CN112304174B - 一种电磁惯性复合作动器及其双重约束时序解锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁惯性复合作动器及其双重约束时序解锁方法，属于作动器技术领域。复合作动器包括衔铁、轭铁、复位簧、线包组件、偏置簧、压盖、钢球、壳体和导线。壳体内沿轴线方向依次装有轭铁、复位簧、衔铁、偏置簧和压盖；壳体内套有线包组件，将轭铁、复位簧、衔铁、偏置簧和压盖的一部分包络，本发明只有在受到过载作用，钢球落入压盖的凹槽内，解除约束后，然后线包组件通电，衔铁与轭铁之间产生电磁吸力克服复位簧的抗力，才能实现衔铁的拔回运动。本发明将两种约束集成到一起，只有时序动作才能正常启动，具有双重保险约束功能，不容易发生误动作，安全性高。

Description

一种电磁惯性复合作动器及其双重约束时序解锁方法

技术领域

本发明属于作动器领域，具体涉及一种电磁惯性复合作动器及其双重约束时序解锁方法。

背景技术

电磁作动器主要由衔铁、轭铁、线包组件、弹簧、销子等组成，主要利用线包组件通电后产生磁场，使软磁材料制作的衔铁、轭铁磁化，衔铁与轭铁的磁力克服弹簧抗力，衔铁运动带动销子运动，例如CN208488015U公开的一种小型电磁拔销器，及CN109580673A公开的一种角度可调的CT装置。电磁作动器具有响应速度快，性能可恢复等优点，常被用于引信的保险机构。

但是电磁作动为单一约束，存在安全风险。为了确保引信安全，防止单一因素失效，如果引信至少要有两级不同的保险机构，除电磁作动器外，还采用另外一种形式的保险机构，通过两种不同形式的保险机构组合，实现对引信的保险约束。

这就造成引信的保险机构所占体积大，严重影响了引信小型化和集成化设计，安全性不高。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种电磁惯性复合作动器及其双重约束时序解锁方法，通过将两种约束集成到一起，具有双重保险约束功能，其只能按时序连续解锁才能解除保险，不容易发生误动作，实现了引信小型化和集成化，安全性高。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种电磁惯性复合作动器，包括衔铁、轭铁、复位簧、线包组件、压盖、壳体和导线，壳体内沿轴线方向依次装有轭铁、复位簧、衔铁和压盖，壳体内套有线包组件并引出导线；

其特征在于：

还包括偏置簧和钢球；

且，所述衔铁包括沿轴线依次设置的上圆柱、锥台、中圆柱、环形凹槽、坎肩圆柱、下圆柱；

所述压盖包括沿轴线依次设置的上圆筒、下圆筒；所述上圆筒上与所述下圆筒交接处开设有局部的方槽；所述下圆筒上与所述上圆筒交接处开设有局部的与所述方槽连通的凹槽；

所述偏置簧安装在所述锥台下端、中圆柱外圈、壳体内孔与所述压盖的上圆筒之间，将所述衔铁与所述压盖隔开；

在原始状态下，所述钢球卡设在所述衔铁的环形凹槽与所述压盖的方槽的空间中，锁定所述衔铁向所述轭铁方向的运动；

在过载条件下，所述钢球从所述方槽落入所述压盖的凹槽内，解除对所述衔铁的约束；

在所述线包组件通电后，所述衔铁与轭铁之间产生电磁吸力克服复位簧的抗力实现衔铁的拔回运动。

在其中一个优选实施方式中，所述凹槽的截面为J形。

在其中一个优选实施方式中，所述方槽与所述凹槽的连通通道为斜下方向。

在其中一个优选实施方式中，所述方槽与所述凹槽的交界处设有上斜坡。

在其中一个优选实施方式中，所述J形的开口的下端设有下斜坡。

在其中一个优选实施方式中，所述凹槽的底部开设有向外的贯通孔，用于从外部插入将所述钢球推出所述凹槽。

在其中一个优选实施方式中，所述下圆筒的外端面的至少一部分为锥面，用以与所述壳体配合固定。

在其中一个优选实施方式中，所述衔铁的锥台与所述壳体的内孔间隙配合。

在其中一个优选实施方式中，所述衔铁的中圆柱、坎肩圆柱与所述压盖的通孔间隙配合。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，还提供了一种所述的电磁惯性复合作动器的双重约束时序解锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先将钢球放置在压盖的凹槽内，装配电磁惯性复合作动器，然后将钢球从压盖的凹槽中推入压盖的方槽与衔铁的环形凹槽的空间中，将衔铁锁定在原始状态；

只有在先受到过载作用，钢球从方槽落入压盖的凹槽内，解除对衔铁的约束后，然后再对线包组件通电，衔铁与轭铁之间产生电磁吸力克服复位簧的抗力，才能实现衔铁的拔回运动。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明的电磁惯性复合作动器及其双重约束时序解锁方法，通过将两种约束集成到一起，具有双重保险约束功能，其只能按时序连续解锁才能解除保险，不容易发生误动作，实现了引信小型化和集成化，安全性高。

附图说明

图1是本发明实施例的电磁惯性复合作动器在原始状态下的示意图；

图2是本发明实施例的电磁惯性复合作动器在惯性保险解除状态下的示意图；

图3是本发明实施例的电磁惯性复合作动器在衔铁运动到位状态下的示意图；

图4是本发明实施例的电磁惯性复合作动器的衔铁结构示意图；

图5是本发明实施例的电磁惯性复合作动器的压盖结构示意图。

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，以下结合附图及实施例，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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-5所示，本发明提供一种电磁惯性复合作动器，包括衔铁1、轭铁2、复位簧3、线包组件4、压盖6、壳体8和导线9，壳体8内沿轴线方向依次装有轭铁2、复位簧3、衔铁1和压盖6，壳体8内套有线包组件4并引出导线9；

还包括偏置簧5和钢球7；

且，所述衔铁1包括沿轴线依次设置的上圆柱1-1、锥台1-2、中圆柱1-3、环形凹槽1-4、坎肩圆柱1-5、下圆柱1-6；

所述压盖6包括沿轴线依次设置的上圆筒6-1、下圆筒6-2；所述上圆筒6-1上与所述下圆筒6-2交接处开设有局部的方槽6-5；所述下圆筒6-2上与所述上圆筒6-1交接处开设有局部的与所述方槽6-5连通的凹槽6-4；

所述偏置簧5安装在所述锥台1-2下端、中圆柱1-3外圈、壳体8内孔与所述压盖6的上圆筒6-1之间，将所述衔铁1与所述压盖6隔开；

在原始状态下，所述钢球7卡设在所述衔铁1的环形凹槽1-4与所述压盖6的方槽6-5的空间中，锁定所述衔铁1向所述轭铁2方向的运动；

在过载条件下，所述钢球7从所述方槽6-5落入所述压盖6的凹槽6-4内，解除对所述衔铁1的约束；

在所述线包组件4通电后，所述衔铁1与轭铁2之间产生电磁吸力克服复位簧3的抗力实现衔铁1的拔回运动。

在其中一个优选实施方式中，如图4所示，所述衔铁1为变截面的柱体结构，采用电磁纯铁材料，与轭铁2相对的面为锥形即锥台1-2，锥面与中轴线的夹角为60°，锥形中部具有一小圆柱即上圆柱1-1，用于对复位弹簧3进行运动导向，锥形下部为大圆柱即中圆柱1-3，用以衔铁1运动时起到导向作用，大圆柱与坎肩圆柱1-5之间还具有环形凹槽1-4，用以容纳钢球7，衔铁1底端的圆柱即下圆柱1-6凸出压盖6外端，起到销子锁定的作用。

在其中一个优选实施方式中，所述轭铁2为电磁纯铁材料构成，所述轭铁2与衔铁1相对的面为倒锥形面，锥面与中轴线的夹角为60°，倒锥形面中部具有盲孔，用于容纳复位弹簧3和在衔铁1运动到位时，容纳衔铁1的上圆柱1-1，轭铁2另一端具有螺纹，螺纹配合固定在壳体8上。

在其中一个优选实施方式中，所述复位弹簧3位于所述衔铁1和轭铁2之间，用于平时将衔铁1和轭铁2相互隔开。

在其中一个优选实施方式中，所述线包组件4由线架和圆漆包线构成，所述圆漆包线卷绕在线架上，线架的一端有走线孔，导线9与圆漆包线连接后，通过线架一端的走线孔引出。

在其中一个优选实施方式中，所述偏置簧5放置在衔铁1与压盖6之间，用以将衔铁1与压盖6隔开，防止线包组件4通电后，衔铁1与压盖6之间的电磁吸力过大，抵消衔铁1与轭铁2之间的有效吸力。

在其中一个优选实施方式中，如图5所示，所述压盖6为变截面的圆筒结构，上圆筒6-1、下圆筒6-2内部具有一通孔6-3，且通孔6-3的一侧具有一凹槽6-4，凹槽6-4的截面为J形，凹槽6-4与通孔6-3贯穿的部位具有下斜坡6-6和上斜坡6-7，下斜坡6-6和上斜坡6-7之间的距离为钢球7直径的1.2倍～1.6倍，下斜坡6-6和上斜坡6-7的结构设置使得钢球7容易滑落到凹槽6-4内，但钢球不易从凹槽6-4内出来，上斜坡6-7与通孔6-3相交的部位还具有方槽6-5，方槽6-5用以对钢球7进行限位，下圆筒6-2外部还具有锥面6-8，用以与壳体8滚压配合固定，凹槽6-4底部还具有一斜孔6-9，斜孔6-9主要用于钢球7落入凹槽6-4内后，用细钢丝通过斜孔6-9将钢球7推出凹槽6-4。

在其中一个优选实施方式中，所述衔铁1的锥台1-2与所述壳体8的内孔间隙配合。

在其中一个优选实施方式中，所述衔铁1的中圆柱1-3、坎肩圆柱1-5与所述压盖6的通孔6-3间隙配合。

在其中一个优选实施方式中，所述壳体8为电磁纯铁材料，用以将整个结构封闭成一体，并提供结构支撑和安装定位部位。

在其中一个优选实施方式中，在所述壳体8内沿轴线方向依次装有轭铁2、复位簧3、衔铁1、偏置簧5和压盖6。

在其中一个优选实施方式中，壳体8内套有线包组件4，将轭铁2、复位簧3、衔铁1、偏置簧5和压盖6的一部分包络，压盖6内侧具有凹槽，本发明只有在先受到过载作用，钢球7落入压盖4的凹槽内，解除对衔铁1的约束后，然后对线包组件4通电，衔铁1与轭铁2之间产生电磁吸力克服复位簧3的抗力，才能实现衔铁1的拔回运动。

本发明还提供了一种所述的电磁惯性复合作动器的双重约束时序解锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先将钢球7放置在压盖6的凹槽6-4内，装配电磁惯性复合作动器，然后将钢球7从压盖6的凹槽6-4中推入压盖6的方槽6-5与衔铁1的环形凹槽1-4的空间中，将衔铁1锁定在原始状态，如图1所示；

只有在先受到过载作用，钢球7从方槽6-5落入压盖6的凹槽6-4内，解除对衔铁1的约束后，如图2所示，然后再对线包组件4通电，衔铁1与轭铁2之间产生电磁吸力克服复位簧3的抗力，才能实现衔铁1的拔回运动，如图3所示。

综上所述，与现有技术相比，本发明的方案具有如下显著优势：

本发明的电磁惯性复合作动器及其双重约束时序解锁方法，通过将两种约束集成到一起，具有双重保险约束功能，其只能按时序连续解锁才能解除保险，不容易发生误动作，实现了引信小型化和集成化，安全性高。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电磁惯性复合作动器，包括衔铁(1)、轭铁(2)、复位簧(3)、线包组件(4)、压盖(6)、壳体(8)和导线(9)，壳体(8)内沿轴线方向依次装有轭铁(2)、复位簧(3)、衔铁(1)和压盖(6)，壳体(8)内套有线包组件(4)并引出导线(9)；

其特征在于：

还包括偏置簧(5)和钢球(7)；

且，所述衔铁(1)包括沿轴线依次设置的上圆柱(1-1)、锥台(1-2)、中圆柱(1-3)、环形凹槽(1-4)、坎肩圆柱(1-5)、下圆柱(1-6)；

所述压盖(6)包括沿轴线依次设置的上圆筒(6-1)、下圆筒(6-2)；所述上圆筒(6-1)上与所述下圆筒(6-2)交接处开设有局部的方槽(6-5)；所述下圆筒(6-2)上与所述上圆筒(6-1)交接处开设有局部的与所述方槽(6-5)连通的凹槽(6-4)；

所述偏置簧(5)安装在所述锥台(1-2)下端、中圆柱(1-3)外圈、壳体(8)内孔与所述压盖(6)的上圆筒(6-1)之间，将所述衔铁(1)与所述压盖(6)隔开；

在原始状态下，所述钢球(7)卡设在所述衔铁(1)的环形凹槽(1-4)与所述压盖(6)的方槽(6-5)的空间中，锁定所述衔铁(1)向所述轭铁(2)方向的运动；

在过载条件下，所述钢球(7)从所述方槽(6-5)落入所述压盖(6)的凹槽(6-4)内，解除对所述衔铁(1)的约束；

在所述线包组件(4)通电后，所述衔铁(1)与轭铁(2)之间产生电磁吸力克服复位簧(3)的抗力实现衔铁(1)的拔回运动。

2.如权利要求1所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述凹槽(6-4)的截面为J形。

3.如权利要求2所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述方槽(6-5)与所述凹槽(6-4)的连通通道为斜下方向。

4.如权利要求3所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述方槽(6-5)与所述凹槽(6-4)的交界处设有上斜坡(6-7)。

5.如权利要求3所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述J形的开口的下端设有下斜坡(6-6)。

6.如权利要求1所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述凹槽(6-4)的底部开设有向外的贯通孔，用于从外部插入将所述钢球(7)推出所述凹槽(6-4)。

7.如权利要求1所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述下圆筒(6-2)的外端面的至少一部分为锥面(6-8)，用以与所述壳体(8)配合固定。

8.如权利要求1所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述衔铁(1)的锥台(1-2)与所述壳体(8)的内孔间隙配合。

9.如权利要求1所述的电磁惯性复合作动器，其特征在于：

所述衔铁(1)的中圆柱(1-3)、坎肩圆柱(1-5)与所述压盖(6)的通孔(6-3)间隙配合。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的电磁惯性复合作动器的双重约束时序解锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先将钢球(7)放置在压盖(6)的凹槽(6-4)内，装配电磁惯性复合作动器，然后将钢球(7)从压盖(6)的凹槽(6-4)中推入压盖(6)的方槽(6-5)与衔铁(1)的环形凹槽(1-4)的空间中，将衔铁(1)锁定在原始状态；

只有在先受到过载作用，钢球(7)从方槽(6-5)落入压盖(6)的凹槽(6-4)内，解除对衔铁(1)的约束后，然后再对线包组件(4)通电，衔铁(1)与轭铁(2)之间产生电磁吸力克服复位簧(3)的抗力，才能实现衔铁(1)的拔回运动。

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