CN109131949B - 一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置，涉及可重复使用运载器着陆支架领域，能够,能重复使用,并且可控制同步解锁。本发明包括：第一锁定机构、第二锁定机构、副着陆腿、主着陆腿、联动杆。主着陆腿两侧设置两个副着陆腿，副着陆腿长度长于主着陆腿。副着陆腿分别在顶部设置一个第一锁定机构和中部对称设置两个第二锁定机构，第一锁定机构通过联动杆和第二锁定机构连接，并且第一锁定机构和第二锁定机构均与副着陆腿固定连接。第一锁定机构锁定时，第二锁定机构锁定，第一锁定机构解锁时，第一锁定机构带动联动杆解锁第二锁定机构。与传统的锁定装置相比，本发明具有结构可靠、解锁可靠性高、可重复使用、能够实现同步解锁等优点。

Description

一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置

技术领域

本发明涉及可重复使用运载器着陆支架领域，尤其涉及一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置。

背景技术

可重复使用运载器是一种新型运载器，具有垂直起降、着陆回收的功能。其原理是通过展开着陆支架，达到垂直着陆回收的目的。可重复使用运载器能够多次使用、反复利用，从而大幅度缩减运载器的发射与制造成本，具有巨大的经济价值。目前，美国Space-X公司研制的Falcon-9系列运载器已经进入运营阶段，将运载器的成本降低了近70%。着陆支架是可重复使用运载器成功回收的必要保证，而着陆支架的锁定装置决定了着陆支架能否顺利展开，进而影响可重复使用运载器回收的成败。

现有的可重复使用运载器着陆支架的锁定装置采用的是火工品和伸缩式插销锁机构。火工品的锁定装置通过爆炸螺栓的断裂解除着陆支架与运载器之间的约束，该种锁定方式不利于重复使用，并且一旦火工品出现故障着陆支架将无法展开，从而导致运载器着陆失败。伸缩式插销锁是一种机械式可重复使用的锁定装置，其具有结构简洁、解锁简单、易于布置等优点，然而对于着陆支架而言，其不能实现同时解锁，不利于着陆支架的展开，大大降低了解锁的可靠性。

综上,现有技术中，缺乏一种用于运载器着陆的锁定装置,能重复使用,并且可控制同步解锁。

发明内容

本发明提供一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置，是机械式同步解锁机构，能够重复使用，具有结构可靠、结构质量轻、解锁可靠性高的优点。

一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置，其特征在于,包括:

第一锁定机构、第二锁定机构、副着陆腿、主着陆腿、联动杆。

主着陆腿两侧设置两个副着陆腿，副着陆腿长度长于主着陆腿，在空间上形成“Λ”形状。副着陆腿在顶部设置第一锁定机构，在中点位置设置第二锁定机构，第一锁定机构通过联动杆和第二锁定机构连接，并且第一锁定机构和第二锁定机构均与副着陆腿固定连接。

第一锁定机构锁定时，第二锁定机构锁定，第一锁定机构解锁时，第一锁定机构带动联动杆解锁第二锁定机构。

进一步的，第一锁定机构包括：第一基座、第一锁扣、第一锁杆、第一锁钩、解锁杆、第一限位板、连接杆、第一定位销、第一传动杆、第一连接销、第一传动轴、第一弹簧、第二弹簧。

第一基座上设置第一限位板，第一锁钩和第一锁杆安装在第一限位板上，并通过第一定位销锁紧；

第一锁扣固定连接在火箭箭体上，和第一锁杆、第一锁钩相互配合，能够锁紧和分离；

第一基座上设置与第一弹簧和第二弹簧配合安装的固定槽，第一弹簧一端固定连接第一基座的固定槽，一端固定连接第一锁杆,第一弹簧的拉力给第一锁杆提供顺时针转动趋势；

第二弹簧一端固定连接第一基座的固定槽，一端固定连接第一锁钩，第二弹簧的拉力给第一锁钩提供逆时针转动趋势。

第一基座上设置滑槽，第一传动轴置于滑槽内，运动轨迹受滑槽限制，只存在一个沿滑槽方向的平动自由度，第一传动轴连接联动杆。

解锁杆固定连接连接杆，连接杆通过第一传动轴和第一传动杆连接，第一连接销通过螺纹配合和第一传动杆、第一锁杆连接。

当第一传动轴位于第一基座上的滑槽右端，第一锁钩上设置凹槽,第一锁扣置于第一锁钩的凹槽内配合锁定，在锁定状态下,第一限位板限制第一锁杆和第一锁钩的运动,从而保持锁定位置，第一锁定机构锁定。解锁杆只存在一个旋转自由度，当解锁杆顺时针转动时，解锁杆带动连接杆运动，连接杆带动第一传动轴平动，第一传动轴带动第一传动杆运动，第一传动杆通过第一连接销的固定连接作用带动第一锁杆顺时针转动,第一锁杆脱离第一锁钩的凹槽,第一锁定机构解锁。

连接杆运动时第一传动轴平动，带动联动杆运动，联动杆解锁第二锁定机构。

进一步的，第二锁定机构包括：第二基座、第二锁扣、第二锁杆、第二锁钩、联动轴、第二限位板、连接长杆、第二定位销、第二传动杆、第二连接销、第二传动轴、第三弹簧、第四弹簧。

第二基座上设置第二限位板，第二锁钩和第二锁杆安装在第二限位板上，并通过第二定位销锁紧；

第二锁扣固定连接在火箭箭体上，和第二锁杆、第二锁钩相互配合，能够锁紧和分离；

第二基座上设置与第三弹簧和第四弹簧配合安装的固定槽，第三弹簧一端固定连接第二基座的固定槽, 第三弹簧的拉力给第二锁杆提供顺时针转动趋势；

第四弹簧一端固定连接第二基座的固定槽，一端固定连接第二锁钩，第四弹簧的拉力给第二锁钩提供逆时针转动趋势。第二基座上设置滑槽，第二传动轴置于滑槽内，运动轨迹受滑槽限制，第二传动轴连接联动杆。

联动杆通过联动轴和连接长杆连接，连接长杆通过第二传动轴和第二传动杆连接，第二传动杆通过第二连接销和第二锁杆连接。

当第二传动轴位于第二基座上的滑槽右端，第二锁钩上设置凹槽,第二锁扣置于第二锁钩的凹槽内配合锁定，在锁定状态下,第二锁杆和第二锁钩相互限制运动,第二锁定机构锁定。

联动杆转动时，联动杆带动联动轴运动，联动轴带动连接长杆和第二传动轴运动，第二传动杆通过第二连接销的固定连接作用带动第二锁杆顺时针转动、第二锁杆脱离第二锁钩的凹槽,第二锁定机构解锁。

本发明的有益效果是：

本发明中锁定机构原理依靠锁杆、锁钩、锁扣、限位板、基座相互作用共同实现，结构可靠；相比于伸缩式插销锁，锁定装置设有联动机构，能够实现同时解锁，联动机构简单、传动效率高，锁定装置解锁可靠性高；相比于火工品式的锁定装置，本发明具有重复使用、使用寿命长、便于维修等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是第一锁定机构锁定状态的结构示意图；

图3是第一锁定机构解锁状态的结构示意图；

图4是第二锁定机构锁定状态的结构示意图；

图5是第二锁定机构解锁状态的结构示意图；

图6是第一锁定机构锁定状态的主视图；

图7是第一锁定机构解锁状态的主视图；

图8是第二锁定机构锁定状态的主视图；

图9是第二锁定机构解锁状态的主视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例提供一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置，如图1所示，包括：第一锁定机构1、第二锁定机构2、副着陆腿3、主着陆腿4、联动杆5。

主着陆腿4两侧设置两个副着陆腿3，副着陆腿3长度长于主着陆腿4。副着陆腿3分别在顶部设置一个第一锁定机构1和中部对称设置两个第二锁定机构2，第一锁定机构1通过联动杆5和第二锁定机构2连接，并且第一锁定机构1和第二锁定机构2均与副着陆腿3固定连接。

第一锁定机构1锁定时，第二锁定机构2锁定，第一锁定机构1解锁时，第一锁定机构1带动联动杆5解锁第二锁定机构2。

第一锁定机构1包括：第一基座11、第一锁扣12、第一锁杆13、第一锁钩14、解锁杆15、第一限位板16、连接杆17、第一定位销18、第一传动杆19、第一连接销110、第一传动轴111、第一弹簧112、第二弹簧113。

第一基座11上设置第一限位板16，第一锁钩4和第一锁杆13安装在第一限位板16上，并通过第一定位销18锁紧；

第一锁扣12固定连接在火箭箭体上，和第一锁杆13、第一锁钩14相互配合，能够锁紧和分离；

第一基座11上设置与第一弹簧112和第二弹簧113配合安装的固定槽，第一弹簧112一端固定连接第一基座11的固定槽，一端固定连接第一锁杆13,第一弹簧112的拉力给第一锁杆13提供顺时针转动趋势；

第二弹簧113一端固定连接第一基座11的固定槽，一端固定连接第一锁钩14，第二弹簧113的拉力给第一锁钩14提供逆时针转动趋势；

第一基座11上设置滑槽，第一传动轴111置于滑槽内，运动轨迹受滑槽限制，第一传动轴111连接联动杆5；

解锁杆15固定连接连接杆17，连接杆17通过第一传动轴111和第一传动杆19连接，第一传动杆19和第一连接销110、第一锁杆13连接；

当第一传动轴111位于第一基座11上的滑槽右端，且第一锁扣12位于第一锁钩14的凹槽内，第一锁定机构1锁定，如图2和图6所示。

当解锁杆15顺时针转动时，解锁杆15带动连接杆17运动，第一传动轴111受到第一基座11滑槽的结构限制，随着连接杆17在滑槽中平动，第一传动轴111带动第一传动杆19运动，第一传动杆19通过第一连接销110的固定连接作用带动第一锁杆13顺时针转动,第一锁杆13脱离第一锁钩14的凹槽,失去第一锁钩14的结构限制，由于第一弹簧12拉力的作用，第一锁杆13顺时针转动，并推动第一锁扣12，从而解锁，第一锁定机构1解锁，如图3和图7所示。

第二锁定机构2包括：第二基座21、第二锁扣22、第二锁杆23、第二锁钩4、联动轴25、第二限位板26、连接长杆27、第二定位销28、第二传动杆29、第二连接销210、第二传动轴211、第三弹簧212、第四弹簧213。

第二基座22上设置第二限位板26，第二锁钩24和第二锁杆23安装在第二限位板26上，并通过第二定位销28锁紧；

第二锁扣22固定连接在火箭箭体上，和第二锁杆23、第二锁钩24相互配合，能够锁紧和分离；

第二基座21上设置与第三弹簧212和第四弹簧213配合安装的固定槽，第三弹簧212一端固定连接第二基座21的固定槽, 第三弹簧212的拉力给第二锁杆23提供顺时针转动趋势；

第四弹簧213一端固定连接第二基座21的固定槽，一端固定连接第二锁钩24，第四弹簧213的拉力给第二锁钩24提供逆时针转动趋势；

第二基座21上设置滑槽，第二传动轴211置于滑槽内，运动轨迹受滑槽限制，第二传动轴211连接联动杆5；

联动杆5通过联动轴25和连接长杆27连接，连接长杆27通过第二传动轴211和第二传动杆29连接，第二传动杆29和第二连接销210、第二锁杆23连接；

当第二传动轴211位于第二基座21上的滑槽右端，且第二锁扣22位于第二锁钩24的凹槽内，第二锁定机构2锁定，如图4图8所示。

当解锁杆15顺时针转动时，解锁杆15带动连接杆17运动，连接杆17带动第一传动轴111平动，第一传动轴111带动第一传动杆19运动，第一传动杆19通过第一连接销110的固定连接作用带动第一锁杆13顺时针转动、解锁。

同时，第一传动轴111带动联动杆运动，联动杆5带动联动轴25运动，联动轴25带动连接长杆27和第二传动轴211运动，第二传动杆29通过第二连接销210的固定连接作用带动第二锁杆23顺时针转动、解锁，如图5和图9所示。

本发明的有益效果是：

本发明中锁定机构原理依靠锁杆、锁钩、锁扣、限位板、基座相互作用共同实现，结构可靠；相比于伸缩式插销锁，锁定装置设有联动机构，能够实现同时解锁，联动机构简单、传动效率高，锁定装置解锁可靠性高；相比于火工品式的锁定装置，本发明具有重复使用、使用寿命长、便于维修等特点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种用于可重复使用运载器着陆支架的锁定装置，其特征在于,包括:

第一锁定机构（1）、第二锁定机构（2）、副着陆腿（3）、主着陆腿（4）、联动杆（5），

主着陆腿（4）两侧设置两个副着陆腿（3），副着陆腿（3）长度长于主着陆腿（4）；

副着陆腿（3）在顶部设置第一锁定机构（1）,副着陆腿（3）在中点位置设置第二锁定机构（2），第一锁定机构（1）通过联动杆（5）和第二锁定机构（2）连接，并且第一锁定机构（1）和第二锁定机构（2）均与副着陆腿（3）固定连接；

第一锁定机构（1）锁定时，第二锁定机构（2）锁定，第一锁定机构（1）解锁时，第一锁定机构（1）带动联动杆（5）解锁第二锁定机构（2）；

其中，所述第一锁定机构（1）包括：

第一基座（11）、第一锁扣（12）、第一锁杆（13）、第一锁钩（14）、解锁杆（15）、第一限位板（16）、连接杆（17）、第一定位销（18）、第一传动杆（19）、第一连接销（110）、第一传动轴（111）、第一弹簧（112）、第二弹簧（113），

第一基座（11）上设置第一限位板（16），第一锁钩（14）和第一锁杆（13）安装在第一限位板（16）上，并通过第一定位销（18）锁紧；

第一锁扣（12）固定连接在火箭箭体上，和第一锁杆（13）、第一锁钩（14）相互配合，能够锁紧和分离；

第一基座（11）上设置与第一弹簧（112）和第二弹簧（113）配合安装的固定槽，第一弹簧（112）一端固定连接第一基座（11）的固定槽，一端固定连接第一锁杆（13）,第一弹簧(112)的拉力给第一锁杆(13)提供顺时针转动趋势；

第二弹簧（113）一端固定连接第一基座（11）的固定槽，一端固定连接第一锁钩(14)，第二弹簧（113）的拉力给第一锁钩(14)提供逆时针转动趋势；

第一基座（11）上设置滑槽，第一传动轴（111）置于滑槽内，运动轨迹受滑槽限制，第一传动轴（111）连接联动杆（5）；

解锁杆（15）固定连接连接杆（17），连接杆（17）通过第一传动轴（111）和第一传动杆（19）连接，第一连接销（110）通过螺纹配合和第一传动杆（19）、第一锁杆（13）连接；

当第一传动轴（111）位于第一基座（11）上的滑槽右端，第一锁钩(14)上设置凹槽,第一锁扣（12）置于第一锁钩（14）的凹槽内配合锁定，在锁定状态下,第一限位板（16）限制第一锁杆(13)和第一锁钩(14)的运动,第一锁定机构（1）锁定；

当解锁杆（15）顺时针转动时，解锁杆（15）带动连接杆（17）运动，连接杆（17）带动第一传动轴（111）平动，第一传动轴（111）带动第一传动杆（19）运动，第一传动杆（19）通过第一连接销（110）的固定连接作用带动第一锁杆（13）顺时针转动,第一锁杆(13)脱离第一锁钩(14)的凹槽,第一锁定机构(1)解锁；

连接杆（17）运动时第一传动轴（11）平动，带动联动杆（5）运动，联动杆（5）解锁第二锁定机构（2）。

2.根据权利要求1所述的锁定装置，其特征在于，第二锁定机构（2）包括：

第二基座（21）、第二锁扣（22）、第二锁杆（23）、第二锁钩（4）、联动轴（25）、第二限位板（26）、连接长杆（27）、第二定位销（28）、第二传动杆（29）、第二连接销（210）、第二传动轴（211）、第三弹簧（212）、第四弹簧（213），

第二基座（21）上设置第二限位板（26），第二锁钩（24）和第二锁杆（23）安装在第二限位板（26）上，并通过第二定位销（28）锁紧；第二锁扣（22）固定连接在火箭箭体上，和第二锁杆（23）、第二锁钩（24）相互配合，能够锁紧和分离；

第二基座（21）上设置与第三弹簧（212）和第四弹簧（213）配合安装的固定槽，第三弹簧（212）一端固定连接第二基座（21）的固定槽, 第三弹簧(212)的拉力给第二锁杆(23)提供顺时针转动趋势；

第四弹簧（213）一端固定连接第二基座（21）的固定槽，一端固定连接第二锁钩(24)，第四弹簧（213）的拉力给第二锁钩（24）提供逆时针转动趋势；

第二基座（21）上设置滑槽，第二传动轴（211）置于滑槽内，运动轨迹受滑槽限制，第二传动轴（211）连接联动杆（5）；

联动杆（5）通过联动轴（25）和连接长杆（27）连接，连接长杆（27）通过第二传动轴（211）和第二传动杆（29）连接，第二传动杆（29）通过第二连接销（210）和第二锁杆（23）连接；

当第二传动轴（211）位于第二基座（21）上的滑槽右端，第二锁钩(24)上设置凹槽,第二锁扣（22）置于第二锁钩（24）的凹槽内配合锁定，在锁定状态下,第二限位板（26）限制第二锁杆(23)和第二锁钩(24)的运动,第二锁定机构（2）锁定；

联动杆(5)转动时,联动杆（5）带动联动轴（25）运动，联动轴（25）带动连接长杆（27）和第二传动轴（211）运动，第二传动杆（29）通过第二连接销（210）的固定连接作用带动第二锁杆（23）顺时针转动,第二锁杆(23)脱离第二锁钩(24)的凹槽,第二锁定机构(2)解锁。

Images