CN108615652A - 一种火药及离心约束多通道开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火药及离心约束多通道开关，属于开关技术领域。包括：接电开关、火药作动器、驱动杆、离心块、离心簧、驱动簧、本体、钢球、压板、压螺和销轴。离心块和离心簧构成离心约束机构。平时，离心约束机构和火药作动器将驱动杆约束在远离接电开关的位置，接电开关处于断开状态。当火药作动器通电作用，以及离心块感受到离心过载克服离心簧的抗力向外运动时，钢球解除对驱动杆的锁定，驱动簧推动驱动杆挤压接电片，使得接电片与其相对应的两个触头接触，接电开关由断开变为导通状态。本发明具有结构简单紧凑，启动灵敏，工作可靠，成本低廉等优点。

Description

一种火药及离心约束多通道开关

技术领域

本发明涉及开关技术领域，具体涉及一种火药及离心约束多通道开关。

背景技术

随着飞行器技术的发展，飞行器的功能变得越来越强大，飞行器的控制系统也变得越来越复杂，在飞行器的工作过程中，经常出现当飞行器飞行到高空中的时候，飞行器上的某些设备才会启动，在地面的时候，飞行器的某些设备是不允许启动的。例如，一种带有太阳能帆板的无人机，只有当无人机飞行到高空中时，才允许太阳能帆板展开，而在地面时，不允许无人机的太阳能帆板展开。这时候迫切需要给无人机一个信号，指示无人机的太阳能帆板何时展开。

尤其对于挂载有武器系统的飞行器来说，对于挂载的武器系统的安全性要求较高，不允许出现误动作。

传统的做法通常是飞行器内安装一套复杂的控制系统，当飞行器飞行到高空时，控制系统发出指令，再由执行机构去实现。

飞行器在飞行过程中，有很多的环境资源可以利用。如飞行器高速飞行产生的气动热环境，惯性过载环境以及离心过载环境。

发明内容

针对现有技术的需求，本发明的目的在于提供一种火药及离心约束多通道开关，利用飞行器的控制系统和离心过载环境启动，实现控制开关的通断。本发明具有结构简单紧凑，启动灵敏，工作可靠，成本低廉等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种火药及离心约束多通道开关，其特征在于，包括：接电开关、火药作动器、驱动杆、离心块、离心簧、驱动簧、本体、钢球、压板、压螺和销轴；

所述接电开关由接电片、触头、开关座、开关体和螺钉构成，开关体为一台阶状圆柱体，内部具有圆孔，圆孔四周均匀分布着若干方槽，圆孔与方槽之间具有缝隙，使得圆孔与方槽之间相互贯通，每一个开关座、两个触头和一个接电片构成开关的一路，置于开关体的方槽内，其中接电片为厚度0.2mm～0.5mm的铍青铜带弯形裁剪而成，接电片上端为平面且中部具有小孔，通过该小孔将接电片用螺钉固定在开关座上，接电片一侧为长条形结构，该长条形结构的中部具有圆弧形凸起，凸出尺寸为0.3mm～0.5mm，该长条形结构为悬臂梁状结构，开关座为一非金属不导电材料，侧面具有两个小孔，两个触头分别置于小孔内，过盈配合固定，触头的一端为球头状，另一端为圆柱体，圆柱体尾部连接导线，开关座一侧具有凹槽和凸起，接电片一侧的长条形结构放置在该凹槽内，接电片与两个触头之间具有间隙；

所述火药作动器为火药拔销器或火药推销器，火药拔销器或火药推销器为常见的火药驱动活塞做直线运动的技术，在此不再赘述；

所述驱动杆为一台阶状圆柱体，由大圆柱和小圆柱构成，大圆柱一端圆周上具有一圈梯形凹槽，该梯形凹槽上下斜面组成的角度为90°～150°，该梯形凹槽内嵌有钢球，小圆柱上套有驱动簧，驱动簧处于压缩状态；

所述离心块和离心簧构成离心约束机构，离心块一端具有圆孔，销轴通过该圆孔将离心块固定在本体上，离心块下端为“L”型结构，且具有螺纹孔，离心簧与该螺纹孔连接，离心块的材料为钨并经过真空热处理，离心簧的另一端用压螺固定。

进一步的，所述驱动杆的直径大于两个接电片的长条形结构的中部圆弧形凸起之间的距离，驱动簧运动到位后的抗力大于驱动杆克服接电开关上若干个接电片变形的抗力。

进一步的，所述钢球嵌入驱动杆内的锁定量为钢球自身直径的1/6～1/4。

进一步的，所述离心簧安装到位后处于压缩状态，压缩量为5％～10％。

本发明的工作原理如下：

平时，离心约束机构和火药作动器将驱动杆约束在远离接电开关的位置，接电开关上的接电片与触头相互分离，开关处于断开状态。

当火药作动器通电作用，以及离心块感受到离心过载克服离心簧的抗力向外运动时，钢球解除对驱动杆的锁定，驱动簧推动驱动杆向下运动，驱动杆挤压处于悬臂梁状态的接电片，使得接电片向触头的方向运动，每个接电片被驱动杆挤压到分别与其对应的两个触头分别接触，此时两个触头由断开变为导通，从而实现开关由断开变为导通状态。

本发明的有益效果体现在：

a)采用火药作动器和离心约束机构对驱动杆双重约束，火药作动器通过控制系统发指令作用，离心约束机构利用机构的环境过载作用，如此设置，提高了整个机构的安全性；

b)采用钢球作为传递机构，进一步降低摩擦因素，同时提高了整个机构的工作可靠性；

c)驱动簧的设置，确保了驱动杆可靠运动到位并能被可靠锁定在到位状态，提高了整个机构的动作可靠性；

d)接电开关在圆周上均匀分布着由接电片和两个触头构成的多路开关，节省了空间，并能同时进行多路控制。

e)由于初始状态的离心簧处于预压缩状态，离心簧存在抗力，可过滤掉离心块受到晃动，振动等干扰信号，有效防止离心块意外触发。

附图说明

图1为本发明一种火药及离心约束多通道开关初始状态示意图；

图2为本发明一种火药及离心约束多通道开关中火药作动器为推销器时的到位状态示意图；

图3为本发明一种火药惯性约束多通道开关的接电开关装配关系图；

图4为本发明一种火药惯性约束多通道开关的接电开关爆炸图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的一种火药及离心约束多通道开关较佳实施方式，组成如图1和图2所示，由接电开关1、火药作动器2、驱动杆3、离心块4、离心簧5、驱动簧6、本体7、钢球8、压板9、压螺10和销轴11构成；

所述接电开关1如图3和图4所示，由接电片1-1、触头1-2、开关座1-3、开关体1-4和螺钉1-5构成，开关体1-4为一台阶状圆柱体，内部具有圆孔，圆孔四周均匀分布着四个方槽，圆孔与方槽之间具有缝隙，使得圆孔与方槽之间相互贯通，每一个开关座3、两个触头1-2和一个接电片1-1构成开关的一路，置于开关体1-4的方槽内，其中接电片1-1为厚度0.5mm的铍青铜带弯形裁剪而成，接电片1-1上端为平面且中部具有小孔，通过该小孔将接电片1-1用螺钉1-5固定在开关座1-3上，接电片1-1一侧为长条形结构，该长条形结构的中部具有圆弧形凸起，凸出尺寸为0.5mm，该长条形结构为悬臂梁状结构，开关座1-3为一聚砜棒材料，侧面具有两个小孔，两个触头1-2分别置于小孔内，过盈配合固定，触头1-2的一端为球头状，另一端为圆柱体，圆柱体尾部连接导线，开关座1-3一侧具有凹槽和凸起，接电片1-1一侧的长条形结构放置在该凹槽内，接电片1-1与两个触头1-2之间具有间隙；

所述火药作动器2为火药推销器，火药推销器为常见的火药驱动活塞做直线运动的技术，在此不再赘述；

所述驱动杆3为一台阶状圆柱体，由大圆柱和小圆柱构成，大圆柱一端圆周上具有一圈梯形凹槽，该梯形凹槽上下斜面组成的角度为150°，该梯形凹槽内嵌有钢球8，钢球8嵌入驱动杆3内的锁定量为钢球8自身直径的1/6，小圆柱上套有驱动簧6，驱动簧6处于压缩状态，所述驱动杆3的直径大于两个接电片1-1的长条形结构的中部圆弧形凸起之间的距离。驱动簧6运动到位后的抗力大于驱动杆3克服接电开关1上四个接电片1-1变形的抗力；

所述离心块4和离心簧5构成离心约束机构，离心块4一端具有圆孔，销轴11通过该圆孔将离心块4固定在本体7上，离心块7下端为“L”型结构，且具有螺纹孔，离心簧5与该螺纹孔连接，离心块4的材料为钨并经过真空热处理，离心簧5的另一端用压螺10固定，离心簧5安装到位处于压缩状态，压缩量为5％。

本实施例的工作原理如下：

平时，离心约束机构和火药推销器2将驱动杆3约束在远离接电开关1的位置，接电开关1上的接电片1-1与触头1-2相互分离，开关处于断开状态，此时的状态如图1所示。

当火药推销器2通电作用，以及离心块4感受到离心过载克服离心簧5的抗力向外运动时，钢球8解除对驱动杆3的锁定，驱动簧6推动驱动杆3向下运动，驱动杆3挤压处于悬臂梁状态的接电片1-1，使得接电片1-1向触头1-2的方向运动，每个接电片1-1被驱动杆3挤压到分别与其对应的两个触头1-2分别接触，此时两个触头1-2由断开变为导通，从而实现开关由断开变为导通状态，此时的状态如图2所示。

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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种火药及离心约束多通道开关，其特征在于，包括：接电开关(1)、火药作动器(2)、驱动杆(3)、离心块(4)、离心簧(5)、驱动簧(6)、本体(7)、钢球(8)、压板(9)、压螺(10)和销轴(11)；

所述接电开关(1)由接电片(1-1)、触头(1-2)、开关座(1-3)、开关体(1-4)和螺钉(1-5)构成，开关体(1-4)为一台阶状圆柱体，内部具有圆孔，圆孔四周均匀分布着若干方槽，圆孔与方槽之间具有缝隙，使得圆孔与方槽之间相互贯通，每一个开关座(3)、两个触头(1-2)和一个接电片(1-1)构成开关的一路，置于开关体(1-4)的方槽内，其中接电片(1-1)为厚度0.2mm～0.5mm的铍青铜带弯形裁剪而成，接电片(1-1)上端为平面且中部具有小孔，通过该小孔将接电片(1-1)用螺钉(1-5)固定在开关座(1-3)上，接电片(1-1)一侧为长条形结构，该长条形结构的中部具有圆弧形凸起，凸出尺寸为0.3mm～0.5mm，该长条形结构为悬臂梁状结构，开关座(1-3)为一非金属不导电材料，侧面具有两个小孔，两个触头(1-2)分别置于小孔内，过盈配合固定，触头(1-2)的一端为球头状，另一端为圆柱体，圆柱体尾部连接导线，开关座(1-3)一侧具有凹槽和凸起，接电片(1-1)一侧的长条形结构放置在该凹槽内，接电片(1-1)与两个触头(1-2)之间具有间隙；

所述火药作动器(2)为火药拔销器或火药推销器；

所述驱动杆(3)为一台阶状圆柱体，由大圆柱和小圆柱构成，大圆柱一端圆周上具有一圈梯形凹槽，该梯形凹槽上下斜面组成的角度为90°～150°，该梯形凹槽内嵌有钢球(8)，小圆柱上套有驱动簧(6)，驱动簧(6)处于压缩状态；

所述离心块(4)和离心簧(5)构成离心约束机构，离心块(4)一端具有圆孔，销轴(11)通过该圆孔将离心块(4)固定在本体(7)上，离心块(7)下端为“L”型结构，且具有螺纹孔，离心簧(5)与该螺纹孔连接，离心块(4)的材料为钨并经过真空热处理，离心簧(5)的另一端用压螺(10)固定。

2.如权利要求1所述的一种火药及离心约束多通道开关，其特征在于：

所述驱动杆(3)的直径大于两个接电片(1-1)的长条形结构的中部圆弧形凸起之间的距离，驱动簧(6)运动到位后的抗力大于驱动杆(3)克服接电开关(1)上若干个接电片(1-1)变形的抗力。

3.如权利要求1所述的一种火药及离心约束多通道开关，其特征在于：

所述钢球(8)嵌入驱动杆(3)内的锁定量为钢球(8)自身直径的1/6～1/4。

4.如权利要求1所述的一种火药及离心约束多通道开关，其特征在于：

所述离心簧(5)安装到位后处于压缩状态，压缩量为5％～10％。