁上述锁杆10的锁止座20。锁止座20上设置如下锁紧部件：由单向油缸与压簧42a组合形成的动力部42、与动力部42的活塞杆42b间铰接配合的翘板41以及与翘板41上定位凹口41a间卡位配合的扭簧铰接锁钩；上述各铰接部位的轴线均彼此平行。设计时，扭簧铰接锁钩由钩体31、钩柄32以及位于钩体31背面处的扭簧式铰接轴组合构成。作为直接锁定结构的钩体31开口需指向锁杆10所在方向，且上述扭簧式铰接轴的轴线应当与锁杆10的行进路径间互为异面垂直。换言之，锁杆10的行进路径是与该扭簧式铰接轴的轴线是彼此偏离而不处于同平面的；同时，该轴线还应与锁杆10行进路径间彼此垂直，以方便锁杆10的相对钩体31的正确施力，同时也相应保证钩体31受力后能产生正确的摆动锁合动作。

锁止座20，实际操作时可直接以上述动力部41的缸壁构成，换言之，依附于锁止座20所形成的各结构均可直接布置于该缸壁上。以图1-2为例，钩体31通过双扭簧配合铰接销轴而固定于上述缸壁的顶壁处；而翘板41，则一方面依靠板体中段部位而直接铰接在上述缸壁的左侧延伸段处，另一方面则依靠其下端与动力部42的活塞杆42b间构成铰接配合，从而形成对于翘板41的可控的翘曲驱动功能。活塞杆42b穿设于锁止座20上预开设的水平缸孔内。活塞杆42b上套设压簧42a，并在相对杆体铰接端的末端安置活塞，以便与水平缸孔间构成活塞缸结构。锁杆10直接与待锁紧天线相连即可。通过上述部件，最终构成一套随动锁紧与自动解锁机构。

本发明实际工作流程如下：

锁杆10锁合动作发生前，各部件的初始状态为：

构成动力部42的单程油缸处于进程状态，活塞杆42b顶升翘板41并使得翘板41处于最大摆动位置处，以避让开后续的钩柄32行进路径。此时，翘板41上的定位凹口41a是完全脱离扭簧铰接锁钩的钩柄32的；同时，钩体31在扭簧的弹性回复力下开口始终指向位于其正上方的锁杆10。

在锁杆10执行锁合动作时，各部件的动作状态如下：

锁杆10在下压力作用下持续下行，并偏离开正对的钩体31的扭簧式铰接轴处，而对钩体31的钩柄侧施力。在锁杆10的下压施力作用下，整个扭簧铰接锁钩克服双扭簧的弹性回复力，而产生沿其铰接轴轴线的摆动动作，从而将钩体31由解锁状态转化为锁合状态。钩体31摆动至锁定位置时，单向油缸泄油，压簧42a开始推动活塞杆42b回程，进而使得翘板41产生翘曲动作，定位凹口41a正确钩住钩柄32，从而实现对上述运动部件的锁固目的。

在锁杆10执行解锁动作时，各部件的动作状态如下：

由外部液压力推动活塞杆42b，活塞杆42b克服内部压簧42a的弹性回复力而伸出，使翘板41相对扭簧铰接锁钩的钩柄32解锁。此时扭簧铰接锁钩可以在双扭簧恢复力矩的作用下持续转动至行程终端，原本锁合在扭簧摆动锁钩上的锁杆10得以脱离锁紧装置，实现解锁。受到限位块50的作用，上述钩体31会始终保持正确的开口朝向，也即各部件回复至第一个流程状态，从而为下一次联动锁紧动作作准备。

与传统技术相比，本发明的优势在于：

1)、锁固动作简单，随动快，解锁和锁固过程均不到1s，能够适应各种液压驱动的顺序锁固场合，可以极大的缩短雷达架设和撤收时间。

2)、结构紧凑，并具备可靠性高、重量轻，易操作等优点。

3)、依靠压簧42a的恢复力可保持翘板41处于均匀持续的锁紧状态，锁紧稳定。利用双扭簧的恢复力矩，则保持了钩体31解锁动作的稳定性，具有锁固可靠和状态稳定的特点。

4)、可扩展性强，根据被锁固部件所受外载荷大小的不同可以开发出不同承载能力的系列化产品，方便选用。

5)、可改良性强，可视实际情况，而将动力部42直接改造成电磁驱动或纯机械驱动，从而适应电机驱动或者手动驱动解锁。

Claims (5)

1.一种随动锁紧与自动解锁一体化装置，其特征在于：包括固定于待锁紧天线上的锁杆(10)，以及用于执行锁杆(10)锁定操作的锁止座(20)；所述锁止座(20)上设置扭簧铰接锁钩和锁钩固定组件，扭簧铰接锁钩的钩体(31)构成用于钩锁上述锁杆(10)的配合端；扭簧铰接锁钩的钩体(31)开口方向朝向锁杆(10)的锁合行进方向，且锁杆(10)的行进路径与扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线异面垂直；扭簧铰接锁钩的铰接轴处扭簧的弹性回复方向与锁杆(10)相对钩体(31)的施力方向彼此反向；由钩体(31)的受锁杆(10)施压侧向外延伸形成钩柄(32)，锁钩固定组件包括用于钩锁上述钩柄(32)的长条板状的翘板(41)以及用于驱动翘板(41)作铰接摆动动作的动力部(42)，所述翘板(41)的相对锁止座(20)的铰接轴线平行扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线；翘板(41)上开设有用于钩锁上述钩柄(32)的定位凹口(41a)，在锁杆(10)抵压上述钩体(31)至锁定位置时，动力部(42)推动翘板(41)沿定位凹口(41a)的槽口指向方向产生铰接摆动动作，使得定位凹口(41a)钩锁上述钩柄(32)并与之构成锁合配合。

2.根据权利要求1所述的一种随动锁紧与自动解锁一体化装置，其特征在于：所述动力部(42)由压簧(42a)与单向油缸组合构成；翘板(41)中段铰接于锁止座(20)上，翘板(41)一端布置上述定位凹口(41a)而另一端与单向油缸的活塞杆(42b)构成铰接配合，且该铰接轴线平行扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线；单向油缸的进程腔为油液腔而回程腔内同轴布置压簧(42a)，压簧(42a)相对活塞杆(42b)的施力方向与进程腔内的油压施力方向反向布置；单向油缸的进程腔进油以推送活塞杆(42b)作进程动作时，翘板(41)作锁合钩柄(32)动作。

3.根据权利要求1或2所述的一种随动锁紧与自动解锁一体化装置，其特征在于：所述锁杆(10)顶端呈适配钩体(31)配合处轮廓的“U”形圆管结构；钩柄(32)顶端向其侧边延伸布置“U”形钩，该“U”形钩所处平面平行翘板(41)的铰接处轴线；定位凹口(41a)外形呈“凹”字槽状，且其槽宽大于上述“U”形钩的直径。

4.根据权利要求1或2所述的一种随动锁紧与自动解锁一体化装置，其特征在于：所述扭簧为双扭簧结构。

5.根据权利要求1或2所述的一种随动锁紧与自动解锁一体化装置，其特征在于：锁止座(20)上还布置有用于限位扭簧铰接锁钩最大弹性回复角度的限位块(50)，所述限位块(50)为限位销轴，该限位块(50)的轴线平行扭簧铰接锁钩的铰接轴轴线且布置于钩体(31)的摆动路径上。