CN113804063A - 一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,通过压力施加机构和后盖板设置限位凸台的共同作用使榫锁进行压锁解锁操作,本发明装置合理简便,同时还满足着陆腿榫锁外场便捷解锁的操作需求,本发明还公开了一种基于压锁解锁装置的压锁解锁方法。

Description

一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置及方法,具体说涉及一种用于垂直起降运载火箭着陆腿弹簧榫锁的解锁装置及方法,属于榫锁压锁解锁领域。
背景技术
垂直起降运载火箭作为目前有效降低进入太空成本的重要运载工具,火箭着陆腿是火箭垂直回收的关键使能技术,着陆腿作为垂直回收的关键,其可靠展开并锁定直接影响火箭垂直回收的成败。又着陆腿为多节腿嵌套结构,具备伸缩功能,当箭体飞行及回收下降时段,着陆腿紧扣于箭体并保持收起状态;当箭体回收着陆时段,着陆腿多节腿将伸展拉开并锁定,保持着陆冲击支撑状态。因此,着陆腿锁定机构需要满足可靠展开锁定、且能承受较大着陆冲击载荷的功能。
基于垂直起降运载火箭应用的着陆腿对榫锁弹簧力的需求,着陆腿榫锁的弹簧力较大,由此引发了榫锁解锁操作和安全问题。现有技术中未见较大弹簧力榫锁压锁解锁装置的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷,本发明提出一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,通过压力施加机构和后盖板设置限位凸台的共同作用使榫锁进行压锁解锁操作,本发明装置合理简便,同时还满足着陆腿榫锁外场便捷解锁的操作需求,本发明还提出了一种基于压锁解锁装置的压锁解锁方法。
为实现上述发明目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,榫锁包括第一锁块,第二锁块和锁块之间的弹簧,压锁解锁装置包括前盖板,后盖板,压力施加机构,丝杠组件,锁定杆,第一固定件,第二固定件和固定件装卸机构;
第一锁块和第二锁块分别设有沿弹簧伸缩方向的锁定杆留置孔,锁定杆第一端与第一固定件连接后,第二端依次穿过第一锁块所设锁定杆留置孔,弹簧和第二锁块所设锁定杆留置孔;
所述前盖板和后盖板分别位于第一锁块和第二锁块的外侧且与弹簧伸缩方向垂直,前盖板和后盖板通过丝杠组件进行连接,可沿弹簧伸缩方向进行间距调整;所述固定件移除机构固定安装于后盖板上且与锁定杆对齐;所述压力施加机构作用于锁定杆第一端,驱动锁定杆沿轴线向后盖板方向运动,同时带动第一锁块和第二锁块向后盖板方向运动,所述后盖板设有限位凸台,限位凸台与第二锁块的外侧面接触时限制第二锁块向后盖板的运动,锁定杆继续运动使锁定杆第二端相对于第二锁块伸出,通过固定件装卸机构与第二固定件配合后实现压锁,或锁定杆继续运动使第二固定件与固定件装卸机构配合,通过固定件移除机构移除第二固定件,实现解锁。
进一步的,所述与锁定杆第一端配合的第一固定件和与第二端配合的第二固定件分别为与锁定杆固定连接的锁定杆方帽和锁定杆螺母,所述锁定杆第二端设有与锁定杆螺母配合的螺纹;所述固定件移除机构为套筒,所述套筒内设有与所述锁定杆螺母匹配的内腔。
进一步的,所述后盖板所设限位凸台内部设有容纳固定件装卸机构的空腔,限位凸台与第二锁块的外侧面接触的端面设有与用于对中锁定杆留置孔的对中孔,所述限位凸台设于固定件装卸机构外部,限位凸台与第二锁块的外侧面接触时限制第二锁块向后盖板的运动,锁定杆继续运动使锁定杆第二端或第二固定件穿过所述对中孔与限位凸台内部的固定件装卸机构配合,实现压锁或解锁。
进一步的,所述限位凸台关于锁定杆轴线方向对称,与第二锁块的外侧面接触的端面的中心设有所述对中孔。
进一步的,所述前盖板设有压力施加机构安装孔,压力施加机构固定安装于前盖板上。
进一步的,所述压力施加机构为手持式压力机,所述手持式压力机通过压力机作动杆与锁定杆第一端贴合后驱动锁定杆沿轴线向后盖板方向运动。
进一步的,所述丝杠组件包括丝杠和丝杠螺母;所述丝杠为4个,丝杠与锁定杆平行且位于榫锁上下两侧;前盖板和后盖板分别设有丝杠安装孔,丝杠两端分别穿过前盖板和后盖板所设丝杠安装孔,并通过丝杠螺母固定;所述每个丝杠安装孔的前端面和后端面各设一个丝杠螺母,通过丝杠螺母调节前盖板和后盖板的间距。
进一步的,所述压锁解锁装置采用钢制材料。
进一步的,所述压力施加机构安装孔的前后端面均设有螺母,用于调节压力机作动杆与锁定杆第一端的距离,使二者贴合。
一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁方法,采用权利要求上述一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置实现,包括以下步骤:
S1通过丝杠组件调整前盖板和后盖板间距,使压力施加机构作用于锁定杆第一端;
S2通过压力施加机构驱动锁定杆沿轴线向后盖板方向运动,同时带动第一锁块和第二锁块向后盖板方向运动;
S3限位凸台端面与第二锁块的外侧面配合,限制第二锁块向后盖板的运动;
S4锁定杆继续运动使锁定杆第二端相对于第二锁块伸出,通过固定件装卸机构与第二固定件配合后实现压锁,或锁定杆继续运动使第二固定件与固定件装卸机构配合,通过固定件移除机构移除第二固定件,实现解锁。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
(1)本发明一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,通过压力施加机构和后盖板设置限位凸台的共同作用使榫锁进行压锁操作,后盖板凸台可紧贴榫锁,弹簧力可通过凸台传递于压锁解锁工装,防止大直径圆柱薄壁结构受力变形;
(2)本发明在限位凸台设有与用于与锁定杆留置孔对中的对中孔,方便套筒与固定件配合进行压锁解锁操作;
(3)本发明单个锁定杆加螺母的形式既可完成榫锁压解锁操作,有效保证压解锁的操作安全;
(4)本发明前、后盖板采用四根丝杠连接,在满足结构强度的同时,也可通过丝杠螺母实现前后盖板与榫锁的距离调节,方便压解锁操作;
(5)本发明采用前后双螺母紧固实现丝杠或手持压力机在盖板上的紧固,在满足结构强度的同时,也可用于便于进行距离调节;
(6)本发明操作简单便捷,对于外场操作也有一定可操作性;采用钢制材料,成本低,重量较轻,可同时用于地面及高空操作;结构简单,方便加工,且加工周期较短;安全可靠性较高,前后盖板承力大,有效保证榫锁压锁解锁操作人员的安全,特别适用于一定范围的较大弹簧力(小于12t)榫锁压锁解锁需求。
附图说明
图1是本发明用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置的结构示意图;
图2是本发明锁定杆示意图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
本发明的目的在于提供一种满足高可靠性需求的垂直起降运载火箭着陆腿榫锁压锁解锁装置,可实现大弹簧力榫锁压锁解锁的高可靠、便捷操作及安全性。
解锁装置包括前盖板2,后盖板3,压力施加机构,丝杠组件和固定件装卸机构;
优选的,压力施加机构为手持式压力机1;
丝杠组件包括丝杠4和丝杠螺母6;固定件移除机构为套筒10;
优选的,前盖板2设置中心安装孔,与手持压力机1配装;
后盖板3设置限位凸台3-1,且在限位凸台3-1设有对中孔,对中孔为通孔,对中孔与锁定杆5第二端及与第二端配合的第二固定件配合,限位凸台直接接触榫锁进行压锁解锁操作,榫锁内置于着陆腿长筒内部,长筒两侧留有压解锁操作窗口,即操作窗口一端是手持式压力机操作口,另一端是锁定杆螺母操作口,凸台的作用是贴合锁定杆螺母端的榫锁面,保证直接压到榫锁而不是长筒筒壁,所以可有效防止着陆腿筒壁受压,对中孔用于对中榫锁锁定杆留置孔9,方便用套筒10操作第二固定件进行压锁解锁操作;
优选的,第二固定件为锁定杆螺母5-1。
实施例1
如图1所示,一种用于垂直起降运载火箭着陆腿弹簧榫锁的压锁解锁装置,包括:手持式压力机1、前盖板2、后盖板3、丝杠组件和套筒10,其中手持式压力机1包括压力机作动杆1-1,后盖板3设有向前盖板2凸起的限位凸台3-1,丝杠组件包括丝杠4和丝杠螺母6;
榫锁包括锁块7和弹簧8,其中锁块7包括第一锁块7-1和第二锁块7-2,弹簧8位于第一锁块7-1和第二锁块7-2之间,第一锁块7-1和第二锁块7-2压缩弹簧8并通过锁定杆5进行锁定,锁定杆5第一端和第二端分别设有与锁定杆5固定连接的锁定杆方帽5-2和与锁定杆5第二端所设螺纹配合的锁定杆螺母5-1;如图2,锁定杆5第一端连接有锁定杆方帽5-2,第二端依次穿过第一锁块7-1所设锁定杆留置孔9、弹簧8以及第二锁块7-2所设锁定杆留置孔9后与锁定杆螺母5-1配合实现锁定,锁定杆留置孔9为通孔。
前盖板2设置1个中心孔、4个丝杠安装孔,分别与手持压力机1、4个丝杠4配装;后盖板限位凸台3-1中心设置对中孔,用于对中榫锁锁定杆留置孔9,露出锁定杆螺母5-1。
丝杠4与丝杠安装孔接头处双侧,即丝杠安装孔前端和后端均设置丝杠螺母6,能有效调节两盖板间距,实现后盖板凸台与榫锁贴合;
手持压力机1在前盖板2的安装位置前后设置双螺母,方便调节压力机作动杆1-1与榫锁的贴合距离;
本发明所述的解锁装置的具体实施方法如下:
①通过丝杠组件调整前盖板2和后盖板3的间距,使压力施加机构作用于锁定杆5第一端;
②装手持压力机1,压力机作动杆1-1伸出贴合锁定杆方帽5-2,操作压力机1正向伸出压力机作动杆1-1,压缩榫锁至锁定杆5第二端相对于第二锁块7-2伸出,通过套筒10与锁定杆螺母5-1配合后实现压锁;或直至锁定杆螺母5-1不受到弹簧8向后的弹力,操作套筒10松掉锁定杆螺母5-1;
③卸力手持压力机1,并操作压力机作动杆1-1反向作动,拆除压力机1、后盖板3、前盖板2及其它工装组件,最后抽出锁定杆5,最终完成榫锁压锁或解锁操作。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,所述榫锁包括第一锁块(7-1),第二锁块(7-2)和锁块之间的弹簧(8),其特征在于,包括前盖板(2),后盖板(3),压力施加机构,丝杠组件,锁定杆(5),第一固定件,第二固定件和固定件装卸机构;
第一锁块(7-1)和第二锁块(7-2)分别设有沿弹簧(8)伸缩方向的锁定杆留置孔,锁定杆(5)第一端与第一固定件连接后,第二端依次穿过第一锁块(7-1)所设锁定杆留置孔,弹簧(8)和第二锁块(7-2)所设锁定杆留置孔;
所述前盖板(2)和后盖板(3)分别位于第一锁块(7-1)和第二锁块(7-2)的外侧且与弹簧(8)伸缩方向垂直,前盖板(2)和后盖板(3)通过丝杠组件进行连接,可沿弹簧(8)伸缩方向进行间距调整;所述固定件移除机构固定安装于后盖板(3)上且与锁定杆(5)对齐;所述压力施加机构作用于锁定杆(5)第一端,驱动锁定杆(5)沿轴线向后盖板(3)方向运动,同时带动第一锁块(7-1)和第二锁块(7-2)向后盖板(3)方向运动,所述后盖板(3)设有限位凸台,限位凸台与第二锁块(7-2)的外侧面接触时限制第二锁块(7-2)向后盖板(3)的运动,锁定杆(5)继续运动使锁定杆(5)第二端相对于第二锁块(7-2)伸出,通过固定件装卸机构与第二固定件配合后实现压锁,或锁定杆(5)继续运动使第二固定件与固定件装卸机构配合,通过固定件移除机构移除第二固定件,实现解锁。
2.根据权利要求1所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述与锁定杆(5)第一端配合的第一固定件和与第二端配合的第二固定件分别为与锁定杆(5)固定连接的锁定杆方帽(5-2)和锁定杆螺母(5-1),所述锁定杆(5)第二端设有与锁定杆螺母(5-1)配合的螺纹;所述固定件移除机构为套筒(10),所述套筒(10)内设有与所述锁定杆螺母(5-1)匹配的内腔。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述后盖板(3)所设限位凸台内部设有容纳固定件装卸机构的空腔,限位凸台与第二锁块(7-2)的外侧面接触的端面设有与用于对中锁定杆留置孔的对中孔,所述限位凸台设于固定件装卸机构外部,限位凸台与第二锁块(7-2)的外侧面接触时限制第二锁块(7-2)向后盖板(3)的运动,锁定杆(5)继续运动使锁定杆第二端或第二固定件穿过所述对中孔与限位凸台内部的固定件装卸机构配合,实现压锁或解锁。
4.根据权利要求3所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述限位凸台关于锁定杆(5)轴线方向对称,与第二锁块(7-2)的外侧面接触的端面的中心设有所述对中孔。
5.根据权利要求1所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述前盖板(2)设有压力施加机构安装孔,压力施加机构固定安装于前盖板(2)上。
6.根据权利要求1或5所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述压力施加机构为手持式压力机(1),所述手持式压力机(1)通过压力机作动杆(1-1)与锁定杆(5)第一端贴合后驱动锁定杆(5)沿轴线向后盖板(3)方向运动。
7.根据权利要求1所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述丝杠组件包括丝杠(4)和丝杠螺母;所述丝杠(4)为4个,丝杠(4)与锁定杆(5)平行且位于榫锁上下两侧;前盖板(2)和后盖板(3)分别设有丝杠安装孔,丝杠(4)两端分别穿过前盖板(2)和后盖板(3)所设丝杠安装孔,并通过丝杠螺母固定;所述每个丝杠安装孔的前端面和后端面各设一个丝杠螺母,通过丝杠螺母调节前盖板(2)和后盖板(3)的间距。
8.根据权利要求1所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述压锁解锁装置采用钢制材料。
9.根据权利要求6所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置,其特征在于,所述压力施加机构安装孔的前后端面均设有螺母,用于调节压力机作动杆(1-1)与锁定杆(5)第一端的距离,使二者贴合。
10.一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁方法,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的一种用于大弹簧力榫锁的压锁解锁装置实现,包括以下步骤:
S1通过丝杠组件调整前盖板(2)和后盖板(3)间距,使压力施加机构作用于锁定杆(5)第一端;
S2通过压力施加机构驱动锁定杆(5)沿轴线向后盖板(3)方向运动,同时带动第一锁块(7-1)和第二锁块(7-2)向后盖板(3)方向运动;
S3限位凸台端面与第二锁块(7-2)的外侧面配合,限制第二锁块(7-2)向后盖板(3)的运动;
S4锁定杆(5)继续运动使锁定杆(5)第二端相对于第二锁块(7-2)伸出,通过固定件装卸机构与第二固定件配合后实现压锁,或锁定杆(5)继续运动使第二固定件与固定件装卸机构配合,通过固定件移除机构移除第二固定件,实现解锁。
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