CN111900576B - 具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构 - Google Patents

Abstract

具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，包括所述电磁动作合件安装于所述尾罩的顶面，所述机械锁紧合件安装于所述尾罩的底面，所述机械锁紧合件用以装配连接插头合件，所述电磁动作合件用以产生电磁吸力解锁机械锁紧合件；所述电磁动作合件的外部安装有盖罩，所述盖罩固定于所述尾罩的顶面，所述盖罩的内部嵌入有伸缩保持合件，所述伸缩保持合件与所述电磁动作合件配合插接，所述伸缩保持合件用以对电磁动作合件进行定位约束；本发明件能够在电磁动作合件锁紧、解锁时，均对其进行约束定位，使得电磁动作合件保持所处位置不动，实现自动保持功能，进而保证结构稳定性，提高了产品使用安全性和可靠性。

Description

具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构

技术领域

本发明属于电磁分离连接器技术领域，特别涉及具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构。

背景技术

电磁分离连接器一般用于两级或多级火箭两个舱段之间的电气联接与断开，插座固定安装在舱段1上，插头通过电缆与舱段2相连。电磁分离连接器在火箭地面装配时对接锁紧好，然后随火箭发射。火箭在空中飞行到预定时间，当舱段1与舱段2需要脱开分离前，通过控制系统给插头中的电磁解锁机构施加一个脉冲电信号，实现插头与插座之间自动解锁，然后插头与插座之间分离脱开，然后插座随舱段1继续飞行，插头及电缆随舱段2 抛落。

随着多级火箭的不断发展，作为舱段之间电气联接的电磁分离连接器的功能趋于集成化，电源接触件、射频接触件、光纤接触件、高压气路接触件等各种类型的接触件都混装在同一个电磁分离连接器中，单个电磁分离连接器的芯数越来越多，体积越来越大，受力分布情况越来越复杂，导致电磁分离连接器的在电磁解锁后的分离可靠性降低。

目前电磁分离连接器中常用的电磁解锁结构在电磁解锁后因各种意外原因，在控制系统给出的脉冲电流信号时间段内插头与插座没有及时脱开分离，插头与插座之间的锁紧机构重新自动锁紧，因锁紧机构的保持力很大，仅通过插头尾端电缆的拉拽很难继续与插座分离脱开，就会造成插头与插座无法脱开分离，导致任务失败。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，具体技术方案如下：

具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，包括电磁动作合件、盖罩、伸缩保持合件、机械锁紧合件以及尾罩；所述电磁动作合件安装于所述尾罩的顶面，所述机械锁紧合件安装于所述尾罩的底面，所述机械锁紧合件用以装配连接插头合件，所述电磁动作合件用以产生电磁吸力解锁机械锁紧合件；所述电磁动作合件的外部安装有盖罩，所述盖罩固定于所述尾罩的顶面，所述盖罩的内部嵌入有伸缩保持合件，所述伸缩保持合件与所述电磁动作合件配合插接，所述伸缩保持合件用以对电磁动作合件进行定位约束。

进一步的，所述盖罩的内部开设有阶梯状的安装孔，所述安装孔内嵌入有伸缩保持合件，所述伸缩保持合件包括拉套、压套、限位销、限位弹簧和插销；所述插销滑动嵌入于所述安装孔内，所述插销的外壁垂直设有第二压环，所述安装孔的内部顶部旋装有压套，所述插销滑动贯穿所述压套，所述插销的外伸端部旋装拉套，所述插销的外部套装有限位弹簧，所述限位弹簧一端抵触于第二压环的外壁、另一端抵触所述压套；所述插销的内部十字贯穿有限位销，所述压套的内部开设有限位孔，所述限位销滑动嵌入于所述限位孔内，所述限位孔用约束所述限位销只可滑动、无法转动。

进一步的，所述电磁动作合件包括线圈外套、挡铁、线圈、锁紧弹簧、动铁芯、复位弹簧和拉杆；所述挡铁的中心处滑动贯穿有拉杆，所述拉杆的外壁垂直设有第一压环，所述挡铁包括凸柱和背板，所述凸柱外壁套装有所述线圈，所述线圈的长度大于所述凸柱的长度，所述动铁芯置于所述线圈内，所述凸柱、线圈均伸入于所述线圈外套内，所述线圈外套固定于所述盖罩内，所述凸柱的内部开设有底端开口的第一储存槽，所述第一储存槽的内部安装有锁紧弹簧，所述锁紧弹簧套装于所述拉杆的外壁，所述锁紧弹簧的底端抵触于所述第一压环上，所述第一压环滑动贴合嵌入于所述第一储存槽内，所述拉杆的外壁滑动套装有动铁芯，所述动铁芯相对置于所述挡铁的底部，所述动铁芯抵触于所述第一压环的底面，所述动铁芯的内部开设有底端开口的第二储存槽，所述第二储存槽的内部嵌入有复位弹簧，所述复位弹簧套装于所述拉杆的外壁，所述复位弹簧的底端固定连接机械锁紧合件；所述拉杆的顶端开设有保持孔，所述保持孔与所述伸缩保持合件相对插接；所述复位弹簧的弹力小于所述锁紧弹簧的弹力。

进一步的，所述拉杆的顶端为扁平面，所述扁平面上开设有所述保持孔，所述盖罩上开设有与所述拉杆顶端配合的扁孔。

进一步的，所述机械锁紧合件包括钢球、衬套、护套、支架和护套弹簧；所述支架、衬套均安装于所述尾罩的底面，所述支架的内部底部滑动套装有护套，所述护套的内部设有衬套，所述衬套内部嵌入有钢珠，所述钢珠一侧抵触于所述护套的内壁，所述衬套的内部滑动嵌入有拉杆，所述拉杆的底端凹槽，所述钢珠的另一侧三分之一部分嵌入于所述凹槽内，所述衬套的外壁套装有护套弹簧，所述护套弹簧的一端抵触所述护套、另一端抵触所述衬套的折边部分，所述复位弹簧的端部抵触在所述衬套的端面。

本发明的有益效果是：能够在电磁动作合件锁紧、解锁时，均对其进行约束定位，使得电磁动作合件保持所处位置不动，实现自动保持功能，在电磁解锁后因意外因素插头与插座没有及时脱开分离时，解锁状态可以保持，通过插头尾端的电缆拉拽可以使插头与插座实现脱开分离，提高了产品使用安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的电磁解锁结构的总体结构示意图；

图2是本发明的插销结构示意图；

图3是本发明的拉杆结构示意图；

图4是本发明的盖罩截面结构示意图；

图5是本发明的盖罩背部结构示意图；

图6是本发明的挡铁与动铁芯配合结构示意图；

图7是图1的插销、限位销以及压套连接结构示意图；

图8是本发明的电磁解锁结构准备动作状态示意图；

图9是图8的插销、限位销以及压套连接结构示意图；

图10是本发明的电磁解锁结构对接状态结构示意图；

图11是本发明的电磁解锁结构锁紧状态结构示意图；

图中标号：1、钢球；2、衬套；3、复位弹簧；4、线圈；5、挡铁；501、第一储存槽；6、锁紧弹簧；7、插销；701、第二压环；8、拉杆；801、保持孔；802、第一压环；8、拉杆；9、限位弹簧；10、限位销；11、压套；1101、限位孔；12、拉套；13、盖罩；1301、安装孔；1302、扁孔；14、线圈外套；15、动铁芯；1501、第二储存槽；16、螺钉；17、尾罩；18、小螺钉组合；19、护套弹簧；20、支架；21、护套；22、锁紧套。

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，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，包括电磁动作合件、盖罩13、伸缩保持合件、机械锁紧合件以及尾罩17；所述电磁动作合件安装于所述尾罩17的顶面，所述机械锁紧合件安装于所述尾罩17的底面，所述机械锁紧合件用以装配连接插头合件，所述电磁动作合件用以产生电磁吸力解锁机械锁紧合件；所述电磁动作合件的外部安装有盖罩13，所述盖罩13固定于所述尾罩17的顶面，所述盖罩13的内部嵌入有伸缩保持合件，所述伸缩保持合件与所述电磁动作合件配合插接，所述伸缩保持合件用以对电磁动作合件进行定位约束；伸缩保持合件能够在电磁动作合件锁紧、解锁时，均对其进行约束定位，使得电磁动作合件保持所处位置不动，进而保证结构稳定性。

作为上述技术方案的改进，所述盖罩13的内部开设有阶梯状的安装孔 1301，安装孔1301为三段阶梯结构，内径由上至下依次减小，插销7贴合贯穿最小的内孔，第二压环802贴合置于中部内孔中，压套11置于最大的内孔中；

所述安装孔1301内嵌入有伸缩保持合件，所述伸缩保持合件包括拉套 12、压套11、限位销10、限位弹簧9和插销7；所述插销7滑动嵌入于所述安装孔1301内，所述插销7的外壁垂直设有第二压环802，所述安装孔1301的内部顶部旋装有压套11，所述插销7滑动贯穿所述压套11，所述插销7的外伸端部旋装拉套12，所述插销7的外部套装有限位弹簧9，所述限位弹簧9一端抵触于第二压环802的外壁、另一端抵触所述压套11；所述插销7的内部十字贯穿有限位销10，所述压套11的内部开设有限位孔 1101，所述限位销10滑动嵌入于所述限位孔1101内，所述限位孔1101用约束所述限位销10只可滑动、无法转动；利用插销7的上下运动与扁孔1302 配合，实现对于拉杆的锁紧以及解锁，限位弹簧9能够带动插销自动向下运动进行锁紧；压套11用以作为限位销10、插销7的限位滑动区域，当限位销10只可在限位孔1101内竖直方向运动无法转动，进而使得插销7也只可竖直方向运动无法转动，当限位销不在限位孔内时，插销可竖直方向运动、转动，从而实现插销在不同状态时的定位需要；限位孔1101为纺锤梭形。

作为上述技术方案的改进，所述电磁动作合件包括线圈外套14、挡铁 5、线圈4、锁紧弹簧6、动铁芯15、复位弹簧3和拉杆8；所述挡铁5的中心处滑动贯穿有拉杆8，拉杆8为驱动部件，用以带动多个从动部件跟随运动，进而实现上锁、解锁；

所述拉杆的外壁垂直设有第一压环802，所述挡铁5包括凸柱和背板，所述凸柱外壁套装有所述线圈4，所述线圈4的长度大于所述凸柱的长度，所述动铁芯15置于所述线圈4内，所述凸柱、线圈4均伸入于所述线圈外套14内，所述线圈外套14固定于所述盖罩13内，利用线圈外套14和盖罩13能够对线圈进行保护，线圈用以通电产生磁感线，进而带动动铁芯运动；所述背板与所述线圈外套14的顶部开口翻铆固定；

所述凸柱的内部开设有底端开口的第一储存槽501，所述第一储存槽 501的内部安装有锁紧弹簧6，所述锁紧弹簧6套装于所述拉杆8的外壁，所述锁紧弹簧6的底端抵触于所述第一压环802上，所述第一压环802滑动贴合嵌入于所述第一储存槽501内；锁紧弹簧6用以外推拉杆8，进而实现锁紧固定，第一储存槽501能够约束锁紧弹簧6的运动过程；

所述拉杆8的外壁滑动套装有动铁芯15，所述动铁芯15相对置于所述挡铁5的底部，所述动铁芯15抵触于所述第一压环802的底面，所述动铁芯15的内部开设有底端开口的第二储存槽1501，所述第二储存槽1501的内部嵌入有复位弹簧3，所述复位弹簧3套装于所述拉杆8的外壁，所述复位弹簧3的底端固定连接机械锁紧合件；复位弹簧3用以与磁力配合共同带动拉杆8反向复位，提高复位力，动铁芯15能够被电磁吸附运动，第二储存槽1501能够约束复位弹簧3的运动过程；

所述复位弹簧3的弹力小于所述锁紧弹簧6的弹力；复位弹簧3的弹力较小，是为了实现锁紧弹簧6带动拉杆运动时，拉杆能够位移并压缩复位弹簧；

所述拉杆8的顶端开设有保持孔801，所述保持孔801与所述伸缩保持合件相对插接。

作为上述技术方案的改进，所述拉杆8的顶端为扁平面，所述扁平面上开设有所述保持孔801，所述盖罩13上开设有与所述拉杆顶端配合的扁孔1302；扁平面的拉杆端面和扁孔1302的设计，用以避免拉杆8转动，保证拉杆8稳定性。

作为上述技术方案的改进，所述机械锁紧合件包括钢球1、衬套2、护套21、支架20和护套弹簧19；所述支架20、衬套2均安装于所述尾罩17 的底面，所述支架的内部底部滑动套装有护套21，所述护套21的内部设有衬套2，所述衬套2内部嵌入有钢球1；

所述钢球1一侧抵触于所述护套21的内壁，所述衬套2的内部滑动嵌入有拉杆8，所述拉杆8的底端凹槽，所述钢球的另一侧三分之一部分嵌入于所述凹槽内；当钢球被拉杆挤出时，可实现插头合件与插座合件的固定；

所述衬套2的外壁套装有护套弹簧19，所述护套弹簧19的一端抵触所述护套21、另一端抵触所述衬套2的折边部分，所述复位弹簧3的端部抵触在所述衬套2的端面；护套弹簧19用以在插头合件、插座合件分离时，带动护套复位；当解锁装置与插座合件插接时，护套向内收起，从而不会再阻挡钢球，使得钢球能够向外弹出。

本发明在实施时，解锁装置的组装步骤如下：

步骤一：将线圈4、挡铁5装入线圈外套14中，然后对线圈外套14口部翻铆，将线圈外套14与挡铁5固定连接在一起；将锁紧弹簧6、拉杆8、动铁芯15、复位弹簧3依次装入线圈4中，完成电磁动作合件的装配。

步骤二：在钢球1上涂适量的润滑脂，将钢球1装入衬套2前端的钢球1固定孔中；将护套21、衬套2、护套弹簧19依次从支架20尾端装入，完成机械锁紧合件的装配。

步骤三：先将限位弹簧9从插销7尾端装入，然后利用工装压缩限位弹簧9的同时将限位销10过盈压入插销7中的固定孔中，使限位弹簧9卡装在插销7的台阶和限位销10之间；将插销7及限位弹簧9、限位销10装入盖罩13的安装孔1301中，再将压套11从插销7尾端装入，拧在盖罩13 的安装孔1301的口部螺纹孔中；最后将拉套12拧在插销7尾端的螺纹上，完成伸缩保持合件的装配。

步骤四：将锁紧套通过大螺钉组合固定在尾罩17上，完成尾罩合件的装配。

步骤五：将机械锁紧合件从尾罩17的前端装入，将电磁动作合件从尾罩17的尾端装入，利用小螺钉组合18将三者固定连接在一起；将盖罩合件中插销7拉起，调整拉杆8的平面方向以使拉杆尾端从盖罩13的扁孔1302 中穿出，将盖罩合件从电磁动作合件的尾部装入，通过螺钉16固定在尾罩 17上，完成本发明一种具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构的装配，如图1所示。

本发明在电磁分离连接器中具体使用时，利用螺钉或卡圈等结构将本发明的解锁装置固定在插头合件上即可。下面用锁紧套22代替插座与解锁装置进行对接锁紧及电磁解锁分离，示例说明本发明的使用。

对接锁紧时：

步骤一：上提拉套12，进而带动插销7、限位销10沿着限位孔1101 向上滑动，当拉动至限位销10从限位孔1101内脱出时，停止向上拉动，然后正向旋转90°，使限位销10抵触在压套11的上端表面，限位销10与限位孔1101呈十字分布，如图9所示；

在上述向上拉动的过程中，第二压环802会向上运动并压缩限位弹簧9，当限位销10抵触在压套11上时，在限位弹簧9的预紧力作用下整个伸缩保持合件将保持此状态，此时插销7的前端从拉杆8的保持孔801中脱出并距离一段距离，如图8所示。

步骤二：将解锁装置与锁紧套22进行直插对接，锁紧套22前端面会推动护套21向后退并压缩护套弹簧19，护套21在分离运动的同时，钢球 1便会向外运动部分，此时拉杆8不再受到钢球1的约束，在锁紧弹簧6预紧力的作用下会向前移动，在运动的同时会继续挤压钢球，将钢球1从衬套2的安装孔中推出约1/3直径，使钢球1卡在锁紧套22的内部凹槽中，完成解锁装置与锁紧套22的固定锁紧。

在上述拉杆8动作的同时，第一压环802会推动动铁芯15向锁紧套22 一端运动，同时动铁芯15会压缩复位弹簧3，直至动铁芯15压在尾罩17 中心孔的台阶上，复位弹簧3处于最大压缩状态，锁紧弹簧6处于最小压缩状态；拉杆8的保持孔801已与插销7错开位置，如本发明附图10所示。

步骤三：将拉套12及插销7向上提拉并反向旋转90°，使限位销10 对准限位孔1101，放手后在限位弹簧9的预紧力作用下，插销7将向下移动再次进入到限位孔1101内，直至插销7的前端面顶在拉杆8的平面上；此时，限位销10卡装在压套11中心限位孔1101中，使插销7仅能上、下移动而不能转动，如本发明附图11所示。

分离时：

对线圈4施加一电信号(通常是直流28V±3V)，线圈4在动铁芯15与挡铁5之间产生电磁吸力，将动铁芯15吸合，直至动铁芯15的上端面与挡铁5的下端面贴合。在此过程中，动铁芯15带动拉杆8向后移动，钢球 1失去拉杆8的支撑，在护套弹簧19的预紧力作用下推动护套21和锁紧套 22向前移动，迫使钢球1缩回衬套10的安装孔中，衬套2从锁紧套22的内孔退出，实现产品自动解锁功能；由于盖罩13上扁孔1302的限制，拉杆8只能向后移动而不能转动，当拉杆8移动到保持孔801对准插销7时，插销7在限位弹簧9预紧力的作用下自动向下移动，插销7的头部伸入拉杆8的保持孔801中，使拉杆保持在此位置而无法上、下移动，自动实现电磁解锁状态保持功能，产品恢复到本发明附图1所示状态。

采用本发明的具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构的电磁分离连接器，在产品电磁解锁后因意外因素插头与插座没有及时脱开分离时，解锁状态可以保持，通过插头尾端的电缆拉拽可以使插头与插座实现脱开分离，提高了产品使用安全性和可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，其特征在于：包括电磁动作合件、盖罩、伸缩保持合件、机械锁紧合件以及尾罩；所述电磁动作合件安装于所述尾罩的顶面，所述机械锁紧合件安装于所述尾罩的底面，所述机械锁紧合件用以装配连接插头合件，所述电磁动作合件用以产生电磁吸力解锁机械锁紧合件；所述电磁动作合件的外部安装有盖罩，所述盖罩固定于所述尾罩的顶面，所述盖罩的内部嵌入有伸缩保持合件，所述伸缩保持合件与所述电磁动作合件配合插接，所述伸缩保持合件用以对电磁动作合件进行定位约束；

所述盖罩的内部开设有阶梯状的安装孔，所述安装孔内嵌入有伸缩保持合件，所述伸缩保持合件包括拉套、压套、限位销、限位弹簧和插销；所述插销滑动嵌入于所述安装孔内，所述插销的外壁垂直设有第二压环，所述安装孔的内部顶部旋装有压套，所述插销滑动贯穿所述压套，所述插销的外伸端部旋装拉套，所述插销的外部套装有限位弹簧，所述限位弹簧一端抵触于第二压环的外壁、另一端抵触所述压套；所述插销的内部十字贯穿有限位销，所述压套的内部开设有限位孔，所述限位销滑动嵌入于所述限位孔内，所述限位孔约束所述限位销只可滑动、无法转动。

2.根据权利要求1所述的具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，其特征在于：所述电磁动作合件包括线圈外套、挡铁、线圈、锁紧弹簧、动铁芯、复位弹簧和拉杆；所述挡铁的中心处滑动贯穿有拉杆，所述拉杆的外壁垂直设有第一压环，所述挡铁包括凸柱和背板，所述凸柱外壁套装有所述线圈，所述线圈的长度大于所述凸柱的长度，所述动铁芯置于所述线圈内，所述凸柱、线圈均伸入于所述线圈外套内，所述线圈外套固定于所述盖罩内；

所述凸柱的内部开设有底端开口的第一储存槽，所述第一储存槽的内部安装有锁紧弹簧，所述锁紧弹簧套装于所述拉杆的外壁，所述锁紧弹簧的底端抵触于所述第一压环上，所述第一压环滑动贴合嵌入于所述第一储存槽内，所述拉杆的外壁滑动套装有动铁芯，所述动铁芯相对置于所述挡铁的底部，所述动铁芯抵触于所述第一压环的底面，所述动铁芯的内部开设有底端开口的第二储存槽，所述第二储存槽的内部嵌入有复位弹簧，所述复位弹簧套装于所述拉杆的外壁，所述复位弹簧的底端固定连接机械锁紧合件；所述拉杆的顶端开设有保持孔，所述保持孔与所述伸缩保持合件相对插接；所述复位弹簧的弹力小于所述锁紧弹簧的弹力。

3.根据权利要求2所述的具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，其特征在于：所述拉杆的顶端为扁平面，所述扁平面上开设有所述保持孔，所述盖罩上开设有与所述拉杆顶端配合的扁孔。

4.根据权利要求2所述的具有解锁状态保持功能的电磁解锁结构，其特征在于：所述机械锁紧合件包括钢球、衬套、护套、支架和护套弹簧；所述支架、衬套均安装于所述尾罩的底面，所述支架的内部底部滑动套装有护套，所述护套的内部设有衬套，所述衬套内部嵌入有钢珠，所述钢珠一侧抵触于所述护套的内壁，所述衬套的内部滑动嵌入有拉杆，所述拉杆的底端凹槽，所述钢珠的另一侧三分之一部分嵌入于所述凹槽内，所述衬套的外壁套装有护套弹簧，所述护套弹簧的一端抵触所述护套、另一端抵触所述衬套的折边部分，所述复位弹簧的端部抵触在所述衬套的端面。

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