CN114046286B - 一种冷气解锁作动器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种冷气解锁作动器及其使用方法，涉及解锁作动器的技术领域，包括：连接杆；外缸，所述外缸与所述连接杆连接，所述外缸与所述连接杆的连接处设有进气口，所述外缸内壁设有第一圆槽；触发杆，所述触发杆设置于所述外缸内，所述触发杆包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部、第二连接部和第三连接部的截面半径依次减小，所述第二连接部外壁设有第二圆槽，当所述触发杆运动至指定位置时，所述第一圆槽圆心的竖向中心线与第二圆槽圆心的竖向中心线对齐；回拉组件，所述回拉组件设置于第一连接部；本申请通过使用冷气解锁作动器，代替常规试验中的火工品解锁作动器，在满足锁紧与解锁功能的同时，还可重复使用。

Description

一种冷气解锁作动器及其使用方法

技术领域

本申请涉及锁紧机构中的解锁作动器的技术领域，尤其涉及一种冷气解锁作动器及其使用方法。

背景技术

在进行解锁释放原理性验证试验过程中，需进行多次解锁释放原理性验证试验，试验过程为：释放前将释放目标体进行锁紧，释放时需解除锁紧力，同时打开锁紧装置，再通过释放机构将目标体推出；现有技术中多采用火工品解锁作动器进行试验，由于火工品解锁作动器为一次使用产品，试验一次后就会被丢弃，使用成本高，产品消耗大。

申请内容

本申请的目的在于提供一种冷气解锁作动器，以解决现有技术中存在的技术问题：即如何保解决现有技术中的火工品解锁作动器试验一次后就会被丢弃，使用成本高，产品消耗大的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

本申请实施例的第一方面提供了一种冷气解锁作动器，包括：连接杆；外缸，所述外缸与所述连接杆连接，所述外缸与所述连接杆的连接处设有进气口，所述外缸内壁设有第一圆槽；触发杆，所述触发杆设置于所述外缸内，所述触发杆包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部、第二连接部和第三连接部的截面半径依次减小，所述第一连接部的外壁与所述外缸内壁贴合，所述第二连接部外壁设有第二圆槽，当所述触发杆运动至指定位置时，所述第一圆槽圆心的竖向中心线与所述第二圆槽圆心的竖向中心线对齐；回拉组件，所述回拉组件设置于所述第一连接部；推杆，所述推杆为中空结构，所述推杆的靠近所述进气口的一端套设于所述第二连接部外侧，所示推杆上设有卡孔，所示卡孔设置于所述第二连接部外表面；钢球，所述钢球设置于所述卡孔，所述钢球的半径大于所述第一圆槽的半径接头，所述接头与所述推杆的远离所述进气口的一端连接；弹簧，所述弹簧设置于所述推杆内，所述第三连接部通过所述弹簧与所述接头连接。

在一些实施例中，所述冷气解锁作动器还包括导向套，所述导向套与所述外缸远离进气口的一端连接，所述导向套套设于所述推杆外侧。

在一些实施例中，所述推杆设有第一安装槽、安装孔和第二安装槽，所述第一安装槽通过所述安装孔与所述第二安装槽连通，所述第一安装槽套设于所述第二连接部外侧，所述弹簧设置于所述安装孔，所述接头安装于第二安装槽。

在一些实施例中，所述第二安装槽内壁设有内螺纹，所述接头与所述第二安装槽的连接处设有外螺纹。

在一些实施例中，所述回拉组件包括设置于所述第一连接部靠近进气口一端的工装接口和螺栓，所述螺栓与所述工装接口连接。

在一些实施例中，所述第一圆槽、卡孔、钢球和第二圆槽均设有至少3个，所述第一圆槽等分周向设置于所述外缸内壁，所述第二圆槽等分周向设置于所述第二连接部外壁，所述卡孔等分周向设置于所述推杆。

在一些实施例中，所述第一连接部与所述外缸内壁的连接处设有第一密封口，所述第一密封口内设有第一密封圈。

在一些实施例中，所述第一安装槽与所述外缸内壁的连接处设有第二密封口，所述第二密封口内设有第二密封圈。在一些实施例中，所述连接杆、外缸和导向套之间通过螺纹连接。

本申请实施例的第二方面提供了一种冷气解锁作动器的使用方法，包括以下步骤：

初始状态下，钢球位于卡孔内且设置于第一圆槽下端，解锁作动器处于锁紧状态，由于钢球的半径大于第一圆槽的半径，钢球中心高与所述第一圆槽之间存在高度差，在施加轴向锁紧力后，第一圆槽对钢球产生一个径向分力，此分力与第二连接部外表面对钢球顶紧力相互平衡；

解锁时，使用地面冷气设备充入冷气，冷气从进气口进入，推动触发杆往推杆的一端运动，钢球在卡孔的限制下保持不动，当第二连接部上的第二圆槽与钢球到达同一个竖直面后，钢球落入第二圆槽，连接杆与推杆之间相互解锁，锁紧力消除；

需要再次锁紧时，往连接杆的一侧拉动回拉组件，钢球在拉力的作用下被卡孔推出第二圆槽，在第二连接部外表面将钢球顶回第一凹槽，推杆与外缸被钢球锁定，相互之间不能产生轴向位移，解锁作动器处于锁紧状态。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请通过使用冷气解锁作动器，代替常规试验中的火工品解锁作动器，在满足试验中测试锁紧机构的锁紧与解锁功能的同时，还可重复多次使用，大大降低了试验成本。

本申请通过使用冷气解锁作动器，代替常规试验中的火工品解锁作动器，多次试验，可以减少解锁作动器的使用，降低能源消耗。

本申请通过使用冷气解锁作动器，代替常规试验中的火工品解锁作动器，不会造成环境污染，可以达到保护环境，减少污染的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的一种冷气解锁作动器的结构示意图；

图2为根据实施例的一种冷气解锁作动器的进气口的局部结构示意图；

图3为根据实施例的一种冷气解锁作动器的外缸的结构示意图；

图4为根据实施例的一种冷气解锁作动器的触发杆的结构示意图；

图5为根据实施例的一种冷气解锁作动器的推杆的结构示意图；

图6为根据实施例的一种冷气解锁作动器的装配结构示意图之一；

图7为根据实施例的一种冷气解锁作动器的装配结构示意图之二；

图8为根据实施例的一种冷气解锁作动器的装配结构示意图之三；

附图标记说明如下：1、连接杆；2、触发杆；3、钢球；4、外缸；5、推杆；6、弹簧；7、导向套；8、接头；9、螺栓；21、第一连接部；22、第二连接部；23、第三连接部；24、第二圆槽；25、第一密封口；41、进气口；42、第一圆槽；43、工装接口；51、第一安装槽；52、安装孔；53、第二安装槽；54、卡孔；55、第二密封口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1和图2。

如图所示，一种冷气解锁作动器，包括连接杆1、触发杆2、钢球3、外缸4、推杆5、弹簧6、导向套7和接头8，所述外缸4与所述连接杆1连接，所述外缸4与所述连接杆1的连接处设有进气口41；在本申请的具体实施过程中，进气管与进气口41对接，冷气从进气口41进入到外缸4内。

请参阅图1和图3。

在本实施例中，所述外缸4内壁设有第一圆槽42；初始状态下所述钢球3设置于所述第一圆槽42下端，所述钢球3的半径大于所述第一圆槽42的半径。钢球3中心高与所述第一圆槽42之间存在高度差，在施加轴向锁紧力后，第一圆槽42对钢球3产生一个径向分力，此分力与第二连接部22外表面对钢球3顶紧力相互平衡，外缸4与推杆5之间相互锁紧，轴向不能产生相对位移；同时外缸4内孔也限制了推杆5的运动方向。

请参阅图4。

在本实施例中，所述触发杆2设置于所述外缸4内，所述触发杆2包括第一连接部21、第二连接部22和第三连接部23，所述第一连接部21、第二连接部22和第三连接部23的截面半径依次减小，所述第一连接部21的外壁与所述外缸4内壁贴合，所述第二连接部22外壁设有第二圆槽24，所述第一圆槽42的中心轴线与所述第二圆槽24的中心轴线对齐；在本申请的具体实施过程中，当第二连接部22上的第二圆槽24与钢球3到达同一个竖直面后，钢球3落入第二圆槽24，连接杆1与推杆5之间相互解锁，锁紧力消除。

请继续参阅图3。

在本实施例中，所述回拉组件包括设置于所述第一连接部21靠近进气口41一端的工装接口43和螺栓9，所述螺栓9与所述工装接口43连接。在本申请的具体实施过程中，向进气口41的一端拉动螺栓9，钢球3在拉力的作用下被滚出第二圆槽24，在第二连接部22外表面将钢球3顶回第一凹槽，推杆5与外缸4被钢球3锁定。

请参阅图1和图5。

在本实施例中，所述推杆5为中空结构，所述推杆5设有第一安装槽51、安装孔52和第二安装槽53，所述第一安装槽51通过所述安装孔52与所述第二安装槽53连通，所述第一安装槽51套设于所述第二连接部22外侧，所述卡孔54设置于所述第一安装槽51，所述弹簧6设置于所述安装孔52，所述接头8安装于第二安装槽53；所述第三连接部23通过所述弹簧6与所述接头8连接。在本申请的具体实施过程中，所述安装孔52的截面半径大于第三连接部23的截面半径且小于第二连接部22的截面半径，第三连接部23可以伸入安装孔52，第二连接部22无法伸入安装孔52，从而实现对触发杆2的限位。

在本实施例中，所述第二安装槽53内壁设有内螺纹，所述接头8与所述第二安装槽53的连接处设有外螺纹。在本申请的具体实施过程中，所述接头8与所述第二安装槽53螺纹连接，便于安装和拆卸。

在本实施例中，所述导向套7与所述外缸4远离进气口41的一端连接，所述导向套7套设于所述推杆5外侧。在本申请的具体实施过程中，导向套7对接头8的运动起到导向作用。

在本实施例中，所述第一圆槽42、卡孔54、钢球3和第二圆槽24均设有6个，6个所述第一圆槽42等分周向设置于所述外缸4内壁，6个所述第二圆槽24等分周向设置于所述第二连接部22外壁，6个所述卡孔54等分周向设置于所述推杆5。在本申请的具体实施过程中，6个钢球3可以释放更大的锁紧力。

在本实施例中，所述第一连接部21与所述外缸4内壁的连接处设有第一密封口25，所述密封口内设有第一密封圈。在本申请的具体实施过程中，通过第一密封圈对所述触发杆2进行密封。

在本实施例中，所述第一安装槽51与所述外缸4内壁的连接处设有第二密封口55，所述密封口内设有第二密封圈。在本申请的具体实施过程中，通过第二密封圈对所述推杆5进行密封。

在本实施例中，所述第一密封圈和第二密封圈均为V型弹簧6密封圈。

在本实施例中，所述连接杆1、外缸4和导向套7之间通过螺纹连接。在本申请的具体实施过程中，所述连接杆1、外缸4和导向套7之间通过型号M35×1.5-6g/7H的螺丝进行螺纹连接

在本实施例中，提供了一种冷气解锁作动器的使用方法，包括以下步骤：

初始状态下，钢球3位于卡孔54内且设置于第一圆槽42下端，解锁作动器处于锁紧状态，由于钢球3的半径大于第一圆槽42的半径，钢球3中心高与所述第一圆槽42之间存在高度差，在施加轴向锁紧力后，第一圆槽42对钢球3产生一个径向分力，此分力与第二连接部22外表面对钢球3顶紧力相互平衡；轴向最大可承受力锁紧力为30000N。

解锁时，使用地面冷气设备充入冷气5MPa后释放锁紧力，推动触发杆2往推杆5的一端运动，钢球3在卡孔54的限制下保持不动，当第二连接部22上的第二圆槽24与钢球3到达同一个竖直面后，钢球3落入第二圆槽24，连接杆1与推杆5之间相互解锁，锁紧力消除，同时解锁作动器推杆5可产生3000N推力，推动接头8向前运动；

需要再次锁紧时，往连接杆1的一侧拉动回拉组件，钢球3在拉力的作用下被卡孔54推出第二圆槽24，在第二连接部22外表面将钢球3顶回第一凹槽，推杆5与外缸4被钢球3锁定，相互之间不能产生轴向位移，解锁作动器处于锁紧状态。触发杆2前端面被弹簧6施加大于自重的预紧力，触发杆2被弹簧6的预紧力顶住，当触发杆2无外部输入力时，轴向方向无法运动。

通过上述使用冷气解锁作动器，代替常规试验中的火工品解锁作动器，在满足试验中测试锁紧机构的锁紧与解锁功能的同时，还可重复多次使用，大大降低了试验成本。

请参阅图6～图8。

实例性的，装配本解锁作动器时，在工装接口处接入螺栓9，将触发杆2的第三连接部23完全伸入所述安装孔52，第二连接部22紧贴第一安装槽51的内壁，钢球3落入第二圆槽53，将推杆5、触发杆2和钢球3结合为一体，推动触发杆2，当钢球3位于所述第一圆槽42下端时，在第二安装槽53上安装接头8，向进气口的一侧拉动螺栓9，使钢球3顶入第一圆槽42，完成装配，装配后为锁紧状态。

在试验完成后，可通过上述转配方法进行重复调试和装配，进行多次试验，大大降低了试验成本。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种冷气解锁作动器，其特征在于，包括：

连接杆；

外缸，所述外缸与所述连接杆连接，所述外缸与所述连接杆的连接处设有进气口，所述外缸内壁设有第一圆槽；

触发杆，所述触发杆设置于所述外缸内，所述触发杆包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部、第二连接部和第三连接部的截面半径依次减小，所述第一连接部的外壁与所述外缸内壁贴合，所述第二连接部外壁设有第二圆槽，当所述触发杆运动至指定位置时，所述第一圆槽圆心的竖向中心线与所述第二圆槽圆心的竖向中心线对齐；

回拉组件，所述回拉组件设置于所述第一连接部；

推杆，所述推杆为中空结构，所述推杆的靠近所述进气口的一端套设于所述第二连接部外侧，所示推杆上设有卡孔，所示卡孔设置于所述第二连接部外表面；

钢球，所述钢球设置于所述卡孔，所述钢球的半径大于所述第一圆槽的半径；

接头，所述接头与所述推杆的远离所述进气口的一端连接；

弹簧，所述弹簧设置于所述推杆内，所述第三连接部通过所述弹簧与所述接头连接；

所述回拉组件包括设置于所述第一连接部靠近进气口一端的工装接口和螺栓，所述螺栓与所述工装接口连接。

2.根据权利要求1所述的一种冷气解锁作动器，其特征在于，所述冷气解锁作动器还包括导向套，所述导向套与所述外缸远离进气口的一端连接，所述导向套套设于所述推杆外侧。

3.根据权利要求1所述的一种冷气解锁作动器，其特征在于，所述推杆设有第一安装槽、安装孔和第二安装槽，所述第一安装槽通过所述安装孔与所述第二安装槽连通，所述第一安装槽套设于所述第二连接部外侧，所述卡孔设置于所述第一安装槽，所述弹簧设置于所述安装孔，所述接头安装于第二安装槽。

4.根据权利要求3所述的一种冷气解锁作动器，其特征在于，所述第二安装槽内壁设有内螺纹，所述接头与所述第二安装槽的连接处设有外螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种冷气解锁作动器，其特征在于，所述第一圆槽、卡孔、钢球和第二圆槽均设有至少3个，所述第一圆槽等分周向设置于所述外缸内壁，所述第二圆槽等分周向设置于所述第二连接部外壁，所述卡孔等分周向设置于所述推杆。

6.根据权利要求1所述的一种冷气解锁作动器，其特征在于，所述第一连接部与所述外缸内壁的连接处设有第一密封口，所述第一密封口内设有第一密封圈。

7.根据权利要求3所述的一种冷气解锁作动器，其特征在于，所述第一安装槽与所述外缸内壁的连接处设有第二密封口，所述第二密封口内设有第二密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种冷气解锁作动器，其特征在于，所述连接杆、外缸和导向套之间通过螺纹连接。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种冷气解锁作动器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始状态下，钢球位于卡孔内且设置于第一圆槽下端，解锁作动器处于锁紧状态，由于钢球的半径大于第一圆槽的半径，钢球中心高与所述第一圆槽之间存在高度差，在施加轴向锁紧力后，第一圆槽对钢球产生一个径向分力，此分力与第二连接部外表面对钢球顶紧力相互平衡；

解锁时，使用地面冷气设备充入冷气，冷气从进气口进入，推动触发杆往推杆的一端运动，钢球在卡孔的限制下保持不动，当第二连接部上的第二圆槽与钢球到达同一个竖直面后，钢球落入第二圆槽，连接杆与推杆之间相互解锁，锁紧力消除；

需要再次锁紧时，往连接杆的一侧拉动回拉组件，钢球在拉力的作用下被卡孔推出第二圆槽，在第二连接部外表面将钢球顶回第一凹槽，推杆与外缸被钢球锁定，相互之间不能产生轴向位移，解锁作动器处于锁紧状态。