CN107378863A - 一种转换装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转换装置,包括活塞、第一套管、拉杆以及弹性限位件;所述活塞和所述第一套管在连接处内外套设;所述拉杆活动设置于所述活塞和所述第一套管内;所述活塞、所述第一套管以及所述拉杆围成一容纳腔,所述球体设置于所述容纳腔内;所述第一套管在所述拉杆的两侧分别设置有用于限定所述拉杆的轴向位置的弹性限位件。本发明改变现有工艺锁定解锁装置散件装配特点,实现拆装过程的整体化,减少辅助工具的使用,实用性强,达到了小型化产品快速拆装上弦的目的,拆装一次仅需三分钟,工作效率比原先提高约3倍。

Description

一种转换装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及光电检测技术领域,具体涉及一种转换装置及其使用方法。
背景技术
现有的工艺锁定解锁装置主要应用于系列小型化产品的陀螺机构上,通过工艺锁定解锁装置来实现陀螺机构的锁定和解锁,进而实现产品从飞行状态切换到工作状态的功能。产品在进行总调时由于要频繁在锁定和解锁之间进行动作切换,如果直接使用产品的工艺锁定解锁装置作为工作状态转换的方法,不可避免地会使产品最终锁定解锁功能变得不可靠。同时,由于系列小型化产品工艺锁定解锁装置的结构特点,使产品从解锁状态向锁定状态转化时变得异常困难和麻烦,严重滞后了产品的交付时间。
现有工艺锁定解锁装置使用范围贯穿于产品成品装配前的全过程(6道工序),一个工艺锁定解锁装置的使用频次在(6-9)次以上,现有工艺锁定解锁装置由五种零件组合装配而成,在使用过程中按工艺规定的装配顺序依次装入位标器解锁机构尾杆中,然后再将解锁过渡件装入尾杆的底部(解锁过渡件的作用是为了弥补总调试台撞针与工艺锁定解锁装置之间的距离),当产品需要解锁时,总调台撞针撞击解锁过渡件中的滑动伸缩管,使其前移并撞击工艺锁定解锁装置的拉杆,从而完成产品的解锁过程。当完成一项产品解锁测试工作后,该工艺锁定解锁装置就会分解成散件状态,然后再利用多种装配与拆卸工具,进行拆卸和重新组装,才能进行下一个工作项目的解锁测试。当需要进行第二次解锁试验时,再按第一次的装配和取出顺序重复进行工作。其使用过程拆装次数频繁,工作耗时较长(拆装一次约为8分钟),而且还极易造成零件的丢失,工作效率难以提高。
表一原工艺锁定解锁装置拆装用时统计表
发明内容
为了解决现有系列小型化产品的工艺锁定解锁装置从解锁状态转换到锁定状态,产品在低温状态下从锁定状态转换到解锁状态异常困难和麻烦的技术问题,本发明的目的在于提供一种转换装置及其使用方法,使产品能方便地、快捷地在锁定状态和解锁状态间相互转换。
为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案予以实现。
一种转换装置,包括活塞、第一套管、拉杆以及弹性限位件;所述活塞和所述第一套管在连接处内外套设;所述拉杆活动设置于所述活塞和所述第一套管内;所述活塞、所述第一套管以及所述拉杆围成一容纳腔,所述球体设置于所述容纳腔内;所述第一套管在所述拉杆的两侧分别设置有用于限定所述拉杆的轴向位置的弹性限位件。
优选的,所述活塞为一端开口的中空结构,其包括第一轴向孔,以及一与第一轴向孔连通的径向孔;所述球体有一部分位于所述径向孔内;所述拉杆穿设于所述第一轴向孔中;所述第一轴向孔由依次连接的第一直孔、第一锥孔、第二直孔以及第二锥孔组成;所述第一直孔的直径大于所述第二直孔的直径;所述第一直孔连接所述径向孔。
优选的,所述活塞的外侧面开设一密封凹槽,所述密封凹槽内设有一密封件。
优选的,所述活塞的外侧面向内凹设限位槽;所述第一套管设有在其径向上贯通的限位孔,所述限位槽与所述限位孔通过第一紧固件连接。
优选的,所述第一套管为一两端开口的中空结构,其包括依次连接的套接部、过渡部以及尾部;所述套接部与所述活塞相互套接;所述弹性限位件的一端固定至所述尾部的外侧面上,另一端由外向内穿设于所述过渡部内。
优选的,所述弹性限位件包括一轴向部,以及一由所述轴向部垂直延伸的径向部;所述尾部沿着其长度方向设有一容纳槽,所述轴向部通过第二紧固件固定于所述容纳槽;所述过渡部设有一穿孔,所述径向部由外向内穿设于所述第一套管内。
优选的,所述拉杆包括一主体部,设置于所述主体部一端的尾端撞击部,设置于所述主体部另一端的尖部;所述主体部上由所述尾端撞击部朝着所述尖部的方向依次设有用以限制所述弹性限位件轴向运动的第一肩部和限制所述球体滑入所述活塞腔内的第二肩部;所述第一肩部和第二肩部由所述主体部的外表面向外凸设而成。
优选的,所述弹性限位件包括一轴向部,以及一由所述轴向部垂直延伸的径向部;所述径向部与所述第一肩部在所述拉杆向内滑动的方向上内外相互抵接。
优选的,所述第二肩部位于所述径向孔的下方,并抵接所述球体;所述第一套管的内腔设有一斜面,所述斜面抵接所述球体;所述第二肩部、所述斜面以及所述径向孔的孔壁相互配合限制所述球体的运动。
本发明还提供另一技术方案:
一种转换装置的使用方法,包括步骤,首先将转换装置的各种组成零件装配在一起,形成一整体的转换装置并装入产品;转换装置的第一套管与产品的筒体的内凸台在轴向上相互抵接;转换装置的活塞和产品的尾杆下端的第二套管通转换装置过螺纹连接实现陀螺机构有预紧力的连接,使产品处于锁定状态,然后将装好所述转换装置的产品放置于总体调试台上进行测试;测试时,所述转换装置的拉杆后端面受到总调台撞针冲击力作用后,所述拉杆挣脱弹性限位件的限制,所述球体收到径向并指向拉杆中心轴的径向力落进所述活塞内腔;此时,在预紧力的作用下,与转换装置活塞相连接的陀螺机构和加速机构瞬间脱开,并在弹簧钢带势能的驱动下,陀螺进行高速旋转,产品切换到解锁状态开始工作;解锁后的转换装置,各组成零件没有彻底散开,仍然可以作为整体从产品中拆卸下来;后经再装配,转换装置恢复到解锁前的状态,为下一次测试工作好准备。
与现有技术相比,本发明的具有以下有益效果:
1、本发明将原内置散件式工艺锁定解锁装置改为整体外延式,使其在装入产品之前就能完整的组装好,在产品需要上弦时,能够以完整的状态装入产品尾杆,当产品需要解锁调试时,总调试台撞针直接撞击拉杆尾部,从而完成产品的解锁过程。由于其特殊的外延式设计,省去了内置散件式工艺锁定解锁装置与总调试台撞针之间的力矩传递件---解锁过渡件,使其解锁动作更加流畅、可靠。
2、本发明改变工艺锁定解锁装置散件装配特点,实现拆装过程的整体化,减少辅助工具的使用,实用性强,达到了小型化产品快速拆装上弦的目的,拆装一次仅需三分钟,工作效率比原先提高约3倍。
3、本发明去除了原解锁过渡件这个力矩与行程的中间传递环节,使调试台的总调试台撞针直接撞击拉杆的后端面,解锁过程更加流畅、可靠。
4、本发明在结构设计上,去除了原解锁过渡件的使用,杜绝了对其滑动伸缩管的定期维护保养问题,定期除锈、去垢、涂油,保持其具有良好的滑动性。
5、本发明因为采用了整体式设计,使球体在产品解锁动作完成后,被自动封闭在拉杆零件的导槽内,不会发生丢失问题。
附图说明
图1为本发明提供的转换装置的使用状态示意图;
图2为本发明实施例提供的转换装置的剖面结构示意图;
图3为图2中沿A-A方向的剖面示意图;
图4为球体8在锁紧状态时的受力示意图
图5为本发明实施例提供的活塞的剖面结构示意图;
图中:活塞1、第一套管2、拉杆、密封件4、第一紧固件5以及弹性限位件6、第二紧固件7;球体8;容纳腔9;撞针10;筒体11;第二端面12;外侧面13;第一轴向孔14;径向孔15;第一直孔16;第一锥孔17;第二直孔18;第二锥孔19;密封凹槽20;限位槽21;限位孔22;套接部23;过渡部24;尾部25;轴向部26;径向部27;容纳槽28;主体部29;尾端撞击部30;尖部31;第一肩部32;第二肩部33;斜面34;内凸台35。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
实施例1
请参见图1,本发明实施例提供的转换装置,包括活塞1、第一套管2、拉杆3以及弹性限位件6;所述活塞1和所述第一套管2在连接处内外套设;所述拉杆3活动设置于所述活塞1和所述第一套管2内;所述活塞1、所述第一套管2以及所述拉杆3围成一容纳腔9,所述球体8设置于所述容纳腔9内;所述第一套管2在所述拉杆3的两侧分别设置有用于限定所述拉杆3的轴向位置的弹性限位件6。
工作原理:所述活塞1与所述第一套管2通过螺纹连接,从而实现陀螺机构和加速机构有确定预紧力的连接,使产品处于锁定状态。当所述拉杆3的后端面受到总调台撞针10冲击力作用后,所述拉杆3挣脱两个弹性限位件6的限制,在轴向上向前发生位移使球体8失去了来自所述拉杆3的径向支撑力,所述球体8受到所述第一套管2给予的径向并指向所述拉杆3中心轴的径向力,使所述球体8落进所述活塞1内。由于失去了所述球体8的阻挡,使所述活塞1和所述第一套管2之间产生相对位移,使转换装置切换到解锁状态。预紧力的作用下,与所述活塞1相连接的陀螺机构和加速机构瞬间脱开,并在弹簧钢带势能的驱动下,陀螺进行高速旋转,产品切换到解锁状态开始工作。
表二转换装置在产品上拆装用时统计表
实施例2
在实施例1的基础上,如图1、2以及图4所示,所述活塞1为一端开口的中空结构,其包括相对设置的第一端面1和第二端面12;连接所述第一端面1和第二端面12的外侧面13。
如图5所示,所述第一端面1朝着所述第二端面12的方向凹设一第一轴向孔14。所述活塞1由其外侧面13向内凹设一径向孔15;所述径向孔15连通所述第一轴向孔14,所述球体8有一部分位于所述径向孔15内,所述拉杆3穿设于所述第一轴向孔14中。
如图5所示,所述第一轴向孔14由依次连接的第一直孔16、第一锥孔17、第二直孔18以及第二锥孔19组成。所述第一直孔16的直径大于所述第二直孔18的直径。所述第一直孔16连接所述径向孔15。采用此种结构的第一轴向孔14可保证所述拉杆3在活塞1内顺畅的滑动。
所述活塞1的外侧面13靠近所述第二端面12处开设一密封凹槽20,所述密封凹槽20内设有一密封件4。转换装置与产品连接后,其密封件4可以起到密封性能,并可通过专用气密堵块配合产品的气密检测,使产品进行气密检测和总调台的所述撞针10撞击所述拉杆3底端解锁独立进行,使两者不发生相互影响,保证气密检测工作正常进行的同时,又使产品解锁可靠。
实施例3
在实施例2的基础上,如图2、图3所示,所述活塞1的外侧面13靠近所述第一端面1处向内凹设限位槽21;所述第一套管2设有在其径向上贯通的限位孔22,所述限位槽21与所述限位孔22通过第一紧固件5连接。
所述第一紧固件5为螺钉或者销等。
本发明通过第一紧固件5将所述活塞1和所述第一套管2连接起来,使所述活塞1与所述第一套管2在径向上没有相对转动而随动,在径向上产生限位作用。一方面,转换装置作为整体在轴向移动使产品进入锁定状态;另一方面,总调台检测后产品解锁后,虽然转换装置的所述活塞1和所述第一套管2发生了相对轴向位移,但是由于限位作用不能彻底脱开,经反向旋转可整体拆下转换装置。再经过简单处理,所述拉杆3可恢复到受弹性限位件6限制的位置,使转换装置迅速回到锁定状态。
本发明在所述活塞1上增加了限位槽21,使转换装置在解锁状态下,因移动限位槽21的作用而不会分解成散件状态,产品解锁后,仅需用镊子就可将转换装置整体取出,当需要进行第二次解锁试验时,仅需用镊子将其两边的所述弹性限位件6撑开,让所述拉杆3复位就可直接进行产品上弦工作,转换装置在产品上仅需3分钟就可完成整个拆装过程。
实施例4
在实施例1的基础上,如图2所述,所述第一套管2为一两端开口的中空结构,其包括依次连接的套接部23、过渡部24以及尾部25;所述套接部23与所述活塞1相互套接;所述弹性限位件6的一端固定至所述尾部25的外侧面上,另一端由外向内穿设于所述过渡部24内。
所述弹性限位件6包括一轴向部26,以及一由所述轴向部26垂直延伸的径向部27。所述尾部25沿着其长度方向设有一容纳槽28,所述轴向部26通过第二紧固件7固定于所述容纳槽28。所述过渡部24设有一穿孔,所述径向部27由外向内穿设于所述第一套管2内。
实施例5
在实施例1的基础上,如图2所示,在实施例4的基础上,所述拉杆3由外向内依次穿设于所述第一套管2与所述活塞1的内腔内。
所述拉杆3包括一主体部29,设置于所述主体部29一端的尾端撞击部30,设置于所述主体部29另一端的尖部31;所述主体部29上由所述尾端撞击部30朝着所述尖部31的方向依次设有用以限制所述弹性限位件6轴向运动的第一肩部32和限制所述球体8滑入所述活塞1腔内的第二肩部33;所述第一肩部32和第二肩部33由所述主体部29的外表面向外凸设而成。
采用此结构的拉杆3,所述尾端撞击部30前没有其它结构或零件,保证总调台撞针10不经过中间环节,直接撞击拉杆3后端面,最大限度地降低能量消耗,实现产品从解锁状态迅速、可靠地切换到解锁状态。
实施例6
在实施例5的基础上,如图2所示,所述径向部27与所述第一肩部32在所述拉杆3向内滑动的方向上内外相互抵接,所述径向部27阻止所述第一肩部32朝向所述活塞1方向移动。
所述第二肩部33位于所述径向孔15的下方,并抵接所述球体8。所述套接部23的内腔设有一斜面34,所述斜面34抵接所述球体8。所述第二肩部33、所述斜面34以及所述径向孔15的孔壁相互配合限制所述球体8的运动。
其中,所述斜面34为45度。
如图4所示,图4为球体8在锁紧状态时的受力示意图。转换装置的状态取决于所述球体8的位置,所述球体8的位置受所述拉杆3的控制。图3中,T为所述拉杆3对所述球体8的支持力,N为所述活塞1对所述球体8的轴向拉力,F为所述第一套管2的斜面34对球体8施加的作用力。根据球体8受力平衡,则有矢量平衡方程
N+T+F=0,
其中,N、T、F都是矢量。
标量平衡方程:
N- f1=0(轴向)
T-Fsin45°=0(径向),
其中,f1= Fcos45°,f2= Fsin45°。
因此,图3中,当所述拉杆3位置不变时,所述球体8受力平衡。即所述活塞1施加在所述球体8上的拉力无论再大,也不能改变其位置。所述活塞1和所述第一套管2之间就不会有相对位移,就不会发生解锁行为。如果所述拉杆3在外力作用下向左发生移动,当T=0时,所述球体8虽然在轴向上受力平衡,但在径向上,其所受合力为Fsin45°,方向指向所述拉杆3轴线。所述球体8在所述第一套管2的所述斜面34所施加的径向力的作用下,发生径向移动,最终使所述活塞1和所述第一套管2之间产生相对位移,使转换装置切换到解锁状态。
实施例7
在实施例1的基础上,所述活塞1、第一套管2、拉杆3均采用3Cr13不锈钢制成。与选择1Cr18Ni9Ti相比,材料3Cr13不锈钢硬度较高,便于实际加工,适于长期使用。
实施例8
在实施例1的基础上,所述弹性限位件6为一弹簧片,也可以为其他形式,如弹簧和限位钉的组合形式。
所述球体8为一钢球,可以是实心或者空心的,也可以是其他材质制成的球状体。
实施例9
在实施例1的基础上,
为了解决现有系列小型化产品的工艺锁定解锁装置从解锁状态转换到锁定状态,产品在低温状态下从锁定状态转换到解锁状态异常困难和麻烦的技术问题;本发明提供了一种转换装置的使用方法,包括步骤,首先将转换装置的各种组成零件装配在一起,形成一整体的转换装置并装入产品;转换装置的第一套管与产品的筒体的内凸台在轴向上相互抵接;转换装置的活塞和产品的尾杆下端的第二套管通转换装置过螺纹连接实现陀螺机构有预紧力的连接,使产品处于锁定状态,然后将装好所述转换装置的产品放置于总体调试台上进行测试;测试时,所述转换装置的拉杆后端面受到总调台撞针冲击力作用后,所述拉杆挣脱弹性限位件的限制,所述球体收到径向并指向拉杆中心轴的径向力落进所述活塞内腔;此时,在预紧力的作用下,与转换装置活塞相连接的陀螺机构和加速机构瞬间脱开,并在弹簧钢带势能的驱动下,陀螺进行高速旋转,产品切换到解锁状态开始工作;解锁后的转换装置,各组成零件没有彻底散开,仍然可以作为整体从产品中拆卸下来;后经再装配,转换装置恢复到解锁前的状态,为下一次测试工作好准备。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种转换装置,其特征在于:包括活塞(1)、第一套管(2)、拉杆(3)以及弹性限位件(6);所述活塞(1)和所述第一套管(2)在连接处内外套设;所述拉杆(3)活动设置于所述活塞(1)和所述第一套管(2)内;所述活塞(1)、所述第一套管(2)以及所述拉杆(3)围成一容纳腔(9),所述球体(8)设置于所述容纳腔(9)内;所述第一套管(2)在所述拉杆(3)的两侧分别设置有用于限定所述拉杆(3)的轴向位置的弹性限位件(6)。
2.根据权利要求1的转换装置,其特征在于:所述活塞(1)为一端开口的中空结构,其包括第一轴向孔(14),以及一与第一轴向孔(14)连通的径向孔(15);所述球体(8)有一部分位于所述径向孔(15)内;所述拉杆(3)穿设于所述第一轴向孔(14)中。
3.根据权利要求1的转换装置,其特征在于:所述活塞(1)的外侧面(13)开设一密封凹槽(20),所述密封凹槽(20)内设有一密封件(4)。
4.根据权利要求1的转换装置,其特征在于:所述活塞(1)的外侧面(13)向内凹设限位槽(21);所述第一套管(2)设有在其径向上贯通的限位孔(22),所述限位槽(21)与所述限位孔(22)通过第一紧固件(5)连接。
5.根据权利要求1的转换装置,其特征在于:所述第一套管(2)为一两端开口的中空结构,其包括依次连接的套接部(23)、过渡部(24)以及尾部(25);所述套接部(23)与所述活塞(1)相互套接;所述弹性限位件(6)的一端固定至所述尾部(25)的外侧面上,另一端由外向内穿设于所述过渡部(24)内。
6.根据权利要求5的转换装置,其特征在于:所述弹性限位件(6)包括一轴向部(26),以及一由所述轴向部(26)垂直延伸的径向部(27);所述尾部(25)沿着其长度方向设有一容纳槽(28),所述轴向部(26)通过第二紧固件(7)固定于所述容纳槽(28);所述过渡部(24)设有一穿孔,所述径向部(27)由外向内穿设于所述第一套管(2)内。
7.根据权利要求1的转换装置,其特征在于:所述拉杆(3)包括一主体部(29),设置于所述主体部(29)一端的尾端撞击部(30),设置于所述主体部(29)另一端的尖部(31);所述主体部(29)上由所述尾端撞击部(30)朝着所述尖部(31)的方向依次设有用以限制所述弹性限位件(6)轴向运动的第一肩部(32)和限制所述球体(8)滑入所述活塞(1)腔内的第二肩部(33);所述第一肩部(32)和第二肩部(33)由所述主体部(29)的外表面向外凸设而成。
8.根据权利要求7的转换装置,其特征在于:所述弹性限位件(6)包括一轴向部(26),以及一由所述轴向部(26)垂直延伸的径向部(27);所述径向部(27)与所述第一肩部(32)在所述拉杆(3)向内滑动的方向上内外相互抵接。
9.根据权利要求8的转换装置,其特征在于:所述第二肩部(33)位于所述径向孔(15)的下方,并抵接所述球体(8);所述第一套管(2)的内腔设有一斜面(34),所述斜面(34)抵接所述球体(8);所述第二肩部(33)、所述斜面(34)以及所述径向孔(15)的孔壁相互配合限制所述球体(8)的运动。
10.基于权利要求1至9任一项所述的转换装置的使用方法,其特征在于:包括你步骤,首先将转换装置的各种组成零件装配在一起,形成一整体的转换装置并装入带有陀螺机构的产品;转换装置的第一套管(2)与产品的筒体(11)的内凸台(35)在轴向上相互抵接;转换装置的活塞(1)和产品的尾杆下端的第二套管通转换装置过螺纹连接实现陀螺机构有预紧力的连接,使产品处于锁定状态,然后将装好所述转换装置的产品放置于总体调试台上进行测试;测试时,所述转换装置的拉杆(3)后端面受到总调台撞针(10)冲击力作用后,所述拉杆(3)挣脱弹性限位件(6)的限制,所述球体(8)收到径向并指向拉杆(3)中心轴的径向力落进所述活塞(1)内腔;此时,在预紧力的作用下,与转换装置活塞(1)相连接的陀螺机构和加速机构瞬间脱开,并在弹簧钢带势能的驱动下,陀螺进行高速旋转,产品切换到解锁状态开始工作;解锁后的转换装置,各组成零件没有彻底散开,仍然可以作为整体从产品中拆卸下来;后经再装配,转换装置恢复到解锁前的状态,为下一次测试工作好准备。
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