CN106089853B - 一种内置机械锁的作动筒及其上锁、开锁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置机械锁的作动筒及其上锁、开锁的方法。所述内置机械锁的作动筒包括具有内腔的外筒和部分装在外筒内的活塞杆；其结构特点是，所述活塞杆上装有可在活塞杆端部往复移动的游动活塞和位于有杆腔内的弹性锁爪，所述外筒上装有实现作动筒的差动动作的梭形活门；所述游动活塞通过弹性元件压装在活塞杆的端部，且在弹性锁爪与游动活塞之间设有开设在活塞杆外壁面上的下位锁槽，该下位锁槽用于与弹性锁爪配合使作动筒处于锁闭状态。本发明的作动筒的活塞杆伸出端设置有弹性锁爪式机械锁，用于将活塞杆锁定在全伸长位置。梭形活门安装在作动筒的外筒上，用来实现作动筒的差动动作。

Description

一种内置机械锁的作动筒及其上锁、开锁的方法

技术领域

本发明涉及一种内置机械锁的作动筒及其上锁、开锁的方法，涉及液压作动筒技术领域。

背景技术

常见内置弹性锁爪式机械锁的作动筒，不能在差动状态实现正常上锁功能。同时此类锁结构的作动筒，其输出外载的活塞和控制锁机构开锁和上锁的活塞需要设计为两个独立的零件，分别实现其功能，这样作动筒的复杂程度和重量增加，空间尺寸增大，密封环节增多。

发明内容

本发明旨在提供一种内置机械锁的作动筒及其上锁、开锁的方法，该作动筒主要适用于飞机上既需要差动工作提高活塞杆运动速度、节省液压功率，又需要活塞杆在极限位置通过机械锁承受较大载荷场合。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种内置机械锁的作动筒，包括具有内腔的外筒和部分装在外筒内的活塞杆；其结构特点是，所述活塞杆上装有可在活塞杆端部往复移动的游动活塞和位于有杆腔内的弹性锁爪，所述外筒上装有具有内腔的梭形活门；

所述游动活塞通过弹性元件压装在活塞杆的端部，且在弹性锁爪与游动活塞之间设有开设在活塞杆外壁面上的下位锁槽，该下位锁槽用于与弹性锁爪配合使作动筒处于锁闭状态；

所述梭形活门包括具有内腔的活门壳体，分别设置在活门壳体相应端部的第一管嘴和第二管嘴，以及装在活门壳体内腔的阀芯，且在阀芯与第二管嘴之间设有弹性元件；

所述游动活塞将外筒的内腔分为有杆腔和无杆腔，所述无杆腔上开有用于注油或回油的油口，所述有杆腔通过阀芯的移动而与所述第一管嘴和第二管嘴中的一个连通。

由此，本发明针对作动筒差动工作时活塞的受力特点，将作动筒的活塞和锁机构的活塞设计为一个零件，使作动筒锁机构简单可靠，实现了作动筒差动工作要求和锁机构的功能要求。

本发明的作动筒的活塞杆伸出端设置有弹性锁爪式机械锁，用于将活塞杆锁定在全伸长位置。梭形活门安装在作动筒的外筒上，用来实现作动筒的差动动作。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

优选地，所述活塞杆的内端装有螺帽，该螺帽与游动活塞之间设有所述弹性元件。为了方便约束弹性元件，所述螺帽与弹性元件之间设有保持器。

优选地，压装游动活塞的弹性元件为套装在活塞杆上的弹簧组。

为了使弹性锁爪在上锁的过程中有一个逐渐涨开的过程，从而保证锁紧可靠，弹性锁爪在所述活塞杆上的移动区域，活塞杆的外壁为锥形结构。

优选地，所述阀芯与第二管嘴之间的弹性元件为复位弹簧。

根据本发明的实施例，所述弹性锁爪套装在活塞杆上兼作导向套。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种所述的内置机械锁的作动筒的上锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将压力油从无杆腔的油口注入，此时阀芯将第一管嘴的油路隔断，有杆腔的回油与系统压力油一起由第二管嘴进入无杆腔，形成作动筒的差动油路；

S2、压力油驱动活塞杆伸出，当活塞杆伸出一定位置，弹性锁爪沿着活塞杆进入下位锁槽的过程中，弹性锁爪从自由状态变为涨开状态；随着活塞杆的继续伸出，弹性锁爪的头部与游动活塞的端面接触，推动游动活塞克服弹性元件的弹力向右移动；

S3、当弹性锁爪的头部进入下位锁槽时，弹性锁爪收缩到自由状态，此时游动活塞在弹性元件的作用下复位，限制弹性锁爪的头部使其不能张开变形，实现锁的闭合，此时活塞杆处于全伸展状态。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种所述的内置机械锁的作动筒的开锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、压力油由第一管嘴进入梭形活门内腔推动阀芯向第二管嘴，此时阀芯将第二管嘴的油路隔断，压力油进入有杆腔内；

S2、进入有杆腔内的压力油推动游动活塞移动，当游动活塞移动一定距离不对弹性锁爪产生约束时，弹性锁爪脱离下位锁槽；

S2、游动活塞带动活塞杆移动，实现开锁，无杆腔内的回油经油口流出，活塞杆收回。

工作时，本发明的机械锁的弹性锁爪固定在外筒上，其即为锁机构零件，同时兼有导向套的功能。作动筒的活塞为游动活塞。作动筒伸出上锁时，游动活塞两腔压力平衡，游动活塞不输出载荷，此时游动活塞可实现锁机构零件的功能；在液压作用下作动筒收回时，游动活塞实现作动筒活塞的功能。本发明的特点是，针对差动工作作动筒的受力特点，设计了结构简单可靠的弹性锁爪式机械锁。另外，由于机械锁上锁后游动活塞两侧压力平衡，因此不会出现非指令状态下，由于两腔压力差原因导致的意外开锁现象。

本发明针对作动筒既需要差动工作，又需要在活塞杆伸出端设置弹性锁爪式机械锁的功能需求，通过梭形活门，实现了作动筒的差动工作，并利用差动状态作动筒活塞的受力特点，设计了适合在差动状态正常工作的弹性锁爪式新型机械锁，且结构简单可靠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.设计了一种适用于差动控制作动筒的弹性锁爪结构形式的机械锁，实现了作动筒差动动作和活塞杆锁定在伸出位置承受载荷的功能；

2.将作动筒的活塞和锁机构的活塞设计为一体，简化了作动筒结构，减轻了重量，减少了密封环节；将作动筒弹性锁爪安装在外筒端面，兼起导向套的作用，结构紧凑。

附图说明

图1是本发明一个实施例锁打开状态结构示意图。

图2是图1中锁闭合状态结构示意图。

在图中：

1-活塞杆，2-螺帽，3-弹性锁爪，4-外筒，5-游动活塞，6-弹簧组，7-保持器，8-螺帽，9-管嘴，10-复位弹簧，11-阀芯，12-活门壳体， A-油口，B-第二管嘴，C-第一管嘴， D-下位锁槽，H-外锥面。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种差动控制的内置机械锁作动筒，如图1-图2所示，由作动筒主体和梭形活门组成。作动筒主体包括活塞杆1、弹性锁爪3、外筒4、游动活塞5和保持器7等零件。所述的活塞杆1外表面是外锥面，弹性锁爪3沿着活塞杆外锥面上锁和开锁，并进入活塞杆与游动活塞5所形成的下位锁槽。所述的弹性锁爪3通过螺帽2固定在外筒4的端面。所述的保持器7，内腔装有数个弹簧组6，通过螺帽8固定在活塞杆的端面。所述的梭形活门包括管嘴9、弹簧10、阀芯11和活门壳体12零件。阀芯11和弹簧10通过管嘴9封装在梭形活门内腔。

作动筒上锁原理

如图1锁打开状态结构示意图所示。锁需要闭合时，压力油由外筒无杆腔的油口A进入，由于阀芯将第一管嘴C油路隔断，作动筒有杆腔的回油与系统压力油一起由第二管嘴B进入作动筒无杆腔，形成作动筒的差动油路。

此时第一管嘴C不参与工作。随着活塞杆1左移伸出。当活塞杆1左移到一定位置，弹性锁爪3开始沿着活塞杆1的外锥面进入下位锁槽D时，弹性锁爪3即从自由状态变为涨开状态。随着活塞杆1的伸出，弹性锁爪头部与游动活塞5端面接触，推动游动活塞5克服弹簧组6的弹力向右移动。当弹性锁爪头部进入下位锁槽D时，即会收缩到自由状态。此时游动活塞5在弹簧力作用下复位，限制弹性锁爪头部使其不能张开变形，即实现锁的闭合。活塞杆1实现全伸展。

作动筒开锁原理

如图2锁闭合状态结构示意图所示。当活塞杆1需要开锁收回时，压力油由第一管嘴C进入外筒有杆腔，推动阀芯，隔断第二管嘴B油路，进入有杆腔的油液推动游动活塞5向左移动。当游动活塞移动一定距离不再对弹性锁爪的涨开产生约束时，弹性锁爪就可脱离下位锁槽D，此时游动活塞即可带动活塞杆1移动，即实现开锁。回油经油口A流出，活塞杆即可收回。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种内置机械锁的作动筒，包括具有内腔的外筒（4）和部分装在外筒（4）内的活塞杆（1）；其特征在于，所述活塞杆（1）上装有可在活塞杆（1）端部往复移动的游动活塞（5）和位于有杆腔内的弹性锁爪（3），所述外筒（4）上装有具有内腔的梭形活门；

所述游动活塞（5）通过弹性元件压装在活塞杆（1）的端部，且在弹性锁爪（3）与游动活塞（5）之间设有开设在活塞杆（1）外壁面上的下位锁槽（D），该下位锁槽（D）用于与弹性锁爪（3）配合使作动筒处于锁闭状态；

所述梭形活门包括具有内腔的活门壳体（12），分别设置在活门壳体（12）相应端部的第一管嘴（C）和第二管嘴（B），以及装在活门壳体（12）内腔的阀芯（11），且在阀芯（11）与第二管嘴（B）之间设有弹性元件；

所述游动活塞（5）将外筒（4）的内腔分为有杆腔和无杆腔，所述无杆腔上开有用于注油或回油的油口（A），所述有杆腔通过阀芯（11）的移动而与所述第一管嘴（C）和第二管嘴（B）中的一个连通。

2.根据权利要求1所述的内置机械锁的作动筒，其特征在于，所述活塞杆（1）的内端装有螺帽（2），该螺帽（2）与游动活塞（5）之间设有所述弹性元件。

3.根据权利要求2所述的内置机械锁的作动筒，其特征在于，所述螺帽（2）与弹性元件之间设有保持器（7）。

4.根据权利要求1-3之一所述的内置机械锁的作动筒，其特征在于，压装游动活塞（5）的弹性元件为套装在活塞杆（1）上的弹簧组（6）。

5.根据权利要求1所述的内置机械锁的作动筒，其特征在于，弹性锁爪（3）在所述活塞杆（1）上的移动区域，活塞杆（1）的外壁为锥形结构。

6.根据权利要求1所述的内置机械锁的作动筒，其特征在于，所述阀芯（11）与第二管嘴（B）之间的弹性元件为复位弹簧（10）。

7.根据权利要求1所述的内置机械锁的作动筒，其特征在于，所述弹性锁爪（3）套装在活塞杆（1）上兼作导向套。

8.一种如权利要求1-7之一所述的内置机械锁的作动筒的上锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将压力油从无杆腔的油口（A）注入，此时阀芯将第一管嘴（C）的油路隔断，有杆腔的回油与系统压力油一起由第二管嘴（B）进入无杆腔，形成作动筒的差动油路；

S2、压力油驱动活塞杆（1）伸出，当活塞杆（1）伸出一定位置，弹性锁爪（3）沿着活塞杆（1）进入下位锁槽（D）的过程中，弹性锁爪（3）从自由状态变为涨开状态；随着活塞杆（1）的继续伸出，弹性锁爪（3）的头部与游动活塞（5）的端面接触，推动游动活塞（5）克服弹性元件的弹力向右移动；

S3、当弹性锁爪（3）的头部进入下位锁槽（D）时，弹性锁爪（3）收缩到自由状态，此时游动活塞（5）在弹性元件的作用下复位，限制弹性锁爪（3）的头部使其不能张开变形，实现锁的闭合，此时活塞杆（1）处于全伸展状态。

9.一种如权利要求1-7之一所述的内置机械锁的作动筒的开锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、压力油由第一管嘴（C）进入梭形活门内腔推动阀芯（11）向第二管嘴（B），此时阀芯将第二管嘴（B）的油路隔断，压力油进入有杆腔内；

S2、进入有杆腔内的压力油推动游动活塞（5）移动，当游动活塞（5）移动一定距离不对弹性锁爪（5）产生约束时，弹性锁爪（5）脱离下位锁槽（D）；

S2、游动活塞（5）带动活塞杆（1）移动，实现开锁，无杆腔内的回油经油口（A）流出，活塞杆（1）收回。