CN109631686B - 一种巡飞弹折叠翼机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巡飞弹折叠翼机构，其包括齿轮、齿条、底固定板、上夹板、弹簧单元、展开锁定机构和折叠锁定机构，底固定板固定在弹身顶部，其上表面设置有长条导向槽，导向槽与弹身中轴线平行；每个齿轮上下旋转轴分别插入两个轴承内圈中，两个轴承外圈分别插入上夹板和底固定板的孔中；齿条为两侧具有啮合齿的直板状构件，其两侧的啮合齿分别与两个齿轮啮合，其后端部与弹簧单元连接，弹簧单元固定在底固定板上，齿条下表面安装有定位销，定位销沿着导向槽滑动，上夹板通过连接件固定在底固定板上。本发明运动可靠性高且展开过程稳定，能够实现折叠机构的展开与锁定。

Description

一种巡飞弹折叠翼机构

技术领域

本发明涉及一种巡飞弹折叠翼机构，适用于巡飞弹折叠弹翼的快速展开和锁定。

背景技术

对于新一代巡飞导弹,较大的翼展宽度对导弹的运输和发射装置提出新的要求。采用折叠翼技术,可有效缩小弹翼占用空间,增加机载载弹量，提高战斗力。折叠翼机构作为关键部件，要求折叠翼机构运动可靠性高、结构简单、展开过程稳定以及展开时对弹身冲击小，便于存储。

目前折叠弹翼主要采用电机式-直连式/联动滑块式、高压气体/燃气作动筒-直连式/联动滑块式。电机作为动力源,使得机构过于复杂,高压气体/燃气作动筒作为动力源，展开过程激烈，同时由于属于危险品，在设计、试验和存储上有一定安全限制；直连式/联动滑块式传动效率低，运动可靠性不高。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提出一种机构设计简单，安全可靠，展开稳定的折叠翼机构。

本发明的巡飞弹折叠翼机构用于将弹翼安装到弹身上，其包括齿轮、齿条、底固定板、上夹板、弹簧单元、展开锁定机构和折叠锁定机构，所述齿轮为齿轮盘上伸出有连接臂的结构，所述连接臂用以连接所述弹翼，所述底固定板固定在弹身顶部，其上表面设置有长条导向槽，所述导向槽与弹身中轴线平行；两个轴承以关于所述导向槽延长线对称的方式利用其外圈卡嵌固定在所述底固定板上，两个所述齿轮下旋转轴分别插入两个固定在所述底固定板的所述轴承的内圈上；所述齿条为两侧具有啮合齿的直板状构件，其两侧的啮合齿分别与两个所述齿轮啮合，其后端部与所述弹簧单元连接，所述弹簧单元固定在所述底固定板上，所述齿条下表面安装有定位销，所述齿条能够在所述齿轮和所述弹簧单元的共同作用下向后运动，在所述齿条向后运动时，所述定位销沿着所述导向槽滑动；所述上夹板通过连接件以平行方式固定在所述底固定板上，在其板面上对应的位置嵌装有两个轴承，两个齿轮的上旋转轴分别插入固定在所述上夹板上两个轴承的内圈中；所述弹翼处于折叠状态时，能够通过折叠锁定机构锁止，所述弹翼处于展开状态时能够通过所述展开锁定机构锁定。

优选所述弹簧单元包括弹簧前挡板、弹簧后挡板和两个弹簧，两个所述弹簧前挡板与所述齿条后端连接，能够随所述齿条运动，所述弹簧后挡板固定在所述底固定板上，两个所述弹簧的两端分别固定在所述弹簧前挡板和所述弹簧后挡板上。

优选所述折叠锁定机构包括分别安装在两个弹翼梢部的两个圆环和安装在弹身上的电磁铁，所述弹翼的根部通过螺钉连接在所述齿轮连接臂的端部，在两个所述弹翼梢部分别设置有一个所述圆环，当两个所述齿轮带动两个所述弹翼转动至折叠位置时，安装在弹身上的推拉式电磁铁支柱在不通电时处于伸长状态，电磁铁支柱插入两个圆环中，将两个所述弹翼锁定在折叠状态，通电时，所述电磁铁支柱迅速收缩，以解除锁定。

优选所述展开锁定机构具有两组，其包括展开锁定筒体、展开锁定弹簧和展开锁定销，两个所述展开锁定筒体分别在两个齿轮下方安装在所述底固定板的下表面上，所述展开锁定弹簧的一端放置在展开锁定筒体底部，其另一端与展开锁定销的下端部抵接，所述展开锁定销的上端穿过所述底固定板上的通孔，当所述弹翼处于折叠状态时，所述展开锁定销的上端抵接在所述齿轮的下表面上，所述展开锁定弹簧处于最大压缩状态；在所述齿轮上，在靠近所述连接臂附近的位置，开设有销孔，随着所述弹翼转动至展开状态，所述弹翼碰到设置所述固定板上的挡位销而停止运动，所述展开锁定销也在所述齿轮下表面上相对滑动至插入所述销孔中，将所述弹翼锁定在展开状态。

优选所述挡位销表面粘贴有一层2mm厚减震橡胶。

优选所述齿轮能够转动的最大角度为90°，所述齿轮为24齿，模数为3，所述齿轮与所述齿条中心距为42mm,两个所述齿轮中心距为105mm。

优选所述弹簧单元提供弹簧力的范围为10kg-60kg。

优选所述展开锁定弹簧的弹簧力范围为0.2kg-1kg。

优选所述齿轮为异形齿轮一体构件，所述中心旋转轴的上下两段轴长度均为13.5mm，轴肩高1.5mm。

优选所述底固定板上设置有凹槽，所述弹簧后挡板通过4颗M4×12螺钉固定在凹槽内。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用弹簧作为动力源，齿轮-齿条传动形式，同时齿轮轴设置非接触角轴承，展开过程中，弹簧线性输出弹簧力，同时齿轮轴摩擦力小，因此展开过程迅速且平稳，不易出现卡滞、顿挫和冲击等现象；齿轮-齿条传动同步性好，同时接触间隙小，传动效率高，运动可靠性高。

(2)本发明采用带橡胶垫的挡位销作为第一级展开限制，展开锁定机构作为第二级展开限制，可有效减缓展开冲击，同时双重保险增加展开锁定可靠性。

(3)本发明采用推拉式电磁铁作为折叠锁定机构，不通电时电磁铁支柱处于伸长状态，锁定弹翼，通电后，支柱迅速收缩，解除锁定，该结构简单可靠。

(4)本发明中除电磁铁外，其他纯机械部件，结构简单，故障率低，可靠性高。无火工品，高压气体等易燃易爆危险品，在试验、运输、存储等方面具有显著优势。

附图说明

图1(1)为带有弹翼的巡飞弹折叠翼机构折叠状态的俯视示意图；(2)不带有弹翼的巡飞弹折叠翼机构展开状态的侧视图。

图2(1)(2)(3)(4)为对应图1的剖切图。

图3为巡飞弹折叠翼机构展开状态下齿轮齿条啮合机构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施对本发明做进一步详细的说明。文中的前后通过巡飞弹飞行方向的前后来定义。

如图1、图2所示，一种巡飞弹折叠翼机构，包括齿轮1、上夹板2、底固定板3、齿条4、弹簧前挡板5、弹簧后挡板6、弹簧7、轴承8、齿条定位销9、展开锁定筒体10、展开锁定弹簧11、展开锁定销12、上下板连接件13、弹翼14和电磁铁15。电磁铁15是推拉式电磁铁，不通电时电磁铁支柱处于伸长状态，通电支柱收缩。

齿轮1的上下轴分别插入两个轴承8的内圈中，并形成过盈配合；轴承8外圈插入上夹板和底固定板的孔中，并形成过盈配合；齿条4后端面和弹簧前挡板5连接；弹簧后挡板6和底固定板3连接；两个弹簧7放置在弹簧前挡板5和弹簧后挡板6之间；齿轮1和齿条4啮合；上夹板2和底固定板3通过上下板连接件13连接。

弹翼14和电磁铁15组成折叠锁定机构。弹翼14根部和齿轮1连接臂通过螺钉连接，两个弹翼14梢部分别设置有一个圆环，推拉式电磁铁15不通电时电磁铁支柱处于伸长状态，插入两个重合的圆环中，锁定弹翼，通电后，支柱迅速收缩，解除锁定。

展开锁定筒体10、展开锁定弹簧11和展开锁定销12组成展开锁定机构。展开锁定弹簧11置于展开锁定筒体10底部，和展开锁定销12的下端部接触，提供展开锁定销12的驱动力。弹翼14处于折叠状态时，展开锁定弹簧11处于最大压缩状态，展开锁定销12柱体穿过底固定板3的开孔，柱体顶部和齿轮1的齿轮盘下表面抵接；弹翼14展开时，弹翼14碰到底固定板3上设置的挡位销而停止运动，此时，齿轮1的开孔刚好在展开锁定销12上方，展开锁定销12在展开锁定弹簧11驱动下插入齿轮1的开孔中，完成锁定。

底固定板3上设置有两个挡位销，挡位销表面粘贴一层2mm厚减震橡胶。齿轮1的齿轮盘的圆周的一部分上设置有啮合齿，其能够转动最大的角度为90°，齿轮为24齿，模数为3，齿轮与齿条中心距为42mm,齿轮中心距为105mm。弹簧弹簧力范围为10kg—60kg。展开锁定弹簧弹簧力范围为0.2kg—1kg。齿轮为异形齿轮一体构件，上下轴长度均为13.5mm，轴肩高1.5mm。齿条为异形齿条一体构件，共10齿，前部带定位销孔，后部和弹簧前挡板5使用M4×10螺钉连接。底固定板设有凹槽，弹簧后挡板放置在凹槽内，通过4颗M4×12螺钉拧紧。

本发明的工作过程如下：

初始状态时，折叠锁定机构推拉式电磁铁15支柱穿入弹翼尾部两个圆环，阻止弹翼打开，同时弹簧处于被压缩状态，如图1所示；

上电后，推拉式电磁铁迅速收缩支柱，支柱从弹翼尾部圆环脱出，弹簧开始释放，弹簧7驱动齿条4前进，带动齿轮1转动，使弹翼绕轴展开，弹翼展开至预定角度，遇到挡位销停止展开，展开锁定机构的锁定销在弹簧作用下插入底固定板3的销孔中锁定，整个展开过程完成，展开状态如图3所示。

在此，需要说明的是，本说明书中未详细描述的内容，是本领域技术人员通过本说明书中的描述以及现有技术能够实现的。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本发明做出若干的修改和替换，所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种巡飞弹折叠翼机构，用于将弹翼安装到弹身上并展开锁定，其特征在于：包括齿轮、齿条、底固定板、上夹板、弹簧单元、展开锁定机构和折叠锁定机构，所述齿轮为齿轮盘上伸出有连接臂的结构，所述连接臂用以连接所述弹翼，所述底固定板固定在弹身顶部，其上表面设置有长条导向槽，所述导向槽与弹身中轴线平行；两个轴承以关于所述导向槽延长线对称的方式利用其外圈卡嵌固定在所述底固定板上，两个所述齿轮的下旋转轴分别插入两个固定在所述底固定板的所述轴承的内圈中；所述齿条为两侧具有啮合齿的直板状构件，其两侧的啮合齿分别与两个所述齿轮啮合，其后端部与所述弹簧单元连接，所述弹簧单元固定在所述底固定板上，所述弹簧单元包括弹簧前挡板、弹簧后挡板和两个弹簧，所述弹簧前挡板与所述齿条后端连接，能够跟随所述齿条运动，所述弹簧后挡板固定在所述底固定板上，两个所述弹簧的两端分别固定在所述弹簧前挡板和所述弹簧后挡板上，所述齿条下表面安装有定位销，所述齿条能够在所述齿轮和所述弹簧单元的共同作用下向后运动，在所述齿条向后运动时，所述定位销沿着所述导向槽滑动；所述上夹板通过连接件以平行方式固定在所述底固定板上，在其板面上对应的位置嵌装有两个轴承，两个齿轮的上旋转轴分别插入固定在所述上夹板上两个轴承的内圈中；所述弹翼处于折叠状态时，能够通过折叠锁定机构锁定，所述弹翼处于展开状态时，能够通过所述展开锁定机构锁定；

所述展开锁定机构具有两组，其包括展开锁定筒体、展开锁定弹簧和展开锁定销，两个所述展开锁定筒体分别在两个齿轮下方安装在所述底固定板的下表面上，所述展开锁定弹簧的一端放置在展开锁定筒体底部，其另一端与展开锁定销的下端部接触，所述展开锁定销的上端穿过所述底固定板上的通孔；当所述弹翼处于折叠状态时，所述展开锁定销的上端抵接在所述齿轮盘的下表面上，所述展开锁定弹簧处于最大压缩状态；在所述齿轮上，在靠近所述连接臂附近的位置，开设有销孔，随着所述弹翼转动至展开状态，所述弹翼碰到设置所述固定板上的挡位销而停止运动，所述展开锁定销也在所述齿轮盘下表面上相对滑动至插入所述销孔中，将所述弹翼锁定在展开状态；

所述折叠锁定机构包括分别安装在两个弹翼梢部的两个圆环和安装在弹身上的电磁铁，所述弹翼的根部通过螺钉连接在所述齿轮连接臂的端部，在两个所述弹翼梢部分别设置有一个所述圆环，当两个所述齿轮带动两个所述弹翼转动至折叠位置时，安装在弹身上的推拉式电磁铁支柱在不通电时处于伸长状态，电磁铁支柱插入两个圆环中，将两个所述弹翼锁定在折叠状态，通电时，所述电磁铁支柱迅速收缩，以解除锁定。

2.根据权利要求1所述的一种巡飞弹折叠翼机构，其特征在于：所述挡位销表面粘贴有一层2mm厚减震橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种巡飞弹折叠翼机构，其特征在于：所述齿轮能够转动的最大角度为90°，所述齿轮为24齿，模数为3，所述齿轮与所述齿条中心距为42mm，两个所述齿轮中心距为105mm。

4.根据权利要求1所述的一种巡飞弹折叠翼机构，其特征在于：所述弹簧单元提供弹簧力的范围为10kg-60kg。

5.根据权利要求1所述的一种巡飞弹折叠翼机构，其特征在于：所述展开锁定弹簧的弹簧力范围为0.2kg-1kg。

6.根据权利要求1所述的一种巡飞弹折叠翼机构，其特征在于：所述齿轮为异形齿轮一体构件，所述上旋转轴和下旋转轴的长度均为13.5mm，轴肩高1.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种巡飞弹折叠翼机构，其特征在于：所述底固定板上设置有凹槽，所述弹簧后挡板通过4颗M4×12螺钉固定在凹槽内。

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