CN109306825A - 一种柔性自适应间隙补偿锁机构及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明用于大型气密舱门的锁紧，具体涉及一种柔性自适应间隙补偿锁机构及使用方法，能够对大型运输机的气密货舱门和宇宙飞船的超大型气密舱门锁机构进行自适应间隙补偿。现有技术间隙调整非常不便，对每一对锁钩和锁座的调整均需要手动调整。本发明在舱门或门框上的锁钩或锁座上增加一套液压系统，每个锁座或锁钩上设置一个/对液压活塞段，所有活塞段组成一个联通器，由同一个液压源供压，用于消除锁钩与锁座的装配间隙，降低装配难度，活塞段的长度根据装配精度要求制定。解决了运输机和宇宙飞船大型货舱门锁机构中锁钩锁舌与锁座配合的调整工序繁琐，施工困难的问题，该发明可解决各种超大型气密舱门锁钩与锁座的间隙补偿问题。

Description

一种柔性自适应间隙补偿锁机构及使用方法
技术领域
本发明用于大型气密舱门的锁紧，具体涉及一种柔性自适应间隙补偿锁机构及使用方法，能够对大型运输机的气密货舱门和宇宙飞船的超大型气密舱门锁机构进行自适应间隙补偿。
背景技术
如图1-2所示，飞机和宇宙飞船的舱门5具有下位锁1、铰链和锁钩2，口框4上安装有锁座3，在生产和装配过程中会产生一定的变形，这使得舱门5和口框4上的锁钩2和锁座3间存在间隙，需要进行专门的配合调整，大型气密舱门上通常设置多对通常有十几对以上锁钩2和锁座3，锁钩2和锁座3配合间隙的调整需要在舱门5关闭状态下进行间隙检查，施工非常不便，对每一对锁钩2和锁座3的调整均需要松开紧固件、调整垫片7厚度、拧紧紧固件，所有锁钩2和锁座3调完后验证一轮，而每个舱门5的装配过程一般需要反复调整三轮以上，工作量极大，通过垫片7或齿形垫调整的锁钩2和锁座3很难保证每对锁钩2与锁座3完全贴合，可能出现个别锁钩2与锁座3不受力的情况，甚至多对锁钩2与锁座3不受力，导致其它锁钩2与锁座3受力极大的现象，影响舱门5气密载荷向周围结构的传递效率。
发明内容
本发明提供了一种柔性自适应间隙补偿锁机构及使用方法，实现对每对锁钩与锁座间间隙的控制。
一种柔性自适应间隙补偿锁机构，包括安装在舱门上的多个锁钩和安装在口框上对应的锁座，用于对大型气密舱门进行气密锁紧，该机构包括采用单向间隙补偿调整锁机构或者双向间隙补偿调整锁机构两种形式，其中
单向间隙补偿调整锁机构的锁座沿着锁紧方向滑动安装在口框上，并通过口框上的第一作动筒控制其位移；
双向间隙补偿调整锁机构的锁座与第一作动筒、第二作动筒的活塞杆铰接，该第一作动筒和第二作动筒铰接安装在口框上；
通过控制锁座与锁钩的相对位置进行同步锁紧。
对于单向间隙补偿调整锁机构锁座，各第一作动筒的液压管路统一经过电磁阀、单向阀与液压源连接；对于双向间隙补偿调整锁机构的锁座，第一作动筒和第二作动筒的液压管路统一经过电磁阀、单向阀与液压源连接。
所述电磁阀为常闭二位三通电磁阀，且具有回油接口，通过终点电门触发。
所述锁座安装在口框的轨道中。
所述舱门具有铰链。
一种利用上述柔性自适应间隙补偿锁机构进行锁紧的方法，在关门之前，锁钩和锁座处于最大间隙状态，关闭舱门到位后触发终点电门导通电磁阀，作动筒的活塞杆推动锁座向锁钩移动并同步锁紧。
为了解决上述技术问题，实现上述功能，本发明是通过以下技术方案实现的：在舱门或门框上的锁钩或锁座上增加一套液压系统，每个锁座或锁钩上设置一个/对液压活塞段，所有活塞段组成一个联通器，由同一个液压源供压，液压源设置2～3套备份，根据舱门的大小设计不同长度的活塞段，用于消除锁钩与锁座的装配间隙，降低装配难度，活塞段的长度根据装配精度要求制定；根据每对锁钩和锁座所在位置以及所承担舱门的气密载荷等设计不同的活塞横截面积，整个舱门的气密载荷由内外压差决定，这时锁机构中液压系统的压强数量级可以确定舱门所受气密载荷/所有活塞的面积总和，而每对锁钩和锁座的压紧力可由该活塞的面积进行调整控制，可实现对不同位置的锁钩与锁座的压紧力的可控设计，提高使用安全性。
本发明还可以用于大型宇宙飞船的气密舱门锁机构上，在宇宙飞船上使用时，应有加温系统作为辅助或在液压油中添加超低温抗冻剂等。本发明包含用丝杆或斜滑垫等其它形式代替液压活塞实现。本发明原理还可以用于其它各种多点接触式设备和机械的自适应间隙补偿。
本发明保证舱门与门框上的每对锁舌与挡块能够同时紧密贴合，可实现每对锁钩/锁舌与锁座/挡块以下简称锁钩与锁座之间的压紧力的控制，并降低对锁钩与锁座之间的装配精度要求，减少大量装配调整工序，以降低大型气密舱门的生产难度和成本；所有锁钩与锁座之间的紧密贴合可有效提高大型特别是超大型舱门和门框的密封性能。
有益效果：解决了运输机和宇宙飞船大型货舱门锁机构中锁钩锁舌与锁座配合的调整工序繁琐，施工困难的问题，该发明可解决各种超大型气密舱门锁钩与锁座的间隙补偿问题。
附图说明
图1是飞机气密货舱门锁机构典型布置图；
图2是现有锁钩与锁座间隙垫片调整示意图；
图3是单向间隙补偿调整锁机构的锁座调整示意图；
图4是双向间隙补偿调整锁机构的锁座调整示意图；
图5是作动筒的液压控制机构。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图5所示，多个舱门锁座3的作动筒的液压管路统一经过电磁阀、单向阀与液压源连接，该电磁阀为常闭二位三通电磁阀，且具有回油接口。对于柔性自适应间隙补偿锁机构包括采用单向间隙补偿调整锁机构或者双向间隙补偿调整锁机构，其中单向间隙补偿调整锁机构的锁座3沿着锁紧方向滑动安装在口框4的轨道9中，并通过第一作动筒8控制其位移；双向间隙补偿调整锁机构的锁座3与第一作动筒8和第二作动筒9的活塞杆铰接，该第一作动筒8和第二作动筒11铰接安装在口框4上。
在关门之前，间隙补偿锁机构的液压系统不供压，保证锁钩2和锁座3处于最大间隙状态，方便舱门5关闭。在舱门5关闭到位后，触动关门到位终点电门，此时，电磁阀将供油管路联通，在液压的作用下，活塞杆推动锁座3向锁钩2移动注意：此时的液压系统压力应控制在以下范围，对于内开式舱门，其液压系统压力应保证通过活塞段使所有锁钩和锁座完全贴合——最小值下限，同时又能保证活塞推力在门上产生的合力不至于使舱门防意外开启锁机构产生任何形式的破坏——最大值上限；对于外开式舱门，其液压系统压力应保证通过通过活塞段使所有锁钩和锁座完全贴合——最小值下限，同时又能保证活塞推力在门上产生的合力不至于使舱门与门框上的密封系统被压得太紧而产生任何形式的破坏——最大值上限。当飞机升空后，随着机舱内外压差增大，单向阀开始工作，保证在舱门承受气密载荷时，间隙补偿系统的活塞可以承担舱门气密载荷带来的锁钩与锁座的压紧力。在舱门接收下一次开门指令时，电磁阀关闭，第一作动筒8和/或第二作动筒11与液压源的联通管路断开，同时与回油管路联通，活塞杆在弹簧力的作用下收回，使锁钩2和锁座3分离并可达到最大间隙状态，方便锁钩2与锁座3脱离，作动筒中的液压油经单向阀通向回油管。

Claims (6)

1.一种柔性自适应间隙补偿锁机构，包括安装在舱门(5)上的多个锁钩(2)和安装在口框(4)上对应的锁座(3)，用于对大型气密舱门进行气密锁紧，其特征在于：该机构包括采用单向间隙补偿调整锁机构或者双向间隙补偿调整锁机构两种形式，其中
单向间隙补偿调整锁机构的锁座(3)沿着锁紧方向滑动安装在口框(4)上，并通过口框(4)上的第一作动筒(8)控制其位移；
双向间隙补偿调整锁机构的锁座(3)与第一作动筒(8)、第二作动筒(11)的活塞杆铰接，该第一作动筒(8)和第二作动筒(9)铰接安装在口框(4)上；
通过控制锁座(3)与锁钩(2)的相对位置进行同步锁紧。
2.根据权利要求1所述的柔性自适应间隙补偿锁机构，其特征在于：对于单向间隙补偿调整锁机构锁座(3)，各第一作动筒(8)的液压管路统一经过电磁阀、单向阀与液压源连接；对于双向间隙补偿调整锁机构的锁座(3)，第一作动筒(8)和第二作动筒(9)的液压管路统一经过电磁阀、单向阀与液压源连接。
3.根据权利要求2所述的柔性自适应间隙补偿锁机构，其特征在于：所述电磁阀为常闭二位三通电磁阀，且具有回油接口，通过终点电门触发。
4.根据权利要求1所述的柔性自适应间隙补偿锁机构，其特征在于：所述锁座(3)安装在口框(4)的轨道(9)中。
5.根据权利要求1所述的柔性自适应间隙补偿锁机构，其特征在于：所述舱门(5)具有铰链。
6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的柔性自适应间隙补偿锁机构进行锁紧的方法，其特征在于：在关门之前，锁钩(2)和锁座(3)处于最大间隙状态，关闭舱门(5)到位后触发终点电门导通电磁阀，作动筒的活塞杆推动锁座(3)向锁钩(2)移动并同步锁紧。
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