CN109950080A - 一种用于航空类机械锁的到位开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于航空类机械锁的到位开关，由连接件、滑动杆、导电弧片、卡簧、衬套、碳刷、压簧、圆筒体和接线端子组成；圆筒体用于限制滑动杆的运动轨迹，并为碳刷提供安装位置。滑动杆和碳刷组成开关。衬套用于限定滑动杆在圆筒内沿轴线运动，保证触点可靠接触。卡簧用于固定和限制衬套的位置。导电弧片固定在滑动杆上。滑动杆和机械锁内部触发机构连接，机械锁开闭过程中带动滑动杆同步运动，控制导电弧片和不同位置的碳刷形成闭合回路，从而反馈机械锁的开锁和闭锁信号。到位开关充分利用锁自身的限位，使得到位开关反馈的位置信号和机械锁的运动完全一致，具有控制结构简单实用，控制可靠性高，制造成本低的特点。

Description

一种用于航空类机械锁的到位开关

技术领域

本发明涉及航空类机械机构多种运动控制技术领域，具体地说，涉及一种用于航空类机械锁的高可靠性到位开关。

背景技术

在工程领域中，常使用到位开关来控制该领域中机械机构多种运动控制机械锁的到位开关，开关的作用是反馈航空机械锁打开或关闭时的到位信号。

根据工作类型区分，目前常用的到位开关主要包括感应式和接触式两大类，例如感应类的到位开关，接触类的微动开关等。中国专利201820749664.1公开了“一种微动开关”，该微动开关是通过触发操作钮来改变微动开关内部结构和不同触点相接触，从而达到反馈信号的目的。对于航空机械锁，由于设计的要求，其内部运动机构运动速度快，驱动力大，此类接触式的微动开关工作过程会受到巨大的冲击荷载，自身结构的完整性难以保证，无法满足航空机械锁的要求。此外，航空机械锁的设计中要求到位开关能反馈关锁信号和开锁信号，如果应用此种类型的开关则需要在开锁位置和关锁位置同时布置，这极大地占用了锁内的空间，同时和锁内机械部件的运动也会有干涉。

对于感应类的到位开关，虽不存在冲击问题，但为了保证能反馈关锁位置信号和开锁位置的信号，也需要在这两个位置同时布置到位开关，极其占用锁内设计空间。同时震动，高低温即在-50℃～70℃的服役工况也使得开关的工作稳定性难以达到机械锁的设计要求。

发明内容

为了避免现有技术存在的产品不能很好地处理航空机械锁在严苛工况下运动过程中的冲击荷载，单个到位开关不能同时反馈开锁和关锁位置信号的问题；本发明提出一种用于航空类机械锁的到位开关。该到位开关通过连接件将滑动杆和锁内触发部件连接，而连接件和滑动杆本身具有较高的机械强度，可承受运动过程中的内力，开关本身不承受冲击荷载。滑动杆运动过程中带着导电弧片和不同位置的碳刷接触形成闭合回路，从而返回开锁和闭锁的位置信号。该到位开关具有结构简单实用，可靠性高，制造成本低的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括滑动杆、连接件、导电弧片、碳刷、压簧，压紧螺栓、衬套、卡簧、圆筒体、接线端子和导线；所述滑动杆位于圆筒体内轴向中间部位，且滑动杆中轴线与圆筒体中轴线重合，滑动杆有轴向通孔，一端有凹槽与轴向通孔连通，并通过连接件与滑动杆凹槽配合连接，导电弧片位于滑动杆中间部位凹槽内；

所述圆筒体为中空结构，两端开有凹槽，其中一端设有两个轴向凸耳，衬套分别位于圆筒体两端凹槽内与滑动杆配合，衬套通过外侧卡簧固定在圆筒体内,所述圆筒体上有对称的径向安装孔，四组碳刷、压簧、压紧螺栓组件依次排列在安装孔内，圆筒体上安装孔结构下部分为方形孔，上部分为内螺孔，方形孔用于固定碳刷，内螺孔用于与压紧螺栓配合,碳刷与滑动杆的接触面为圆弧形，用以增加与导电弧片的接触，圆筒体端的凸耳上有圆孔，通过转动副和接线端子连接，接线端子设有螺孔，通过螺栓固定在机械锁壳体上；滑动杆与导电弧片沿着圆筒体的轴线做往复运动；机械锁开闭过程中带动滑动杆同步运动，控制导电弧片和不同位置的碳刷触头接通，形成闭合回路，从而反馈机械锁的开锁和闭锁信号；圆筒体表面的导线槽和滑动杆内部在导线连接后通过环氧树脂封装。

滑动杆采用陶瓷材质。

碳刷材料为碳铜合金。

有益效果

本发明提出的一种用于航空类机械锁的到位开关，同时适用于机构做往复直线运动和转动两种不同运动情况，可将任何平面机械运动的位置信号转化为电信号，通用性更强。使用连接件将滑动杆和运动机构连起来，充分利用了锁自身的限位，使用一个到位开关可同时反馈机械锁的开锁位置信号和关锁位置信号，信号反馈准确。由于开锁、闭锁信号的转换是通过滑动杆的运动来实现，使用过程中到位开关本身不承受任何冲击荷载，使用寿命更长。此外，到位开关本身以机械运动为主，不受高低温的影响，特别适用于航空机械锁。到位开关的设计中开闭信号均可同时输出两个信号，冗余设计极大地提高了到位开关反馈信号的可靠度。到位开关结构具有简单实用，可靠性高，制造成本低的特点；是一种能将机构往复直线运动和转动运动时的位置信号转化为电信号的电子产品，进而可帮助操作人员控制机械产品的运动。

本发明用于航空类机械锁的到位开关，将机械锁锁钩运动的位置信息转换为电信号，对飞机机载设备做出信号反馈，以方便飞行员控制收放舱门和起落架。到位开关可做到到位信号与机构实际运动所处位置完全一致，开关内部不承受冲击载荷。该开关部分采用双余度设计，布设有两个导电弧片，使得到位开关具有更高的可靠性。该开关机构不仅可适用于直线往复运动，同样也适用于转动运动。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种用于航空类机械锁的到位开关作进一步详细说明。

图1为本发明用于航空类机械锁的到位开关工作原理示意图。

图2为本发明用于航空类机械锁的到位开关爆炸图。

图3为本发明用于航空类机械锁的到位开关结构剖视图。

图4为本发明用于航空类机械锁的到位开关轴侧图。

图中:

1.连接件 2.滑动杆 3.导电弧片 4.卡簧 5.衬套 6.压紧螺栓 7.碳刷 8.压簧 9.圆筒体 10.接线端子

具体实施方式

本实施例是一种用于航空类机械锁的到位开关。

参阅图1～图4，本实施例用于航空类机械锁的到位开关，由连接件1、滑动杆2、导电弧片3、卡簧4、衬套5、压紧螺栓6、碳刷7、压簧8、圆筒体9、接线端子10和导线组成。其中,滑动杆2位于圆筒体9内轴向中间部位，滑动杆2轴向有通孔，一端有凹槽与轴向通孔相通，且通过连接件与滑动杆2凹槽配合连接，导电弧片3位于滑动杆2中间部位凹槽内。导电弧片3粘贴在凹槽内，导电弧片3的半径和滑动杆2的外圆半径相同。

圆筒体9为中空结构，两端加工有凹槽，其中一端设有两个轴向凸耳，衬套5分别位于圆筒体9两端凹槽内与滑动杆2配合，衬套5通过外侧卡簧4固定在圆筒体9内,作用是限制滑动件只能沿着圆筒外壳的轴线做往复运动。圆筒体9上有对称的径向安装孔，四组碳刷7、压簧8、压紧螺栓6组件依次排列在安装孔内，圆筒体9上安装孔结构下部分为方形孔，上部分为内螺孔，方形孔用于固定碳刷7，内螺孔用于与压紧螺栓6配合,碳刷7与滑动杆2的接触面为圆弧形，以增加与导电弧片3的接触，圆筒体9一端设有凸耳，通过转动副和接线端子10连接；接线端子10设有螺孔，通过螺栓固定在机械锁壳体上。

滑动杆2和导电弧片3沿着圆筒体9的轴线做往复运动；滑动杆2和机械锁内部机械构件联接，机械锁开闭过程中会带动滑动杆同步运动，控制导电弧片和不同位置的碳铜合金触头形成闭合回路，从而反馈机械锁的开锁和闭锁信号；使导电弧片3和不同位置的碳刷7接通构成闭合回路，此时，机载设备也获得到位信号；滑动杆2采用陶瓷材质。碳刷7材料为碳铜合金。

本实施例中，到位开关触头的布设方式:滑动杆在中间部位开有凹槽，并将导电弧片粘贴在凹槽内，导线从滑动杆内部延伸，最后连接到接线端子。圆筒体上加工有四个对称的径向孔，该径向孔下部分为方形孔，上部分是内螺孔。方形孔作用是固定碳刷，内螺孔用于与压紧螺栓配合。碳刷与滑动杆的接触面设计成弧面，且与导电弧片可更好的接触；碳刷顶部依次是压簧、压紧螺栓。四处碳刷的导线沿着圆筒体表面的导线槽延伸，并连接到接线端子。接线端子固定于机械锁外壳上，且与机载设备的信号线连接。

本实施例中，到位开关的圆筒体表面的导线槽和滑动杆内部的导线在布线后通过环氧树脂封装，增加开关的可靠性，导线在连接到接线端子时外端应留有一定余量，防止圆筒体转动时扯断导线。

本实施例中，到位开关能准确可靠的反馈到位信号，到位开关采用冗余设计，即上锁和开锁完成后,到位开关同时返回两路信号。导电弧片3为两个，分别为导电弧片a、导电弧片d，导电弧片与其相对应的是碳刷7接触头，分别为碳刷b,碳刷e和碳刷c，碳刷f。当上位锁打开时，锁内触发机构带动滑动杆向内压，锁钩完全打开时，导电弧片a和碳刷b接触，导电弧片d和碳刷e接触，则两路开锁信号导通，外部机载设备便可有电流，此时可显示开锁信号。同理，当机械锁上锁后，滑动杆外伸，此时导电弧片a和碳刷c接通，导电弧片d和碳刷f接通，机载设备便可显示关闭信号。

机械锁开闭过程需要克服较大的气动荷载才能完成对飞机舱门的关闭和打开，使得机械锁开闭过程会产生很大的冲击荷载。本实施例将滑动杆2和触发部件通过转动副连接，滑动杆2运动过程中对开关本身是没有冲击作用的，连接件1采用金属材料，滑动杆2材质为陶瓷，二者均具有很好的机械强度，可承受机械锁运动过程中的内力，从而解决冲击问题。机械锁触发部件带动滑动杆2运动，使得导电弧片3和不同位置的碳刷7接触形成到位信号。整个过程中开锁、闭锁信号的转换仅由一个到位开关完成，锁内设计空间占用小。

到位开关属于电子产品，为解决使用过程中的绝缘问题，并保证开关本身具有较好的机械强度，滑动杆2使用陶瓷材质，圆筒体9采用电木材质，碳刷7使用碳铜合金。其中陶瓷杆本身可加工性差，需单独设计连接件1用于和锁内的触发部件连接，滑动杆2和连接件1采用固接的方式。由于滑动过程会有摩擦，碳刷7采用碳铜合金，既有润滑作用，又能保证较好的导电性能。

Claims (3)

1.一种用于航空类机械锁的到位开关，其特征在于:包括滑动杆、连接件、导电弧片、碳刷、压簧、压紧螺栓、衬套、卡簧、圆筒体、接线端子和导线；所述滑动杆位于圆筒体内轴向中间部位，且滑动杆中轴线与圆筒体中轴线重合，滑动杆有轴向通孔，一端有凹槽与轴向通孔连通，并通过连接件与滑动杆凹槽配合连接，导电弧片位于滑动杆中间部位凹槽内；

所述圆筒体为中空结构，两端开有凹槽，其中一端设有两个轴向凸耳，衬套分别位于圆筒体两端凹槽内与滑动杆配合，衬套通过外侧卡簧固定在圆筒体内,所述圆筒体上有对称的径向安装孔，四组碳刷、压簧、压紧螺栓组件依次排列在安装孔内，圆筒体上安装孔结构下部分为方形孔，上部分为内螺孔，方形孔用于固定碳刷，内螺孔用于与压紧螺栓配合,碳刷与滑动杆的接触面为圆弧形，用以增加与导电弧片的接触，圆筒体端的凸耳上有圆孔，通过转动副和接线端子连接，接线端子设有螺孔，通过螺栓固定在机械锁壳体上；滑动杆与导电弧片沿着圆筒体的轴线做往复运动；机械锁开闭过程中带动滑动杆同步运动，控制导电弧片和不同位置的碳刷触头接通，形成闭合回路，从而反馈机械锁的开锁和闭锁信号；圆筒体表面的导线槽和滑动杆内部在导线连接后通过环氧树脂封装。

2.根据权利要求1所述的用于航空类机械锁的到位开关，其特征在于:滑动杆采用陶瓷材质。

3.根据权利要求1所述的用于航空类机械锁的到位开关，其特征在于:碳刷材料为碳铜合金。