CN108033018A - 一种弹射救生开锁器及其时间特性调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空航天弹射救生系统设计领域，具体涉及一种弹射救生开锁器及其时间特性调试方法。开锁器的时间特性是按照飞机救生包线设置的，其时间工作点及其精度必须满足规定的要求，否则有可能出现救生事故，甚至救生失败。本发明的弹射救生开锁器，包括锁体部分和解锁部分，其中所述锁体部分，在外壳中包括安装弹簧组的套管，钢索穿过该套管端部，与弹簧组底部的活塞连接，该活塞与滑轮连接，通过拉出所述钢索带动所述活塞移动并压缩弹簧组。按照飞机救生包线设置时间工作点，并快速有效地将开锁器的时间特性调试到规定的误差范围内，首次实现了机械开锁器装机后双向调控救生时间的功能。

Description

一种弹射救生开锁器及其时间特性调试方法

技术领域

本发明属于航空航天弹射救生系统设计领域，具体涉及一种弹射救生开锁器及其时间特性调试方法。

背景技术

本发明涉及的开锁器是为弹射救生系统配套的新型自动开锁器，是一种装机后能实现双向调节时间特性的机械类开锁器。要使开锁器能正常工作，必须为其预置开锁动力，并依据救生工作包线，预先设定救生开锁时间，当遇紧急情况需要弹射救生时，飞行员会适时启动弹射救生逃逸程序，座椅会随即弹离飞机并实现人椅分离，当自动开锁器按预定延时开锁时间打开救生伞后，飞行员在降落伞的帮助下安全着陆，从而达到紧急救生目的。

开锁器的时间特性是按照飞机救生包线设置的，其时间工作点及其精度必须满足规定的要求，否则有可能出现救生事故，甚至救生失败。因此，在生产阶段，如何将开锁器的时间特性调试到规定要求，这是航空航天救生领域的一项非常重要的生产技术。

发明内容

发明目的：提供一种快速、精准、有效的开锁器，并对其时间特性进行调试。

技术方案：一种弹射救生开锁器，包括锁体部分和解锁部分，其中所述锁体部分，在外壳中包括安装弹簧组的套管，钢索穿过该套管端部，与弹簧组底部的活塞连接，该活塞与滑轮连接，通过拉出所述钢索带动所述活塞移动并压缩弹簧组；

所述解锁部分，包括工作软锁针、传动块和传动齿轮组，该传动齿轮组包括前级的平衡轮和后级的扇形齿轮，通过插入所述工作软锁针可将传动块靠紧平衡轮并将其锁紧；所述扇形齿轮的中部安装有制动柱，制动片旋转安装在所述制动柱上，并通过弹簧保持在伸出位置，当所述活塞被拉出超过制动片时，该开锁器处于上锁状态。

所述弹簧组包括外弹簧和内弹簧。

所述传动齿轮组中间部分包括依次啮合的调节轮、过渡轮和传动齿轮。

在所述传动齿轮的旋转轴上端固定安装有复位指针，旋转安装有调节杆，限位螺钉对调节杆一个方向进行限位。

在所述扇形齿轮上端安装有制动板，调节螺钉与制动板螺纹连接，通过旋转该调节螺钉对所述制动柱的位置进行调整。

所述传动块在弹簧的作用下远离所述平衡轮。

工作软锁针通过左衬套和右衬套限位，所述滑轮通过滑轮轴固定在活塞上。

上盖上安装有调节小齿轮，该调节小齿轮内部齿轮与所述传动齿轮啮合，外部安装有时间刻度盘，在上盖外表面还安装有固定的时间指针。

一种对上述的弹射救生开锁器的时间特性进行调试的方法，还采用下极限软锁针和上极限软锁针，包括以下步骤：

步骤1：通过调整调节螺钉在制动板上的伸出长度，以限定制动柱的复位位置，从而确定扇形齿轮的初始位置，该位置要求制动片与滑轮的接触点A处于滑轮轴的直径φ区域内；

步骤2：在右衬套内插入外径为φ3.30mm～φ3.43mm的工作软锁针，用外力F拉动钢索由收起位置A1运动到伸出位置A2，滑轮由收起位置B1运动到伸出位置B2，检查外力F应不少于275N，即开锁器的预置开锁动力不少于275N；

步骤3：用外径为φ3.15mm～φ3.20mm的下极限软锁针分别从开锁器的左衬套孔和右衬套孔插入到止点，用外力F拉动钢索使滑轮由收起位置B1运动到伸出位置B2，然后沿下极限软锁针的长度方向，在5mm范围内往返移动，以及下极限软锁针的耳环向各个方向弯曲90°时，开锁器不应工作，钢索不收回；

步骤4：用外径为φ3.43mm的上极限软锁针分别从开锁器的左衬套孔和右衬套孔插入到止点，然后用手拔出，检查在插入过程和拔出过程中均应无卡滞；

步骤5：调节复位指针的初始位置，使之往逆时针方向转动5°～15°后能对准“0”标线；

步骤6：往顺时针方向旋转调节杆，使之靠住限位螺钉；

步骤7：旋转上盖的调节小齿轮，当其轴端面与时间刻度盘齐平时，通过安装骑缝螺钉使调节小齿轮和时间刻度盘相互固定；

步骤8：往顺时针方向将时间刻度盘旋到底，再回旋25°±5°，盖上上盖固紧；

步骤9：将开锁器安装到综合测试装置内，并接通220V/50Hz电源，在开锁器的右衬套孔内插入工作软锁针，拉动钢索，使滑轮由收起位置B1运动到伸出位置B2；

步骤10：拔出工作软锁针，当复位指针对准“0”标线时，重新插入工作软锁针；

步骤11：将综合测试装置的时间记录清零；

步骤12：拔出工作软锁针，开锁器开始工作，同时综合测试装置开始计时，当钢索复位时，计时终止。综合测试装置记录的时间就是时间指针所指时间刻度盘对应位置的开锁器的工作时间；

步骤13：往逆时针方向旋转时间刻度盘，时间指针所指时间刻度盘位置对应的工作时间会逐步变大，依据产品规范要求，依次调试并标定各工作点在时间刻度盘上对应的位置，即可指示开锁器的时间特性；

步骤14：将时间指针对准时间刻度盘的工作点标线，通过综合测试装置测出开锁器的实际工作时间，确保其值满足产品规范要求。

有益效果：针对所提供的开锁器，按照飞机救生包线设置时间工作点，并快速有效地将开锁器的时间特性调试到规定的误差范围内，首次实现了机械开锁器装机后双向调控救生时间的功能。

附图说明

图1是未上锁的开锁器结构示意图，其中上盖未示出；

图2是已上锁的开锁器结构示意图，其中齿轮上边的平板及上盖未示出；

图3是未上锁的开锁器外形结构示意图；

图4是开锁器调试时间特性的工装示意图。

其中1：下极限软锁针；2：复位指针；3：调节杆；4：限位螺钉；5：制动板；6：调节螺钉；7：外弹簧；8：内弹簧；9：钢索；10：传动齿轮；11：过渡轮；12：调节轮；13平衡轮；14：左衬套；15：传动块；16：右衬套；17：上极限软锁针；18：外壳；19：滑轮；20：滑轮轴；21：扇形齿轮；22：制动柱；23：制动片；24：上盖；25：调节小齿轮；26：时间刻度盘；27：骑缝螺钉；28：时间指针；29：工作软锁针；30：开锁器；31：综合测试装置

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

如图1～图4所示，一种弹射救生开锁器，包括锁体部分和解锁部分，其中所述锁体部分，在外壳18中包括安装弹簧组的套管，钢索9穿过该套管端部，与弹簧组底部的活塞连接，该活塞与滑轮19连接，通过拉出所述钢索9带动所述活塞移动并压缩弹簧组；所述解锁部分，包括工作软锁针29、传动块15和传动齿轮组，该传动齿轮组包括前级的平衡轮13和后级的扇形齿轮21，通过插入所述工作软锁针29可将传动块15靠紧平衡轮13并将其锁紧；所述扇形齿轮21的中部安装有制动柱22，制动片23旋转安装在所述制动柱22上，并通过弹簧保持在伸出位置，当所述活塞被拉出超过制动片23时，该开锁器30处于上锁状态。

所述弹簧组包括外弹簧7和内弹簧8。所述传动齿轮组中间部分包括依次啮合的调节轮12、过渡轮11和传动齿轮10。

在所述传动齿轮10的旋转轴上端固定安装有复位指针2，旋转安装有调节杆3，限位螺钉4对调节杆3一个方向进行限位。

在所述扇形齿轮21上端安装有制动板5，调节螺钉6与制动板5螺纹连接，通过旋转该调节螺钉6对所述制动柱22的位置进行调整。

所述传动块15在弹簧的作用下远离所述平衡轮13。

工作软锁针29通过左衬套14和右衬套16限位，所述滑轮19通过滑轮轴20固定在活塞上。

上盖24上安装有调节小齿轮25，该调节小齿轮25内部齿轮与所述传动齿轮10啮合，外部安装有时间刻度盘26，在上盖24外表面还安装有固定的时间指针28。

开锁器30要能正常工作即输出满足要求的时间特性和提供足够的开锁动力，开锁动力影响时间特性，两者都与内弹簧8和外弹簧7直接相关，需控制好以下四个关键步骤。

第一，开锁器30应预置开锁动力不少于275N，其具体方法是，插入工作软锁针29，以固定扇形齿轮21的初始位置，然后使开锁器30上锁，即通过外力F拉动钢索9从收起位置A1运动到伸出位置A2滑轮19也相应由收起位置B1运动到伸出位置B2，并在收起位置B2被扇形齿轮21的制动片23制动，并压缩内弹簧8和外弹簧7储存弹簧力，该弹簧力应通过检测确保其值不少于275N。

第二，开锁器30上锁后，为确保锁紧可靠，应调整制动片23与滑轮19的制锁区，即控制接触点A应处在滑轮轴20的直径φ区域内。如制锁区超出滑轮轴20的直径φ区域，可能导致开锁器30不工作或意外工作，前者会导致救生失败，后者会导致无故障弃机跳伞，后果不堪设想。

第三，工作软锁针29插入开锁器30后，会推动传动块15紧靠平衡轮13，从而锁住调节轮12、过渡轮11、传动齿轮10、扇形齿轮21，使整个齿轮组不能转动，为此需通过预设的下极限软锁针1对开锁器30进行锁紧可靠性控制和检查。

第四，将各工作点调试到产品规范规定的误差范围内。

开锁器30预置开锁动力后，如拔出工作软锁针29，经过预定的延时后，内弹簧8和外弹簧7释放储存的开锁动力，钢索9由伸出位置A2复位到收起位置A1，从而打开救生伞，达到救生目的。

一种弹射救生开锁器时间特性的调试方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：通过调整调节螺钉6在制动板5上的伸出长度，以限定制动柱22的复位位置，从而确定扇形齿轮21的初始位置，该位置要求制动片23与滑轮19的接触点A处于滑轮轴20的直径φ区域内；

步骤2：在右衬套16内插入外径为φ3.30mm～φ3.43mm的工作软锁针29，用外力F拉动钢索9由收起位置A1运动到伸出位置A2，相应地钢索9的滑轮19由收起位置B1运动到伸出位置B2，检查外力F应不少于275N，即开锁器30的预置开锁动力不少于275N；

步骤3：用外径为φ3.15mm～φ3.20mm的下极限软锁针1分别从开锁器30的左衬套14孔和右衬套16孔插入到止点，用外力F拉动钢索9使滑轮19由收起位置B1运动到伸出位置B2，然后沿下极限软锁针1的长度方向，在5mm范围内往返移动，以及下极限软锁针1的耳环向各个方向弯曲90°时，开锁器30不应工作，钢索9不收回；

步骤4：用外径为φ3.43mm的上极限软锁针17分别从开锁器30的左衬套14孔和右衬套16孔插入到止点，然后用手拔出，检查在插入过程和拔出过程中均应无卡滞；

步骤5：调节复位指针2的初始位置，使之往逆时针方向转动5°～15°后能对准“0”标线；

步骤6：往顺时针方向旋转调节杆3，使之靠住限位螺钉4；

步骤7：旋转上盖24的调节小齿轮25，当其轴端面与时间刻度盘26齐平时，通过安装骑缝螺钉27使调节小齿轮25和时间刻度盘26相互固定；

步骤8：往顺时针方向将时间刻度盘26旋到底，再回旋25°±5°，盖上上盖24固紧；

步骤9：将开锁器30安装到综合测试装置31内，并接通220V/50Hz电源，在开锁器30的右衬套16孔内插入工作软锁针29，拉动钢索9，使滑轮19由收起位置B1运动到伸出位置B2；

步骤10：拔出工作软锁针29，当复位指针2对准“0”标线时，重新插入工作软锁针29；

步骤11：将综合测试装置31的时间记录清零；

步骤12：拔出工作软锁针29，开锁器30开始工作，同时综合测试装置31开始计时，当钢索9复位〔即由伸出位置A2运动到收起位置A1〕时，计时终止。综合测试装置31记录的时间就是时间指针28所指时间刻度盘26对应位置的开锁器30的工作时间；

步骤13：往逆时针方向旋转时间刻度盘26，时间指针28所指时间刻度盘26位置对应的工作时间会逐步变大，依据产品规范要求，依次调试并标定各工作点在时间刻度盘26上对应的位置，即可指示开锁器30的时间特性。

步骤14：将时间指针28对准时间刻度盘26的工作点标线，通过综合测试装置31测出开锁器30的实际工作时间，确保其值满足产品规范要求。

Claims (9)

1.一种弹射救生开锁器，其特征在于：包括锁体部分和解锁部分，其中所述锁体部分，在外壳(18)中包括安装弹簧组的套管，钢索(9)穿过该套管端部，与弹簧组底部的活塞连接，该活塞与滑轮(19)连接，通过拉出所述钢索(9)带动所述活塞移动并压缩弹簧组；

所述解锁部分，包括工作软锁针(29)、传动块(15)和传动齿轮组，该传动齿轮组包括前级的平衡轮(13)和后级的扇形齿轮(21)，通过插入所述工作软锁针(29)可将传动块(15)靠紧平衡轮(13)并将其锁紧；所述扇形齿轮(21)的中部安装有制动柱(22)，制动片(23)旋转安装在所述制动柱(22)上，并通过弹簧保持在伸出位置，当所述活塞被拉出超过制动片(23)时，该开锁器(30)处于上锁状态。

2.根据权利要求1所述的弹射救生开锁器，其特征在于：所述弹簧组包括外弹簧(7)和内弹簧(8)。

3.根据权利要求2所述的弹射救生开锁器，其特征在于：所述传动齿轮组中间部分包括依次啮合的调节轮(12)、过渡轮(11)和传动齿轮(10)。

4.根据权利要求3所述的弹射救生开锁器，其特征在于：在所述传动齿轮(10)的旋转轴上端固定安装有复位指针(2)，旋转安装有调节杆(3)，限位螺钉(4)对调节杆(3)一个方向进行限位。

5.根据权利要求4所述的弹射救生开锁器，其特征在于：在所述扇形齿轮(21)上端安装有制动板(5)，调节螺钉(6)与制动板(5)螺纹连接，通过旋转该调节螺钉(6)对所述制动柱(22)的位置进行调整。

6.根据权利要求5所述的弹射救生开锁器，其特征在于：所述传动块(15)在弹簧的作用下远离所述平衡轮(13)。

7.根据权利要求6所述的弹射救生开锁器，其特征在于：工作软锁针(29)通过左衬套(14)和右衬套(16)限位，所述滑轮(19)通过滑轮轴(20)固定在活塞上。

8.根据权利要求7所述的弹射救生开锁器，其特征在于：上盖(24)上安装有调节小齿轮(25)，该调节小齿轮(25)内部齿轮与所述传动齿轮(10)啮合，外部安装有时间刻度盘(26)，在上盖(24)外表面还安装有固定的时间指针(28)。

9.一种对权利要求8所述的弹射救生开锁器的时间特性进行调试的方法，其特征在于，还采用下极限软锁针(1)和上极限软锁针(17)，包括以下步骤：

步骤1：通过调整调节螺钉(6)在制动板(5)上的伸出长度，以限定制动柱(22)的复位位置，从而确定扇形齿轮(21)的初始位置，该位置要求制动片(23)与滑轮(19)的接触点A处于滑轮轴20的直径φ区域内；

步骤2：在右衬套(16)内插入外径为φ3.30mm～φ3.43mm的工作软锁针(29)，用外力F拉动钢索(9)由收起位置A1运动到伸出位置A2，滑轮(19)由收起位置B1运动到伸出位置B2，检查外力F应不少于275N，即开锁器(30)的预置开锁动力不少于275N；

步骤3：用外径为φ3.15mm～φ3.20mm的下极限软锁针(1)分别经过开锁器(30)的左衬套(14)孔和右衬套(16)孔插入到止点，用外力F拉动钢索(9)使滑轮(19)由收起位置B1运动到伸出位置B2，然后沿下极限软锁针(1)的长度方向，在5mm范围内往返移动，以及下极限软锁针(1)的耳环向各个方向弯曲90°时，开锁器(30)不应工作，钢索(9)不收回；

步骤4：用外径为φ3.43mm的上极限软锁针(17)分别经过开锁器(30)的左衬套(14)孔和右衬套(16)孔插入到止点，然后用手拔出，检查在插入过程和拔出过程中均应无卡滞；

步骤5：调节复位指针(2)的初始位置，使之往逆时针方向转动5°～15°后能对准“0”标线；

步骤6：往顺时针方向旋转调节杆(3)，使之靠住限位螺钉(4)；

步骤7：旋转上盖(24)的调节小齿轮(25)，当其轴端面与时间刻度盘(26)齐平时，通过安装骑缝螺钉(27)使调节小齿轮(25)和时间刻度盘(26)相互固定；

步骤8：往顺时针方向将时间刻度盘(26)旋到底，再回旋25°±5°，盖上上盖(24)固紧；

步骤9：将开锁器(30)安装到综合测试装置(31)内，并接通220V/50Hz电源，在开锁器(30)的右衬套(16)孔内插入工作软锁针(29)，拉动钢索(9)，使滑轮(19)由收起位置B1运动到伸出位置B2；

步骤10：拔出工作软锁针(29)，当复位指针(2)对准“0”标线时，重新插入工作软锁针(29)；

步骤11：将综合测试装置(31)的时间记录清零；

步骤12：拔出工作软锁针(29)，开锁器(30)开始工作，同时综合测试装置(31)开始计时，当钢索(9)复位时，计时终止。综合测试装置(31)记录的时间就是时间指针(28)所指时间刻度盘(26)对应位置的开锁器(30)的工作时间；

步骤13：往逆时针方向旋转时间刻度盘(26)，时间指针(28)所指时间刻度盘(26)位置对应的工作时间会逐步变大，依据产品规范要求，依次调试并标定各工作点在时间刻度盘(26)上对应的位置，即可指示开锁器(30)的时间特性；

步骤14：将时间指针(28)对准时间刻度盘(26)的工作点标线，通过综合测试装置(31)测出开锁器(30)的实际工作时间，确保其值满足产品规范要求。