CN113501141B - 一种锁止装置及发射器的搭载物 - Google Patents

Abstract

本申请涉及航空航天、核领域，提供了一种锁止装置，用于锁止发射器的搭载物的运动件，包括：基座、操作杆、套管以及滑动组件。基座形成有容置腔以及与容置腔连通的第一限位孔；操作杆穿设于容置腔内，用于与运动件连接，操作杆形成有第二限位孔，第一限位孔与第二限位孔连通以形成限位通道；套管具有下端开口的容纳腔，套管的下端与基座固定连接；滑动组件位于容纳腔内，滑动组件与套管可分离地连接；当滑动组件与套管分离，滑动组件能够通过容纳腔的下端开口穿设于限位通道，以使操作杆与基座相对固定。另一方面提供了一种发射器的搭载物。本申请提供的锁止装置，操作杆用于与运动件连接，通过将操作杆与基座相对固定，可以对运动件进行锁止。

Description

一种锁止装置及发射器的搭载物

技术领域

本申请涉及航空航天、核领域，尤其涉及一种锁止装置及发射器的搭载物。

背景技术

在航空航天领域，若发射器发射失败，搭载物将在大气层中急速下落，如若搭载物是核反应堆，而核反应堆通过控制棒驱动机构控制，控制棒驱动机构是核反应堆控制系统和安全保护系统的一种伺服机构，也是直接影响核反应堆正常运行和安全可靠的关键设备之一。在这种情况下，亟需设计一种自动保护装置来锁定控制棒驱动机构，以保证核反应堆处于预定安全状态。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例在于提供一种锁止装置及发射器的搭载物，以保证搭载物处于预定安全状态。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例一方面提供一种锁止装置，包括：

基座，形成有容置腔以及与所述容置腔连通的第一限位孔；

操作杆，穿设于所述容置腔内，用于与所述运动件连接，所述操作杆形成有第二限位孔，所述第一限位孔与所述第二限位孔连通以形成限位通道；

套管，具有下端开口的容纳腔，所述套管的下端与所述基座固定连接；以及

滑动组件，位于所述容纳腔内，所述滑动组件与所述套管可分离地连接；

当所述滑动组件与所述套管分离，所述滑动组件能够通过所述容纳腔的下端开口穿设于所述限位通道，以使所述操作杆与所述基座相对固定。

一些实施方案中，所述锁止装置还包括弹性件，所述弹性件位于所述容纳腔内，所述滑动组件与所述套管分离后，所述弹性件能够带动所述滑动组件穿设于所述限位通道。

一些实施方案中，所述滑动组件包括：

限位轴，所述限位轴的上端与所述套管的上端可分离地连接；

外套筒，套设在所述限位轴外；以及

连接件，所述限位轴与所述外套筒通过所述连接件固定连接；

所述弹性件上端连接所述套管，所述弹性件的下端连接所述外套筒；或，所述弹性件上端连接所述外套筒，所述弹性件的下端连接所述套管或所述基座。

一些实施方案中，所述限位轴形成有第一通孔，所述外套筒形成有第二通孔，所述连接件穿设于所述第一通孔和所述第二通孔。

一些实施方案中，所述外套筒形成有凸缘，所述弹性件与所述凸缘连接；和/或，所述套管的内壁形成有垂直于所述套管轴向的台阶面，所述弹性件与所述台阶面连接。

一些实施方案中，所述滑动组件还包括内套筒，所述内套筒的下端与所述基座固定连接，所述限位轴套设在所述内套筒内，所述外套筒套设在所述内套筒外，所述内套筒周向壁上形成有滑槽，所述滑槽沿所述限位轴轴向延伸，所述连接件穿设所述滑槽，以使所述外套筒和所述限位轴能沿所述滑槽的延伸方向滑动。

一些实施方案中，所述滑动组件还包括用于限制所述限位轴滑动的锁止件，所述内套筒周向壁上形成有用于卡接所述锁止件的锁止槽；当所述限位轴移动使所述锁止件与所述锁止槽对位，所述锁止件能自动卡接于所述锁止槽中。

一些实施方案中，所述锁止件包括压缩弹簧以及抵接在所述压缩弹簧靠近所述锁止槽一端的锁止块；所述压缩弹簧具有将所述锁止块卡接于所述锁止槽中的弹力。

一些实施方案中，所述限位轴沿其径向方向上或所述外套筒沿其径向方向上形成有锁止孔，所述锁止件套设在所述锁止孔内。

一些实施方案中，所述套管具有与所述容纳腔连通的上端开口，所述滑动组件的上端采用焊料与所述套管连接于所述套管的上端开口处，在高温条件下所述焊料融化，所述滑动组件与所述套管分离。

本申请实施例另一方面提供一种发射器的搭载物，包括：

运动件；以及

上述任意一项所述锁止装置，所述运动件与所述操作杆连接。

一些实施方案中，所述搭载物为核反应堆，所述运动件为控制棒。

本申请实施例提供的锁止装置，操作杆用于与运动件连接，通过将操作杆与基座相对固定，可以对运动件进行锁止。例如发射器发射失败时，滑动组件能够与套管分离，并穿设进由第一限位孔与第二限位孔共同形成的限位通道内，以限制操作杆相对基座的移动以及转动，与操作杆连接的运动件将与基座的位置保持相对固定，以使具有危险的搭载物处于预设安全状态。

附图说明

图1为本申请一实施例中的锁止装置处于未锁止状态的结构示意图；

图2为本申请一实施例中的锁止装置处于锁止状态的结构示意图；

图3为图1中所示结构的A处放大图；

图4为图2中所示结构的B处放大图；

图5为本申请一实施例中的内套筒的结构示意图；

图6为图5中所示结构的另一视角的结构示意图；以及

图7为图5中所示结构的又一视角的结构示意图。

附图标记说明：

锁止装置100；限位通道100a；基座1；操作杆2；套管3；滑动组件4；弹性件5；焊料6；容置腔1a；第一限位孔1b；第二限位孔2a；台阶面31；容纳腔3a；限位轴41；外套筒42；连接件43；内套筒44；锁止件45；锁止孔4a；第一通孔41a；第二通孔42a；凸缘421；滑槽44a；锁止槽44b；环形凸台441；导向端442；压缩弹簧451；锁止块452。

具体实施方式

需要说明的是，本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，术语“上”、“下”的方位或位置关系为基于图1的锁止装置的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一/第二”仅仅是区别不同的对象，不表示二者之间具有相同或联系之处。

请参见图1～图2，本申请实施例一方面提供一种锁止装置，用于锁止发射器的搭载物的运动件，锁止装置100包括基座1、操作杆2、套管3以及滑动组件4。基座1形成有容置腔1a以及与所述容置腔连通的第一限位孔1b。操作杆2穿设于容置腔1a内，用于与运动件连接，操作杆2形成有第二限位孔2a，第一限位孔1b与第二限位孔2a连通以形成限位通道100a。套管3具有下端开口的容纳腔3a，套管3的下端与基座1固定连接。滑动组件4位于容纳腔3a内，滑动组件4与套管3可分离地连接。当滑动组件4与套管3分离，滑动组件4能够通过容纳腔3a的下端开口穿设于限位通道100a，以使操作杆2与基座1相对固定。

由于在航空航天领域，在发射器内需要容纳不同的搭载物，一些搭载物的运动件能够驱动搭载物执行一系列预设动作，而一些搭载物具有危险性，需要严格控制其处于预设安全状态。如果发射器发射失败，运动件受到外界因素影响，则无法保证搭载物处于预设安全状态，这将对人员及周边环境造成极大的安全隐患。

本申请提供的锁止装置100，通过操作杆2与运动件进行连接，可以对运动件进行锁止操作，当发射器发射失败时，滑动组件4能够与套管3分离，并穿设进由第一限位孔1b与第二限位孔2a共同形成的限位通道100a内，以限制操作杆2相对基座1的移动以及转动，这样，与操作杆2连接的运动件将与基座1的位置时刻保持相对固定，以使具有危险的搭载物处于预设安全状态。同时，本申请的锁止装置100为纯机械结构，无需电器元件控制，在极端情况下具有较高的可靠性与稳定性。滑动组件4与套管3的连接位置不限，滑动组件4可在套管3的端部、周侧壁等合适位置设置连接节点，滑动组件4的上端与套管3的上端通过脱落件连接，脱落件包括但不限于焊料6、热熔胶等在一定条件下能改变物理特性的材料。脱落件脱落后，滑动组件4能够与套管3分离。

示例性的，一实施例中，请参见图1，套管3具有与容纳腔3a连通的上端开口，滑动组件4的上端采用焊料6与套管3连接于套管3的上端开口处，在高温条件下焊料6融化，滑动组件4与套管3分离。例如，发射器发射失败后，位于发射器外部的整流罩脱落，由于物体在急速下落状态中，与大气接触的外表面温度会急剧升高(几百摄氏度)，连接滑动组件4与套管3的焊料6暴露在大气中，焊料6将达到熔点融化，以使滑动组件4脱离与套管3的连接。

套管3与基座1的连接方式不限，示例性的，可采用包括但不限于焊接、螺纹连接等刚性连接方式。

一实施例中，请参见图1和图2，锁止装置100还包括弹性件5，弹性件5位于容纳腔3a内，滑动组件4与套管3分离后，弹性件5能够带动滑动组件4穿设于限位通道100a。弹性件5可以为滑动组件4提供穿设进限位通道100a的驱动力，滑动组件4受驱动力作用，能够穿设进第一限位孔1b以及第二限位孔2a内，自动地限制操作杆2相对基座1的移动以及转动。

弹性件5的具体结构不限，示例性的，弹性件5包括但不限于弹簧、波纹管等。

一实施例中，请参见图1和图3，滑动组件4包括限位轴41、外套筒42以及连接件43。限位轴41的上端与套管3的上端可分离地连接，外套筒42套设在限位轴41的外侧壁。限位轴41与外套筒42通过连接件43固定连接。也就是说，外套筒42与限位轴41通过连接件43形成固定整体。示例性的，请参见图3，限位轴41形成有第一通孔41a，外套筒42形成有第二通孔42a，连接件43穿设于第一通孔41a和第二通孔42a。

连接件43的具体结构不限，示例性的，连接件43包括但不限于销轴、销钉等。

弹性件5上端连接套管3，弹性件5的下端连接外套筒42。或，弹性件5上端连接外套筒42，弹性件5的下端连接套管3或基座1。也就是说，弹性件5可以设置在外套筒42与套管3之间，也可以设置在外套筒42与基座1之间。

一实施例中，请参见图1和图2，弹性件5例如为压簧，抵接在外套筒42与套管3之间，在限位轴41与未套管3分离时，弹性件5处于受压状态；限位轴41与套管3分离后，弹性件5提供沿限位轴41轴向向下的推力，外套筒42带动限位轴41沿轴向从套管3的下端开口顶出，并穿设进限位通道100a内，以限制操作杆2相对基座1的移动以及转动。

一实施例中，弹性件5例如为拉簧，抵接在外套筒42与基座1之间，在限位轴41与未套管3分离时，弹性件5处于受拉状态；限位轴41与套管3分离后，弹性件5提供沿限位轴41轴向向下的拉力，外套筒42带动限位轴41沿轴向从套管3的下端开口顶出，并穿设进限位通道100a内，以限制操作杆2相对基座1的移动以及转动。

一实施例中，请参见图3，外套筒42形成有凸缘421，弹性件5与凸缘421连接。示例性的，当弹性件5设置在套管3与外套筒42之间时，弹性件5一端抵接凸缘421的上端面；当弹性件5设置在基座1与外套筒42之间时，弹性件5一端抵接凸缘421的下端面。通过设置凸缘421，弹性件5能够更稳定地与外套筒42连接，以便于传递推力或拉力。

一实施例中，请参见图3，套管3的内壁形成有垂直于套管3轴向的台阶面31，弹性件5与台阶面31连接。当弹性件5位于套管3与外套筒42之间时，设置台阶面31能够为弹性件5提供顶推反力，以便于弹性件5向滑动组件4传递推力。

一实施例中，请参见图3，弹性件5位于套管3与外套筒42之间，弹性件5两端分别抵接在台阶面31与凸缘421上，由于弹性件5内部存在向上下两端顶推的推力，弹性件5两端能够时刻抵接在凸缘421和台阶面31上。因此，仅需将弹性件5放置在套管3与外套筒42之间即可实现自动顶推功能，安装更加方便与连接工艺更简单。

一实施例中，请参见图5～图7，滑动组件4还包括内套筒44，内套筒44的下端与基座1固定连接。限位轴41套设在内套筒44内，外套筒42套设在内套筒44外，内套筒44周向壁上形成有滑槽44a，滑槽44a沿限位轴41轴向延伸，连接件43穿设滑槽44a，以使外套筒42和限位轴41能沿滑槽44a的延伸方向滑动。设置内套筒44能够为限位轴41和外套筒42起到导向作用。

滑槽44a的数量可以为一个也可以为多个，一实施例中，请参见图3和图5，内套筒44上设置有两个相对的直线滑槽44a，以提升导向效果，限位轴41和外套筒42滑动更加平顺，且减少了限位轴41相对外套筒42的周向旋转及轴向偏移。

一实施例中，请参见图2和图5，内套筒44下端形成有导向端442，导向端442下端插设进基座1的第一限位孔1b内，以连通限位通道100a，设置导向端442能够使限位轴41顺畅地穿设进限位通道100a内。

内套筒44与基座1的连接方式不限，包括但不限于过盈套接、焊接和螺纹连接等。示例性的，一实施例中，请参见图2和图5，内套筒44的外周侧壁形成有便于与基座1连接的环形凸台441，环形凸台441的下端面抵接在基座1的上表面。一方面，环形凸台441与基座1的连接面更大，连接更加方便；另一方面，环形凸台441面与基座1上表面接触，提高了内套筒44的轴向垂直度，使得设置在基座1上的内套筒44更加稳固，不易产生轴向摆动，以便于限位轴41在内套筒44滑动时更加稳定。

一实施例中，请参见图2和图5，滑动组件4还包括用于限制限位轴41滑动的锁止件45，内套筒44周向壁上形成有用于卡接锁止件45的锁止槽44b；当限位轴41移动使锁止件45与锁止槽44b对位，锁止件45能自动卡接于锁止槽44b中。也就是说，当限位轴41穿设进第二限位孔2a并锁止操作杆2后，锁止槽44b能够卡住锁止件45，以限制限位轴41的轴向滑动，提高了锁止装置100的可靠性。

锁止槽44b的数量和形状不限，为保证锁止效果，示例性的，一实施例中，请参见图5，两个锁止槽44b相对设置在内筒体的周向壁上。

一实施例中，请参见图4，锁止件45包括压缩弹簧451以及抵接在压缩弹簧451靠近锁止槽44b一端的锁止块452；压缩弹簧451具有将锁止块452卡接于锁止槽44b中的弹力。如此，通过压缩弹簧451与锁止块452的抵接配合，当限位轴41移动至锁止件45与锁止槽44b相对的位置时，压缩弹簧451的弹力能够自动推出锁止块452，以使锁止块452卡接于锁止槽44b中。

一实施例中，请参见图4，限位轴41沿其径向方向上或外套筒42沿其径向方向上形成有锁止孔4a，锁止件45套设在锁止孔4a内。也就是说，锁止孔4a可以设置在限位轴41上，也可以设置在外套筒42上。

示例性的，当锁止孔4a设置在限位轴41上时，锁止孔4a贯穿限位轴41，压缩弹簧451的两端分别抵接两个锁止块452并穿设在限位轴41中的锁止孔4a内，以形成锁止件45。然后在外筒上设置对应的锁止槽44b，以限制限位轴41的轴向滑动。

同样的，当锁止孔4a设置在外套筒42上时，外套筒42的内周向壁开设一个或数个盲孔作为锁止孔4a，分别在每个锁止孔4a内设置锁止件45。然后在外筒上设置对应的锁止槽44b，以限制限位轴41的轴向滑动。

本申请实施例另一方面，提供一种发射器的搭载物，包括上述任意实施例的锁止装置100以及运动件。运动件与锁止装置100的操作杆2连接。也就是说，本申请实施例可以应用至各种有锁止需求的发射器的搭载物上，通过操作杆2连接运动件，以使发射器的搭载物处于预设安全或稳定状态。

一实施例中，搭载物为核反应堆，运动件为控制棒。即通过操作杆2连接控制棒，以核反应堆处于预设安全状态。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种锁止装置，用于锁止发射器的搭载物的运动件，其特征在于，包括：

基座，形成有容置腔以及与所述容置腔连通的第一限位孔；

操作杆，穿设于所述容置腔内，用于与所述运动件连接，所述操作杆形成有第二限位孔，所述第一限位孔与所述第二限位孔连通以形成限位通道；

套管，具有下端开口的容纳腔，所述套管的下端与所述基座固定连接；以及

滑动组件，位于所述容纳腔内，所述滑动组件与所述套管通过脱落件连接；

当所述发射器发射失败时，所述脱落件脱落，以使所述滑动组件与所述套管分离，所述滑动组件能够通过所述容纳腔的下端开口穿设于所述限位通道，以使所述操作杆与所述基座相对固定。

2.根据权利要求1所述的锁止装置，其特征在于，所述锁止装置还包括弹性件，所述弹性件位于所述容纳腔内，所述滑动组件与所述套管分离后，所述弹性件能够带动所述滑动组件穿设于所述限位通道。

3.根据权利要求2所述的锁止装置，其特征在于，所述滑动组件包括：

限位轴，所述限位轴的上端与所述套管的上端可分离地连接；

外套筒，套设在所述限位轴外；以及

连接件，所述限位轴与所述外套筒通过所述连接件固定连接；

所述弹性件上端连接所述套管，所述弹性件的下端连接所述外套筒；或，所述弹性件上端连接所述外套筒，所述弹性件的下端连接所述套管或所述基座。

4.根据权利要求3所述的锁止装置，其特征在于，所述限位轴形成有第一通孔，所述外套筒形成有第二通孔，所述连接件穿设于所述第一通孔和所述第二通孔。

5.根据权利要求3所述的锁止装置，其特征在于，所述外套筒形成有凸缘，所述弹性件与所述凸缘连接；和/或，所述套管的内壁形成有垂直于所述套管轴向的台阶面，所述弹性件与所述台阶面连接。

6.根据权利要求3所述的锁止装置，其特征在于，所述滑动组件还包括内套筒，所述内套筒的下端与所述基座固定连接，所述限位轴套设在所述内套筒内，所述外套筒套设在所述内套筒外，所述内套筒周向壁上形成有滑槽，所述滑槽沿所述限位轴轴向延伸，所述连接件穿设所述滑槽，以使所述外套筒和所述限位轴能沿所述滑槽的延伸方向滑动。

7.根据权利要求6所述的锁止装置，其特征在于，所述滑动组件还包括用于限制所述限位轴滑动的锁止件，所述内套筒周向壁上形成有用于卡接所述锁止件的锁止槽；当所述限位轴移动使所述锁止件与所述锁止槽对位，所述锁止件能自动卡接于所述锁止槽中。

8.根据权利要求7所述的锁止装置，其特征在于，所述锁止件包括压缩弹簧以及抵接在所述压缩弹簧靠近所述锁止槽一端的锁止块；所述压缩弹簧具有将所述锁止块卡接于所述锁止槽中的弹力。

9.根据权利要求7所述的锁止装置，其特征在于，所述限位轴沿其径向方向上或所述外套筒沿其径向方向上形成有锁止孔，所述锁止件套设在所述锁止孔内。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的锁止装置，其特征在于，所述套管具有与所述容纳腔连通的上端开口，所述脱落件为焊料，所述滑动组件的上端采用所述焊料与所述套管连接于所述套管的上端开口处，在高温条件下所述焊料融化，所述滑动组件与所述套管分离。

11.一种发射器的搭载物，其特征在于，包括：

运动件；以及

权利要求1～10任意一项所述锁止装置，所述运动件与所述操作杆连接。

12.根据权利要求11所述的搭载物，其特征在于，所述搭载物为核反应堆，所述运动件为控制棒。