CN112937903A - 一种用于无人机弹射的轻量化锁紧装置 - Google Patents

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任代杰
梁承锋
宋陆松
杨登位
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/04—Launching or towing gear
    • B64F1/06—Launching or towing gear using catapults
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/70—Launching or landing using catapults, tracks or rails

Abstract

一种用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，主要包括旋转臂、中间臂、三角臂、配重块、拉伸弹簧、固定轴、弹簧插销以及架体，旋转臂和三角臂通过两根固定轴铰接在架体上，可以绕固定轴旋转，中间臂通过两根旋转轴将旋转臂和三角臂铰接，配重块通过旋转轴铰接在三角臂上，拉伸弹簧一边连接在铰接旋转臂的固定轴，一边连接在三角臂，弹簧插销利用压缩弹簧的弹力压紧在三角臂上，具有锁紧和设定加速度自动解锁功能。本发明结构简洁、重量轻、所需的安装空间小，同时，采用纯机械结构，摒除了电控、液压控制的布线、布管的设计，使整个结构不会受到电力、液压的限制；此外，本装置通过连杆的死点特性，大大优化了结构的受力环境，增强了装置的可靠性。

Description

一种用于无人机弹射的轻量化锁紧装置
技术领域
本发明属于无人机发射技术领域，具体涉及一种用于无人机弹射的轻量化锁紧装置。
背景技术
现代无人机弹射发射的锁紧装置多采用电控或者液压控制进行锁紧和自动解锁，特别是在弹射过程中自动解锁的要求，需求的结构较为复杂，重量较大，安装空间较大。同时，采用电控或者液压的控制解锁系统，其电控、液压控制的布线、布管的设计，使整个结构受到电力、液压的限制，安装调试等较为复杂。因此，亟需提供一种重量轻，不使用电控和液压的锁紧装置，用于无人机弹射前的锁紧。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于无人机弹射的轻量化锁紧装置。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，包括旋转臂、中间臂、三角臂、配重块、拉伸弹簧、固定轴、后止推座以及架体；所述架体为方形壳体，后止推座固定安装于架体上表面；所述旋转臂为长臂梁结构，三角臂为三角板状结构，所述固定轴为两根，分别固定于架体内的两侧边处，一根固定轴铰接于旋转臂的中部将旋转臂固定于架体内一侧，另一根固定轴与三角臂的顶角铰接，将三角臂固定于架体内的另一侧，旋转臂与三角臂均可绕对应的固定轴进行转动，当旋转臂转至与与架体上表面垂直时，旋转臂的上端高于架体上表面；所述配重块与三角臂的右下角铰接，所述中间臂一端与三角臂的左下角铰接，另一端与旋转臂的下端铰接；所述拉伸弹簧一端与旋转臂处的固定轴连接，另一端固定连接于三角臂上；当旋转臂与中间臂的铰接点、中间臂与三角臂的铰接点以及三角臂的顶角铰接点三点处于一条直线上时，旋转臂无法转动，锁紧装置处于锁紧状态，无人机锁紧部件处于后止推座与旋转臂之间，被锁紧；当配重块发生运动并带动三角臂旋转，旋转臂与中间臂的铰接点、中间臂与三角臂的铰接点以及三角臂的顶角铰接点三点不处于一条直线上时，旋转臂可以转动，锁紧装置处于解锁状态，无人机锁紧部件可推动旋转臂从后止推座中脱出，实现部件解锁。
进一步的，还包括一个弹簧插销，所述弹簧插销从外部插入架体侧部，并顶于三角臂上。
进一步的，还包括一个垫片，所述垫片固定安装于后止推座与架体上表面之间。
进一步的，还包括旋转轴，所述旋转臂与中间臂之间的铰接点、中间臂与三角臂之间的铰接点以及三角臂与配重块之间的铰接点各使用一个旋转轴实现铰接。
进一步的，所述后止推座为L型，安装于架体上表面时，与架体上表面共同围成一个凹槽，无人机锁紧部件进行锁紧时置于凹槽中。
进一步的，装置解锁时，所述旋转臂的上端低于架体的上表面。
进一步的，装置解锁时，所述旋转臂与架体侧平面所成角度为51°，旋转臂的上端低于架体上表面3-4mm。
进一步的，装置解锁时，旋转臂的上端低于架体上表面3.4mm。
本发明的有益效果在于：本发明根据无人机弹射发射过程中解锁和轻量化的需求，有针对性的设计了一种基于连杆死点结构实现锁紧和自动解锁的轻量化锁紧装置，实现了有限空间与重量的自动解锁要求，其结构简洁、重量轻、所需的安装空间小，同时，采用纯机械结构，摒除了电控、液压控制的布线、布管的设计，使整个结构不会受到电力、液压的限制；此外，本装置通过连杆的死点特性，大大优化了结构的受力环境，增强了装置的可靠性。
附图说明
图1是本发明锁紧时的结构示意图；
图2是本发明图1的侧视图；
图3是本发明解锁时的结构示意图；
图中：1-旋转臂；2-拉伸弹簧；3-固定轴；4-中间臂；5-旋转轴；6-配重块；7-三角臂；8-弹簧插销；9-架体；10-垫片；11-后止推座。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1-2所示，装置处于锁紧状态，主要由旋转臂1、中间臂4、三角臂7、配重块6、拉伸弹簧2、弹簧插销8、固定轴3、旋转轴5、架体9组成。旋转臂1和三角臂7通过两根固定轴3铰接在架体9上，可以绕固定轴3旋转。中间臂4通过两根旋转轴5将旋转臂1和三角臂7铰接。配重块6通过旋转轴5铰接在三角臂7上。拉伸弹簧2一边连接在铰接旋转臂1的固定轴3上，一边连接在三角臂7上。弹簧插销8利用压缩弹簧的弹力压紧在三角臂7上。
后止推座11为L型，安装于架体9上表面时，与架体9上表面共同围成一个凹槽，无人机锁紧部件进行锁紧时置于凹槽中。垫片10固定安装于后止推座11与架体9上表面之间，对锁紧机构起到缓冲作用。弹簧插销8从外部插入架体9侧部，并顶于三角臂7上。
旋转臂1与中间臂4的铰接点、中间臂4与三角臂7的铰接点以及三角臂7的顶角铰接点三点处于一条直线上，旋转臂1与架体9上表面时处于垂直状态，锁紧装置处于死点状态，对旋转臂1施加受力无法打开装置，并且旋转臂1与三角臂7接触的接触面也防止装置过位，使结构失效。此时仅配重块6因为加速度产生的水平力能够拉开三角臂7带动旋转臂1转动，使装置解锁。
侧边的弹簧插销8压紧在三角臂7上，通过压力转化为摩擦力提供预紧力，加上拉伸弹簧2的拉力进行预紧限制。弹簧插销8压力的大小可依据配重块6的惯性大小进行设置，即需要加速度为多大时进行解锁，可通过调整弹簧插销8进行调整。
图3中，装置解锁时，配重块6发生运动并带动三角臂7旋转，旋转臂1与中间臂4的铰接点、中间臂4与三角臂7的铰接点以及三角臂7的顶角铰接点三点不处于一条直线上，旋转臂1可以转动，锁紧装置处于解锁状态，无人机锁紧部件可推动旋转臂1从后止推座11中脱出，实现部件解锁，此时，三角臂7在配重块6作用下拉动进行旋转，弹簧插销8与三角臂7错开，弹簧插销8弹出，限制了三角臂7回转，防止转动臂转回使本装置转为锁紧状态。图3中的实施例结构，此时旋转臂1与架体9侧平面所成角度为51°，旋转臂1的上端低于架体9上表面3.4mm。

Claims (8)

1.一种用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：包括旋转臂、中间臂、三角臂、配重块、拉伸弹簧、固定轴、后止推座以及架体；
所述架体为方形壳体，后止推座固定安装于架体上表面；
所述旋转臂为长臂梁结构，三角臂为三角板状结构，所述固定轴为两根，分别固定于架体内的两侧边处，一根固定轴铰接于旋转臂的中部将旋转臂固定于架体内一侧，另一根固定轴与三角臂的顶角铰接，将三角臂固定于架体内的另一侧，旋转臂与三角臂均可绕对应的固定轴进行转动，当旋转臂转至与与架体上表面垂直时，旋转臂的上端高于架体上表面；
所述配重块与三角臂的右下角铰接，所述中间臂一端与三角臂的左下角铰接，另一端与旋转臂的下端铰接；
所述拉伸弹簧一端与旋转臂处的固定轴连接，另一端固定连接于三角臂上；
当旋转臂与中间臂的铰接点、中间臂与三角臂的铰接点以及三角臂的顶角铰接点三点处于一条直线上时，旋转臂无法转动，锁紧装置处于锁紧状态，无人机锁紧部件处于后止推座与旋转臂之间，被锁紧；当配重块受到载荷发生运动并带动三角臂旋转，旋转臂与中间臂的铰接点、中间臂与三角臂的铰接点以及三角臂的顶角铰接点三点不处于一条直线上时，旋转臂可以转动，锁紧装置处于解锁状态，无人机锁紧部件可推动旋转臂从后止推座中脱出，实现部件解锁。
2.如权利要求1所述的用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：还包括一个弹簧插销，所述弹簧插销从外部插入架体侧部，并顶于三角臂上。
3.如权利要求1所述的用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：还包括一个垫片，所述垫片固定安装于后止推座与架体上表面之间。
4.如权利要求1所述的用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：还包括旋转轴，所述旋转臂与中间臂之间的铰接点、中间臂与三角臂之间的铰接点以及三角臂与配重块之间的铰接点各使用一个旋转轴实现铰接。
5.如权利要求1所述的用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：所述后止推座为L型，安装于架体上表面时，与架体上表面共同围成一个凹槽，无人机锁紧部件进行锁紧时置于凹槽中。
6.如权利要求1所述的用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：装置解锁时，所述旋转臂的上端低于架体的上表面。
7.如权利要求1所述的用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：装置解锁时，所述旋转臂与架体侧平面所成角度为51°，旋转臂的上端低于架体上表面3-4mm。
8.如权利要求7所述的用于无人机弹射的轻量化锁紧装置，其特征在于：装置解锁时，旋转臂的上端低于架体上表面3.4mm。
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