CN112503080A - 一种导向定位连接锁紧一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导向定位连接锁紧一体化装置。该一体化装置的固定构件上表面固定有固定连接座，固定连接座的竖直中心轴线上开有竖直的轴孔，环绕轴孔开有两个对称的扇形槽，扇形槽的下表面设置有螺旋扇面Ⅰ，导向压紧头的下部为与轴孔匹配的转轴，转轴的中段设置有与扇形槽匹配的扇形叶片，扇形叶片的上表面设置有与螺旋扇面Ⅰ匹配的螺旋扇面Ⅱ；固定连接座的一侧面开有摇臂转动缺口，水平的摇臂穿过扇摇臂转动缺口插入并固定在导向压紧头下部的转轴上，通过摇臂带动导向压紧头转动90°实现导向定位功能和连接锁紧功能。该一体化装置能够适应特种试验风洞宽温域范围内温度变化引起的构件变形协调，实现多点快速导向定位和锁紧功能。
Description
技术领域
本发明属于风洞试验装备技术领域，具体涉及一种导向定位连接锁紧一体化装置。
背景技术
对一个构件，通常导向定位功能和连接锁紧功能是分别由两个独立的导向定位装置和连接锁紧装置实现的，导向定位功能和连接锁紧功能不具有互补能力。但是，两个独立的导向定位装置和连接锁紧装置不但占用结构空间较大，而且不容易保持性能状态协调稳定，尤其在构件结构尺寸较大情况下，两个独立的导向定位装置和连接锁紧装置跨度过大，会导致构件在不同受力方向产生变形，对定位精度产生较大影响，尤其在温度变化较大情况下，由于构件的各部分在升降温过程中升降温速率不一致，各个定位点之间会产生相互约束，导致产生较大的结构约束应力，对构件安全性造成较大影响。
目前正在发展的特种大型风洞，无论是结构尺寸规模还是体量都十分巨大，部分功能构件尺寸可达10米量级、质量可达100t量级，在特种工况下，温度变化范围可达300℃，对于特种大型风洞的功能构件在安装使用过程中的移动、定位和锁紧提出了更高的要求。
当前，亟需发展一种专用的导向定位连接锁紧一体化装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种导向定位连接锁紧一体化装置。
本发明的导向定位连接锁紧一体化装置，其特点是，所述的一体化装置包括导向压紧头、固定连接座、摇臂、固定构件、碟簧垫片、预紧弹簧和转动定位钢球；
所述的固定构件上表面固定有固定连接座，固定连接座的竖直中心轴线上开有竖直的轴孔，环绕轴孔开有两个对称的扇形槽，扇形槽的下表面设置有螺旋扇面Ⅰ，扇形槽的上方开有1个垂直于竖直中心轴线的盲孔，盲孔的底部安装有预紧弹簧，预紧弹簧顶住转动定位钢球；
所述的导向压紧头的上部为梯形导向扇面，固定连接座的上表面开有对称的凹槽，凹槽内安装有碟簧垫片，梯形导向扇面的下表面压在碟簧垫片上；导向压紧头的下部为与轴孔匹配的转轴，转轴的上段设置有2个处于正交位置并与转动定位钢球匹配的凹坑，转轴的中段设置有与扇形槽匹配的扇形叶片，扇形叶片的上表面设置有与螺旋扇面Ⅰ匹配的螺旋扇面Ⅱ；
所述的固定连接座的一侧面开有摇臂转动缺口，水平的摇臂穿过摇臂转动缺口插入并固定在导向压紧头下部的转轴上；
所述的固定连接座的上表面边沿有倒角，倒角形成的扇面为上端导向扇面。
进一步地，所述的固定连接座中心通孔设置正交螺旋扇面。
进一步地，所述的导向压紧头中心轴中段设置正交螺旋扇面。
进一步地，所述的导向压紧头和固定连接座的螺旋扇面喷涂固体润滑膜。
进一步地，所述的摇臂上刻有花纹。
进一步地，所述的碟簧垫片材料为高强度GH4145弹性垫片。
本发明的导向定位连接锁紧一体化装置是针对特种试验风洞的定位锁紧需求的专门发展的一体化装置，能够适应宽温域范围内温度变化引起的构件变形协调，实现多点快速导向定位和锁紧功能。
本发明的导向定位连接锁紧一体化装置通过导向压紧头的上部导向扇面和下部螺旋扇面实现了装置定位及预紧一体化，通过导向压紧头转动90°实现了导向定位功能和连接锁紧功能，导向压紧头的转轴上的2个处于正交位置并与转动定位钢球匹配的凹坑具有极限定位作用。通过设置碟簧垫片较好的解决了温度变化引起的结构相对收缩导致的定位点局部过渡挤压受力问题，同时，紧凑的结构尺寸也节省了加工制造成本。
本发明的导向定位连接锁紧一体化装置将导向定位功能和连接锁紧功能有机结合，并进行了结构集成，优化了结构形式，设计了更加紧凑的结构尺寸，满足了特殊空间操作需要，提高了在有限空间实现多种功能布置可能，避免了导向定位功能和连接锁紧功能分离后带来的性能不稳定缺陷，可推广应用于解决其他重要零部件的导向定位连接锁紧问题。
附图说明
图1a为本发明的导向定位连接锁紧一体化装置示意图(解锁状态，正视图)；
图1b为本发明的导向定位连接锁紧一体化装置示意图(解锁状态，侧视图)；
图1c为本发明的导向定位连接锁紧一体化装置示意图(解锁状态，立体图)；
图2a为本发明的导向定位连接锁紧一体化装置示意图(锁紧状态，侧视图)；
图2b为本发明的导向定位连接锁紧一体化装置示意图(锁紧状态，俯视图)；
图3为本发明的导向定位连接锁紧一体化装置的安装示意图。
图中：1.仪器舱2.仪器舱支腿3.导向压紧头4.固定连接座5.摇臂6.固定构件7.碟簧垫片8.预紧弹簧9.转动定位钢球10.口盖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
如图1a、1b、1c所示，本发明的导向定位连接锁紧一体化装置包括导向压紧头3、固定连接座4、摇臂5、固定构件6、碟簧垫片7、预紧弹簧8和转动定位钢球9；
所述的固定构件6上表面固定有固定连接座4，固定连接座4的竖直中心轴线上开有竖直的轴孔，环绕轴孔开有两个对称的扇形槽，扇形槽的下表面设置有螺旋扇面Ⅰ，扇形槽的上方开有1个垂直于竖直中心轴线的盲孔，盲孔的底部安装有预紧弹簧8，预紧弹簧8顶住转动定位钢球9；
如图2a、2b所示，所述的导向压紧头3的上部为梯形导向扇面，固定连接座4的上表面开有对称的凹槽，凹槽内安装有碟簧垫片7，梯形导向扇面的下表面压在碟簧垫片7上；导向压紧头3的下部为与轴孔匹配的转轴，转轴的上段设置有2个处于正交位置并与转动定位钢球9匹配的凹坑，转轴的中段设置有与扇形槽匹配的扇形叶片，扇形叶片的上表面设置有与螺旋扇面Ⅰ匹配的螺旋扇面Ⅱ；
所述的固定连接座4的一侧面开有摇臂转动缺口，水平的摇臂5穿过摇臂转动缺口插入并固定在导向压紧头3下部的转轴上；
所述的固定连接座4的上表面边沿有倒角，倒角形成的扇面为上端导向扇面。
进一步地，所述的固定连接座4中心通孔设置正交螺旋扇面。
进一步地，所述的导向压紧头3中心轴中段设置正交螺旋扇面。
进一步地，所述的导向压紧头3和固定连接座4的螺旋扇面喷涂固体润滑膜。
进一步地，所述的摇臂5上刻有花纹。
进一步地，所述的碟簧垫片7材料为高强度GH4145弹性垫片。
实施例1
如图3所示，本实施例的导向定位连接锁紧一体化装置应用在将仪器舱1固定安装在口盖10上。
仪器舱1为长(7米)×宽(4米)×高(3米)的方形体，为了能与口盖10实现定位和连接，分别在仪器舱1底部四个角布置了四套导向定位连接锁紧一体化装置，实现了仪器舱1与口盖10之间快速定位和锁紧，还能实现快速分离，避免螺栓连接带来的拆卸效率降低。
本实施例的具体工作过程如下：
仪器舱1由上向下移动，仪器舱支腿2接近定位点时首先依靠导向压紧头3的梯形导向斜面进行粗导向，然后再依靠固定连接座4的上端导向斜面进行精确导向，待仪器舱支腿2移动到位后，转动摇臂5，摇臂5带动导向压紧头3转动90°，导向压紧头3的扇形叶片上表面的螺旋扇面Ⅱ和固定连接座4扇形槽的螺旋扇面Ⅰ相对转动，转动过程中导向压紧头3沿轴向微量移动，导向压紧头3的下表面同时压缩碟簧垫片7，从而实现仪器舱支腿2与固定构件6预紧，固定连接座4上的预紧弹簧8压缩转动定位钢球9，使得转动定位钢球9压入导向压紧头3的球面凹坑内，从而确定锁定状态，正反向90°转动摇臂5实现锁紧和解锁。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于熟悉本领域的人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，本发明公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种导向定位连接锁紧一体化装置，其特征在于，所述的一体化装置包括导向压紧头(3)、固定连接座(4)、摇臂(5)、固定构件(6)、碟簧垫片(7)、预紧弹簧(8)和转动定位钢球(9)；
所述的固定构件(6)上表面固定有固定连接座(4)，固定连接座(4)的竖直中心轴线上开有竖直的轴孔，环绕轴孔开有两个对称的扇形槽，扇形槽的下表面设置有螺旋扇面Ⅰ，扇形槽的上方开有1个垂直于竖直中心轴线的盲孔，盲孔的底部安装有预紧弹簧(8)，预紧弹簧(8)顶住转动定位钢球(9)；
所述的导向压紧头(3)的上部为梯形导向扇面，固定连接座(4)的上表面开有对称的凹槽，凹槽内安装有碟簧垫片(7)，梯形导向扇面的下表面压在碟簧垫片(7)上；导向压紧头(3)的下部为与轴孔匹配的转轴，转轴的上段设置有2个处于正交位置并与转动定位钢球(9)匹配的凹坑，转轴的中段设置有与扇形槽匹配的扇形叶片，扇形叶片的上表面设置有与螺旋扇面Ⅰ匹配的螺旋扇面Ⅱ；
所述的固定连接座(4)的一侧面开有摇臂转动缺口，水平的摇臂(5)穿过摇臂转动缺口插入并固定在导向压紧头(3)下部的转轴上；
所述的固定连接座(4)的上表面边沿有倒角，倒角形成的扇面为上端导向扇面。
2.根据权利要求1所述的导向定位连接锁紧一体化装置，其特征在于，所述的固定连接座(4)中心通孔设置正交螺旋扇面。
3.根据权利要求1所述的导向定位连接锁紧一体化装置，其特征在于，所述的导向压紧头(3)中心轴中段设置正交螺旋扇面。
4.根据权利要求1所述的导向定位连接锁紧一体化装置，其特征在于，所述的导向压紧头(3)和固定连接座(4)的螺旋扇面喷涂固体润滑膜。
5.根据权利要求1所述的导向定位连接锁紧一体化装置，其特征在于，所述的摇臂(5)上刻有花纹。
6.根据权利要求1所述的导向定位连接锁紧一体化装置，其特征在于，所述的碟簧垫片(7)材料为高强度GH4145弹性垫片。
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