CN108591197A - 手自一体控制的闭锁装置 - Google Patents

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张文行
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Abstract

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种手自一体控制的闭锁装置。其包括：壳体、电磁铁、弹簧、螺杆、燕尾螺母、心轴、锥形插头；本发明采用电磁铁作为执行机构，将微动开关作为到位触发信号，在拉动插销机构直线运动过程中，实现自动解锁、闭锁，状态指示功能；通过设置螺母、螺杆机构，实现手动操作功能；通过增加密封圈，装置具备防水密封功能。插销总成与底座孔采用锥形面接触配合，提高闭锁装置可靠性和使用寿命，能够自动校正位置对准偏差。

Description

手自一体控制的闭锁装置
技术领域
本发明属于机械技术领域，具体涉及一种手自一体控制的闭锁装置。
背景技术
目前，阻止转台周向转动的闭锁装置，多采用手动普通插销型式，此结构无法远程电控操作完成。单独采用电动插销，又无法满足在供电非正常情况下或断电调试时对转台进行闭锁需求，而且没有闭锁或开锁到位信号显示，转台在做方向调转时无法预知闭锁固定装置的闭锁或开锁状态，容易进行误操作损坏部件。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种具有手自一体控制的闭锁装置。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种手自一体控制的闭锁装置，其包括：壳体1、电磁铁4、弹簧5、螺杆6、燕尾螺母7、心轴10、锥形插头12；
所述壳体1为所有部件安装的载体，所述壳体1为空腔圆柱体结构，上下端面均开设有开孔，且上端面开孔的孔径较小，下端面开孔的孔径较大，在上端面开孔的外侧一定距离处向上方设有竖立的第一空心圆筒体，在下端面开孔的外侧一定距离处向下方设有竖立的第二空心圆筒体；第一空心圆筒体内径小于燕尾螺母7的主体尺寸；第二空心圆筒体内径与锥形插头12的尺寸相匹配，用于容置锥形插头12；
所述螺杆6、心轴10和锥形插头12在竖直方向上依次连接，从而构成插销总成13，插销总成13在壳体1中可以上下自由移动；
所述螺杆6贯通所述壳体1的上端面开孔，螺杆6上端套入燕尾螺母7，螺杆6下端同心连接心轴10上端，心轴10下端贯穿所述壳体1的下端面开孔后同心连接锥形插头12上端；
所述锥形插头12主体为圆柱体，下部末端为锥体，锥形插头12的圆柱体外表面开设有导向槽，用于与设置于第二空心圆筒体内表面上的滑块相配合，以防止插销总成13转动；
所述螺杆6上同轴套设有弹簧5，弹簧5两端分别接触心轴10上端面与壳体1上部内壁面；由于弹簧5下端压在心轴10上端面，在预紧力作用下将锥形插头12推入底座插孔中，实现闭锁；
所述电磁铁4为圆环体结构，位于心轴10和壳体1内壁面之间。
其中，所述壳体1通过外壁面上的法兰2固定于转台上。
其中，所述壳体1下端外壁面上设有微动开关3，用于在锥形插头12上升时，锥形插头12触碰微动开关3，从而输出到位信号。
其中，通电时，心轴10在电磁铁4产生的电磁力作用下，推动插销总成13向上方移动，闭锁装置解锁，同时触发微动开关3，并输出到位信号。
其中，燕尾螺母7螺接在螺杆6上，断电时逆时针拧紧或顺时针松开燕尾螺母7，将推动插销总成13作上下移动。
其中，在壳体1的上端面开孔处，通过第一密封圈9实现在壳体1与插销总成13接触部位处闭锁装置的密封作用。
其中，在壳体1的下端面开孔处，通过第二密封圈11实现在壳体1与插销总成13接触部位处闭锁装置的密封作用。
其中，所述锥形插头12采用锥形结构便于对准底座孔位置，并降低由于闭锁装置安装误差对闭锁配合的影响。
其中，该装置还包括电器插座8。
其中，电器插座8设置于壳体1上端面。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明提供一种具有手自一体控制的闭锁装置，该装置以电磁铁为执行机构，可在远程电动控制的情况下完成机械闭锁，可阻止转台相对于底座周向旋转。当固定状态向工作状态转换，转台进入旋转工作状态时，远程电动控制插销脱离插孔，完成开锁。开锁到位时，通过触发微动开关，输出电信号指示开锁已到位，能够对转台进行调转操纵。通过到位信号显示可以预防开锁不到位进行的误操作，防止损坏系统部件。在没有供电情况下，通过手动操作拧转燕尾螺母，使螺杆带动锥形插头脱离插孔，完成固定状态的开锁工作。锥形插头与插孔采用锥形角设计，插头不易产生剪切变形，并便于插入底座孔，保证闭锁固定装置固定可靠。
本发明的有益效果在于：本发明采用电磁铁作为执行机构，将微动开关作为到位触发信号，在拉动插销机构直线运动过程中，实现自动解锁、闭锁，状态指示功能；通过设置螺母、螺杆机构，实现手动操作功能；通过增加密封圈，装置具备防水密封功能。插销总成与底座孔采用锥形面接触配合，提高闭锁装置可靠性和使用寿命，能够自动校正位置对准偏差。
附图说明
图1为本发明所提供的手自一体控制的闭锁装置剖视图；
图2插销总成组成图
图3闭锁装置侧视图
图4闭锁电磁铁控制原理图
图中：1.壳体；2.法兰；3.微动开关；4.电磁铁；5.弹簧；6.螺杆；7.燕尾螺母；8.电器插座；9.第一密封圈；10.心轴；11.第二密封圈；12.锥形插头；13.插销总成。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种手自一体控制的闭锁装置，如图1-图4所示，其包括：壳体1、电磁铁4、弹簧5、螺杆6、燕尾螺母7、心轴10、锥形插头12；
所述壳体1为所有部件安装的载体，所述壳体1为空腔圆柱体结构，上下端面均开设有开孔，且上端面开孔的孔径较小，下端面开孔的孔径较大，在上端面开孔的外侧一定距离处向上方设有竖立的第一空心圆筒体，在下端面开孔的外侧一定距离处向下方设有竖立的第二空心圆筒体；第一空心圆筒体内径小于燕尾螺母7的主体尺寸；第二空心圆筒体内径与锥形插头12的尺寸相匹配，用于容置锥形插头12；
所述螺杆6、心轴10和锥形插头12在竖直方向上依次连接，从而构成插销总成13，插销总成13在壳体1中可以上下自由移动；
所述螺杆6贯通所述壳体1的上端面开孔，螺杆6上端套入燕尾螺母7，螺杆6下端同心连接心轴10上端，心轴10下端贯穿所述壳体1的下端面开孔后同心连接锥形插头12上端；
所述锥形插头12主体为圆柱体，下部末端为锥体，锥形插头12的圆柱体外表面开设有导向槽，用于与设置于第二空心圆筒体内表面上的滑块相配合，以防止插销总成13转动；
所述螺杆6上同轴套设有弹簧5，弹簧5两端分别接触心轴10上端面与壳体1上部内壁面；由于弹簧5下端压在心轴10上端面，在预紧力作用下将锥形插头12推入底座插孔中，实现闭锁；
所述电磁铁4为圆环体结构，位于心轴10和壳体1内壁面之间。
其中，所述壳体1通过外壁面上的法兰2固定于转台上。
其中，所述壳体1下端外壁面上设有微动开关3，用于在锥形插头12上升时，锥形插头12触碰微动开关3，从而输出到位信号。
其中，通电时，心轴10在电磁铁4产生的电磁力作用下，推动插销总成13向上方移动，闭锁装置解锁，同时触发微动开关3，并输出到位信号。
其中，燕尾螺母7螺接在螺杆6上，断电时逆时针拧紧或顺时针松开燕尾螺母7，将推动插销总成13作上下移动。
其中，在壳体1的上端面开孔处，通过第一密封圈9实现在壳体1与插销总成13接触部位处闭锁装置的密封作用。
其中，在壳体1的下端面开孔处，通过第二密封圈11实现在壳体1与插销总成13接触部位处闭锁装置的密封作用。
其中，所述锥形插头12采用锥形结构便于对准底座孔位置，并降低由于闭锁装置安装误差对闭锁配合的影响。
其中，该装置还包括电器插座8。
其中，电器插座8设置于壳体1上端面。
实施例1
本实施例中，闭锁装置包含壳体、弹簧、插销总成、电磁铁、微动开关、燕尾螺母。壳体是所有部件安装基体，为空腔圆柱形结构，壳体中心与插销总成上下接触部位均设置凹槽结构，用于放置密封圈。壳体上表面安装电器插座，下表面设置凸起空心圆台结构，圆台中间腔体用于放置锥形插头。插销总成一端为锥形插头，中间为心轴，另一端为螺杆，锥形插头上圆柱段用于导向，内表面开导向槽，防止锥形插头周向自由转动，锥形角能实现转台自锁。插销总成安装在壳体中心位置，在弹簧力预紧力作用下，插销总成的锥形插头伸出，插入底座孔，完成闭锁。通电时，由于电磁力大于弹簧力预紧力和摩擦阻力之和，插销总成的锥形插头拔出底座孔，完成开锁。微动开关安装在壳体上。工作时，给电磁铁和微动开关供电，在电磁力作用下，插销总成克服弹簧力向上移动，脱离插孔位置，到位后，插销总成的锥形插头上端面触压微动开关，输出到位信号，闭锁装置完成开锁。断电后，电磁力撤销，插销总成在弹簧力推动作用下向下移动，锥形头部插入固定插孔内，闭锁装置完成闭锁，阻止转台自由转动。燕尾螺母位于螺杆上端，在无供电情况下，向下拧紧燕尾螺母，推动插销总成上部螺杆向上移动，完成闭锁装置开锁。沿相反方向松动燕尾螺母，在弹簧力作用下推动插销螺杆向下移动自动复位，完成闭锁装置闭锁。
如上所述的一种手自一体控制的闭锁装置断电时，通过弹簧力预紧力推动插销总成插入底座孔。
如上所述的一种手自一体控制的闭锁装置通电时，产生的电磁力可克服弹簧力预紧力和接触摩擦阻力，将插销总成拔出底座孔。
如上所述的一种手自一体控制的闭锁装置，通过手动旋转燕尾螺母推动插销总成上下移动，实现手动闭锁、解锁。
如上所述的一种手自一体控制的闭锁装置，解锁状态下，锥形插头端面将触发微动开关输出解锁到位信号。
如上所述的插销总成的锥形插头，接触面采用锥形角设计，便于位置对准，满足自锁要求，并且插头与底座采用面接触设计，提高了使用寿命。
如上所述的一种手自一体控制的闭锁装置，具有防水密封功能。
实施例2
本实施例中，一种手自一体控制的闭锁固定装置，它包括固连在一起的壳体和法兰，微动开关，电磁铁，弹簧，插销总成，燕尾螺母，电器插座，密封圈。其特征在于：通电条件下，电磁铁产生的轴向电磁力，克服弹簧的轴向预紧力和接触摩擦力，将插销总成头部从底座孔内拉出，实现解锁功能。电磁铁断电后，插销总成头部在弹簧预紧力作用下回位至底座孔内，实现闭锁。
所述插销总成，由固连在一起的锥形插头、心轴和螺杆组成。锥形插头下端部为锥形结构，锥形角应能满足转台自锁要求，并易于与底座孔完成对准和插、拔动作，锥形插头的上端是导向圆柱，导向圆柱上设置导向槽，限制插销总成沿周向转动。
所述燕尾螺母安装在螺杆上，燕尾螺母下端与壳体上表面接触，转动燕尾螺母时，插销总成沿壳体轴线做上下运动。
所述电磁铁，采用空心圆柱结构，在空心圆柱内部同轴安装插销总成，电磁铁通电后产生的电磁力，大于弹簧的预紧力和锥形插头的接触摩擦力之和。
所述解锁功能，具备解锁到位的信号感知能力，其特征在于：解锁时，锥形插头收缩至壳体内部，触发安装在壳体上的微动开关，使其输出到位信号。
所述壳体通过法兰固定在转台上，壳体端面上的插头，实现电磁铁的电器和微动开关的到位信号输入输出。
所述闭锁固定装置，具有防水密封功能，在心轴的插头与壳体相对运动部位，安装密封圈；在螺杆与壳体相对运动部位，安装密封圈。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，其包括：壳体(1)、电磁铁(4)、弹簧(5)、螺杆(6)、燕尾螺母(7)、心轴(10)、锥形插头(12)；
所述壳体(1)为所有部件安装的载体，所述壳体(1)为空腔圆柱体结构，上下端面均开设有开孔，且上端面开孔的孔径较小，下端面开孔的孔径较大，在上端面开孔的外侧一定距离处向上方设有竖立的第一空心圆筒体，在下端面开孔的外侧一定距离处向下方设有竖立的第二空心圆筒体；第一空心圆筒体内径小于燕尾螺母(7)的主体尺寸；第二空心圆筒体内径与锥形插头(12)的尺寸相匹配，用于容置锥形插头(12)；
所述螺杆(6)、心轴(10)和锥形插头(12)在竖直方向上依次连接，从而构成插销总成(13)，插销总成(13)在壳体(1)中可以上下自由移动；
所述螺杆(6)贯通所述壳体(1)的上端面开孔，螺杆(6)上端套入燕尾螺母(7)，螺杆(6)下端同心连接心轴(10)上端，心轴(10)下端贯穿所述壳体(1)的下端面开孔后同心连接锥形插头(12)上端；
所述锥形插头(12)主体为圆柱体，下部末端为锥体，锥形插头(12)的圆柱体外表面开设有导向槽，用于与设置于第二空心圆筒体内表面上的滑块相配合，以防止插销总成(13)转动；
所述螺杆(6)上同轴套设有弹簧(5)，弹簧(5)两端分别接触心轴(10)上端面与壳体(1)上部内壁面；由于弹簧(5)下端压在心轴(10)上端面，在预紧力作用下将锥形插头(12)推入底座插孔中，实现闭锁；
所述电磁铁(4)为圆环体结构，位于心轴(10)和壳体(1)内壁面之间。
2.如权利要求1所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，所述壳体(1)通过外壁面上的法兰(2)固定于转台上。
3.如权利要求1所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，所述壳体(1)下端外壁面上设有微动开关(3)，用于在锥形插头(12)上升时，锥形插头(12)触碰微动开关(3)，从而输出到位信号。
4.如权利要求3所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，
通电时，心轴(10)在电磁铁(4)产生的电磁力作用下，推动插销总成(13)向上方移动，闭锁装置解锁，同时触发微动开关(3)，并输出到位信号。
5.如权利要求4所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，
燕尾螺母(7)螺接在螺杆(6)上，断电时逆时针拧紧或顺时针松开燕尾螺母(7)，将推动插销总成(13)作上下移动。
6.如权利要求5所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，
在壳体(1)的上端面开孔处，通过第一密封圈(9)实现在壳体(1)与插销总成(13)接触部位处闭锁装置的密封作用。
7.如权利要求5所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，
在壳体(1)的下端面开孔处，通过第二密封圈(11)实现在壳体(1)与插销总成(13)接触部位处闭锁装置的密封作用。
8.如权利要求5所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，
所述锥形插头(12)采用锥形结构便于对准底座孔位置，并降低由于闭锁装置安装误差对闭锁配合的影响。
9.如权利要求1所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，该装置还包括电器插座(8)。
10.如权利要求1所述的手自一体控制的闭锁装置，其特征在于，电器插座(8)设置于壳体(1)上端面。
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