CN116045740B - 一种电磁锁定解锁机构及栅格翼装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电磁锁定解锁机构及栅格翼装置，该电磁锁定解锁机构安装在箭体内壁，该电磁锁定解锁机构包括：固定座、拔销器、复位装置和电磁铁吸附装置；固定座固定在箭体内壁；拔销器滑动连接在固定座上，拔销器的一端用于插入栅格翼边缘固定板，另一端设置电磁铁吸附装置；栅格翼边缘固定板固定连接在栅格翼的尾端，并穿过箭体侧壁；电磁铁吸附装置固定在固定座上，用于吸引拔销器，带动拔销器从栅格翼边缘固定板内移出；复位装置套设在拔销器上，用于在电磁铁吸附装置未通电状态下，带动拔销器插入栅格翼边缘固定板内。本申请可重复利用，减小解锁过程中冲击振动，避免产生污染。

Description

一种电磁锁定解锁机构及栅格翼装置

技术领域

本申请涉及火箭回收技术领域，尤其涉及一种电磁锁定解锁机构及栅格翼装置。

背景技术

在可重复利用火箭的回收过程中，栅格翼起着举足轻重的作用。栅格翼结构系统安装在火箭一子级级间段上，在火箭主动上升飞行段，栅格翼处于收拢状态，即贴合箭体，以减少上升段飞行阻力。在火箭子级返回段，栅格翼处于展开状态，高速气流在栅格间通过，当改变栅格翼与箭体角度时，会产生舵效应。

栅格翼处于收拢状态时，通过机构保持这一状态直至栅格翼需要展开时，准确解锁，栅格翼按要求展开。

火箭回收过程中，栅格翼展开时，爆炸螺栓分离时冲击强烈、附加的污染也很明显，不可重复使用。结构中需要配备爆炸螺栓盒并安置减振、降冲击装置，增加回收箭体重量，增加燃料消耗。

因此，目前亟需解决的技术问题是：现有栅格翼锁定解锁机构无法重复利用、解锁过程中冲击振动过大，及产生污染的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电磁锁定解锁机构及栅格翼装置，解决现有锁定解锁机构无法重复利用问题及解锁过程中冲击振动过大、产生污染的问题。

为达到上述目的，本申请提供一种电磁锁定解锁机构,该电磁锁定解锁机构安装在箭体内壁，该电磁锁定解锁机构包括：固定座、拔销器、复位装置和电磁铁吸附装置；所述固定座固定在箭体内壁；所述拔销器滑动连接在所述固定座上，所述拔销器的一端用于插入栅格翼边缘固定板，另一端设置电磁铁吸附装置；所述栅格翼边缘固定板固定连接在栅格翼的尾端，并穿过箭体侧壁；所述电磁铁吸附装置固定在所述固定座上，用于吸引所述拔销器，带动所述拔销器从所述栅格翼边缘固定板内移出；所述复位装置套设在所述拔销器上，用于在电磁铁吸附装置未通电状态下，带动所述拔销器插入所述栅格翼边缘固定板内。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述固定座包括竖板、电磁铁吸附装置安装板和拔销器导向板；所述竖板沿着平行于所述箭体的长度方向固定连接在所述箭体内壁；所述电磁铁吸附装置安装板和所述拔销器导向板垂直固定连接在所述竖板上；所述电磁铁吸附装置固定连接在所述电磁铁吸附装置安装板上；所述拔销器滑移连接在所述拔销器导向板内，并靠近所述电磁铁吸附装置设置。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述拔销器为柱状，所述拔销器沿着平行于所述箭体的长度方向设置。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述电磁铁吸附装置包括沉入槽；所述沉入槽开设在电磁铁吸附装置靠近所述拔销器的端面；所述沉入槽与所述拔销器在同一直线方向上；所述沉入槽的直径大于所述拔销器的直径，所述电磁铁吸附装置吸引所述拔销器后，所述拔销器插入所述沉入槽内。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述拔销器导向板包括第一导向板和第二导向板；所述第一导向板和所述第二导向板平行间隔开设置，所述第一导向板设置在所述第二导向板的上方空间内；所述第一导向板上设有第一导向孔，所述第二导向板上设有第二导向孔；所述拔销器穿过所述第一导向孔和所述第二导向孔。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述拔销器的外周壁凸出设置有拔销器法兰；所述复位装置为弹簧，所述弹簧套设在所述拔销器的外周侧，所述弹簧的顶端抵接在所述拔销器法兰的底部，底端抵接在所述第二导向板的顶面；所述拔销器法兰的直径大于所述第一导向孔的直径，所述拔销器法兰远离所述弹簧的一面限位在所述第一导向板的底面。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述第一导向板远离所述第二导向板的一侧设置有第三导向板；所述第三导向板与所述第一导向板平行间隔开设置，所述第三导向板上开设有第三导向孔；所述拔销器穿过所述第三导向孔。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述栅格翼边缘固定板插入所述箭体内部的一端伸入所述第一导向板和第三导向板之间；所述栅格翼边缘固定板具有锁定孔；所述拔销器的顶端依次穿过第一导向孔、锁定孔和第三导向孔。

如上所述的电磁锁定解锁机构,其中，所述第一导向孔和第三导向孔内均设有铜套，所述拔销器穿过所述铜套。

本申请还提供一种栅格翼装置，包括所述的电磁锁定解锁机构、栅格翼和栅格翼边缘固定板；所述栅格翼的一端转动连接在箭体的外壁，另一端与所述栅格翼边缘固定板固定连接；所述栅格翼边缘固定板远离所述栅格翼的一端插入所述火箭内；所述电磁锁定解锁机构的拔销器插入所述栅格翼边缘固定板的锁定孔，以锁定栅格翼。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请电磁锁定解锁机构的电磁铁断电状态下对栅格翼锁定，电磁铁通电状态下可对栅格翼进行解锁，实现了电磁锁定解锁机构的可重复利用。

(2)本申请电磁锁定解锁机构解锁过程中，相对于现有技术中爆炸螺栓的分离解锁方法而言，冲击振动小，无污染。

(3)本申请相对于现有技术中爆炸螺栓分离结构需要配备爆炸螺栓盒并安装减震和降冲击装置而言，结构更简单，且减小回收箭体重量，节省燃料。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种电磁锁定解锁机构的锁定状态结构示意图。

图2为本申请实施例的一种栅格翼装置的锁定状态结构示意图。

图3为本申请实施例的一种电磁锁定解锁机构的解锁状态结构示意图。

附图标记：1-固定座；2-拔销器；3-复位装置；4-电磁铁吸附装置；5-铜套；6-固定套；7-栅格翼；8-箭体；11-竖板；12-第一导向板；13-第二导向板；14-第三导向板；15-连接板；16-电磁铁吸附装置安装板；21-拔销器法兰；41-沉入槽；71-栅格翼边缘固定板；72-拉杆；73-枢转轴；74-牵拉机构；81-通孔。

具体实施方式

下面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。

实施例一

如图1和2所示，本申请提供一种电磁锁定解锁机构,该电磁锁定解锁机构安装在箭体8的内壁，该电磁锁定解锁机构包括：固定座1、拔销器2、复位装置3和电磁铁吸附装置4；固定座1固定在箭体8的内壁，固定座1用于安装拔销器2和电磁铁吸附装置4；拔销器2沿着平行于箭体8的长度方向滑动连接在固定座1上，拔销器2的一端用于插入栅格翼边缘固定板71，另一端设置电磁铁吸附装置4；栅格翼边缘固定板71固定连接在栅格翼7的尾端，并穿过箭体8侧壁的通孔，栅格翼边缘固定板71垂直于栅格翼7设置；电磁铁吸附装置4固定在固定座1上，用于吸引拔销器2，带动拔销器2从栅格翼边缘固定板71的锁定孔内移出；复位装置3套设在拔销器2上，用于在电磁铁吸附装置4未通电状态下，带动拔销器2插入栅格翼边缘固定板71的锁定孔内，以实现栅格翼边缘固定板71的锁紧，进而实现栅格翼7的锁定。

如图1所示，固定座1包括竖板11、电磁铁吸附装置安装板16和拔销器导向板；竖板11沿着平行于箭体8的长度方向固定连接在箭体8内壁，竖板11用于固定连接电磁铁吸附装置安装板16和拔销器导向板；电磁铁吸附装置安装板16和拔销器导向板垂直固定连接在竖板11上；电磁铁吸附装置4固定连接在电磁铁吸附装置安装板16上；拔销器2滑移连接在拔销器导向板内，并靠近电磁铁吸附装置4设置，使得电磁铁吸附装置4通电后能够吸引拔销器2运动。

如图1所示，拔销器2为柱状，拔销器2沿着平行于箭体8的长度方向设置，拔销器2为可被电磁铁吸附装置4吸引的磁性金属材质，优选的，拔销器2的材质为铁材质。

如图1和3所示，电磁铁吸附装置4包括沉入槽41；沉入槽41开设在电磁铁吸附装置4靠近拔销器2的端面；沉入槽41与拔销器2在同一直线方向上；沉入槽41的直径大于拔销器2的直径，电磁铁吸附装置4吸引拔销器2后，拔销器2插入沉入槽41内。电磁铁吸附装置4为电磁铁，电磁铁通过导线连接在电源电路中，电源电路中设有开关，开关接通后电磁铁通电，开关断开后，电磁铁断电；电磁铁的吸引拔销器2的原理为：电磁铁通电后能够产生磁性,像磁铁一样可以吸附铁类物体，电磁铁的沉入槽41的中心线与拔销器2的轴线在一条直线方向上。沉入槽41的深度使得拔销器2接触到沉入槽41的槽底部时，拔销器2的顶端下移到第一导向板12的水平高度。沉入槽41用于对拔销器2起到限位作用，另外，拔销器2被电磁铁吸引在沉入槽41中时，沉入槽41的内周壁均可对拔销器2的外周壁产生吸引作用，从而提高了电磁铁对拔销器2的吸引力，使得电磁铁吸附装置4更容易吸引拔销器2从栅格翼边缘固定板71的锁定孔内移出，快速实现栅格翼的解锁。

如图1和3所示，拔销器导向板包括第一导向板12和第二导向板13；第一导向板12和第二导向板13平行间隔开设置，第一导向板12设置在第二导向板13的上方空间内；第一导向板12上设有第一导向孔，第二导向板13上设有第二导向孔；拔销器2穿过第一导向孔和第二导向孔，第一导向孔和第二导向孔用于为拔销器2提供导向作用，使得拔销器2准确插入栅格翼边缘固定板71的锁定孔内，提高拔销器2移动的稳定性和可靠性。

如图1所示，第二导向板13设置在电磁铁吸附装置安装板16的上方空间内，第二导向板13与电磁铁吸附装置安装板16间隔开设置，使得电磁铁吸附装置4可以设置在第二导向板13与电磁铁吸附装置安装板16之间，且电磁铁吸附装置4对应设置在第二导向板13的第二导向孔正下方，或者说电磁铁吸附装置4的沉入槽41正对设置在第二导向孔正下方。

如图1和3所示，拔销器2的外周壁凸出设置有拔销器法兰21，拔销器法兰21与拔销器2的外周壁固定连接；复位装置3为弹簧，弹簧套设在拔销器2的外周侧，弹簧的顶端抵接在拔销器法兰21的底部(远离第一导向板12的一面)，底端抵接在第二导向板13的顶面；拔销器法兰21的直径大于第一导向孔的直径，拔销器法兰21远离弹簧的一面限位在第一导向板12的底面，拔销器法兰21用于为拔销器2提供限位作用，从而在弹簧的弹力作用下，拔销器2的顶端插入第三导向板14内。

如图1-3所示，第二导向板13远离竖板11的一端设置有固定套6，固定套6通过螺栓与第二导向板13连接，固定套6的侧部开设有第一半圆通孔，第二导向板13与固定套6连接的一端开设有第二半圆通孔；固定套6与第二导向板13连接后，第一半圆通孔和第二半圆通孔拼接形成第二导向孔。当需要安装拔销器2时，先将螺栓拆卸下来，将固定套6从第二导向板13上取下，将拔销器2靠近拔销器法兰21的一端穿入第一导向板12内，然后将拔销器2远离拔销器法兰21的一端放置在第二半圆通孔内，将固定套6的第一半圆通孔与第二半圆通孔对齐，固定套6套设在拔销器2远离第二导向板13的一侧，然后通过螺栓将固定套6固定在第二导向板13上。

作为本发明的具体实施例，第二导向板13的端面具有两个螺栓安装孔，两个螺栓安装孔对称设置在第二半圆通孔的两侧，固定套6上对应于两个螺栓安装孔处设置有两个螺栓穿入孔，螺栓从螺栓穿入孔穿入后与螺栓安装孔螺纹连接，实现固定套6与第二导向板13的固定连接。

如图1和3所示，第一导向板12远离第二导向板13的一侧设置有第三导向板14；第三导向板14与第一导向板12平行间隔开设置，第三导向板14通过连接板15连接在第一导向板12上方，连接板15垂直固定连接在第一导向板12上方，连接板15位于第一导向板12上避开栅格翼边缘固定板71的一侧，防止栅格翼边缘固定板71伸入第一导向板12和第三导向板14之间时，对栅格翼边缘固定板71产生干涉，第三导向板14上开设有第三导向孔；拔销器2穿过栅格翼边缘固定板71的锁定孔后，再穿入第三导向孔。本发明在栅格翼边缘固定板71的锁定状态下，拔销器2插入栅格翼边缘固定板71的锁定孔内，实现栅格翼边缘固定板71的锁定，并且本发明在栅格翼边缘固定板71的上下两侧设置第一导向板12和第三导向板14，第一导向板12和第三导向板14可防止栅格翼边缘固定板71向上或向下摆动，实现进一步对栅格翼边缘固定板71的限位作用，防止栅格翼边缘固定板71从拔销器2的顶端脱出，并且第一导向板12和第三导向板14还为拔销器2提供导向作用。

如图1和2所示，栅格翼边缘固定板71插入箭体8内部的一端伸入第一导向板12和第三导向板14之间；栅格翼边缘固定板71具有锁定孔；拔销器2的顶端依次穿过第一导向板12的第一导向孔、栅格翼边缘固定板71的锁定孔和第三导向板14的第三导向孔。

如图1所示，第一导向孔和第三导向孔内均设有铜套5，拔销器2穿过铜套5。铜套5为铜材质，铜材质不属于磁性物质，铜套5不会被拔销器2磁化，也不会被拔销器2吸引。

如图1和2所示，为电磁锁定解锁机构锁紧状态示意图。电磁铁处于断电状态时，拔销器2在弹簧的弹性力作用下，拔销器法兰21向上紧紧压在第一导向板12上。拔销器2上半轴依次通过第一导向板12上的铜套、栅格翼边缘固定板71、第三导向板14上的铜套，从而固定栅格翼边缘固定板71，将栅格翼7锁紧。

如图3所示，为电磁锁定解锁机构解锁状态示意图。电磁铁通电产生的磁力克服弹簧的弹性力，驱使拔销器2向下运动，运动至电磁铁限位处停止，即拔销器2运动至沉入槽41的槽底停止运动，此时，拔销器2顶端退至下第一导向板12上的铜套处，与栅格翼边缘固定板71完全分离，栅格翼边缘固定板71从箭体8的通孔81内移出，栅格翼7在牵拉机构74和拉杆72的牵拉作用下按设计要求展开。

作为本发明的具体实施例，当需要将栅格翼7再次锁定时，将栅格翼7运行至收拢位置，栅格翼边缘固定板71移动到第一导向板12和第三导向板14之间，电磁铁断电，拔销器2在弹簧的弹力作用下向上移动，拔销器2的上半轴依次插入第一导向板12上的铜套、栅格翼边缘固定板71、第三导向板14上的铜套，实现栅格翼边缘固定板71与拔销器2再次锁紧，进而将栅格翼7锁紧。

实施例二

如图2所示，本申请还提供一种栅格翼装置，包括电磁锁定解锁机构、栅格翼7和栅格翼边缘固定板71；栅格翼7的一端通过枢转轴73转动连接在箭体8的外壁，另一端与栅格翼边缘固定板71固定连接；栅格翼7与枢转轴73连接的一端连接有拉杆72，拉杆72连接有牵拉机构74，牵拉机构74用于牵拉拉杆72，拉杆72用于牵拉栅格翼7绕枢转轴73转动，栅格翼边缘固定板71远离栅格翼7的一端插入火箭的通孔81内；电磁锁定解锁机构的拔销器2插入栅格翼边缘固定板71的锁定孔，以锁定栅格翼7。

作为本发明的具体实施例，当电磁锁定解锁机构解锁状态下，牵拉机构74包括驱动电机、摆动杆和连接杆，驱动电机固定在箭体8的内壁，驱动电机的输出轴与摆动杆的端部固定连接，摆动杆远离驱动电机的一端与连接杆的端部铰接，连接杆穿过箭体8的侧壁，且连接杆远离摆动杆的一端与拉杆72铰接；驱动电机启动后带动摆动杆摆动，摆动杆拉动连接杆的一端向箭体8内部移动；连接杆拉动拉杆72，拉杆72拉动栅格翼7绕枢转轴73转动展开。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请电磁锁定解锁机构的电磁铁断电状态下对栅格翼锁定，电磁铁通电状态下可对栅格翼进行解锁，实现了电磁锁定解锁机构的可重复利用。

(2)本申请电磁锁定解锁机构解锁过程中，相对于现有技术中爆炸螺栓的分离解锁方法而言，冲击振动小，无污染。

(3)本申请相对于现有技术中爆炸螺栓分离结构需要配备爆炸螺栓盒并安装减震和降冲击装置而言，结构更简单，且减小回收箭体重量，节省燃料。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种电磁锁定解锁机构,其特征在于，该电磁锁定解锁机构安装在箭体内壁，该电磁锁定解锁机构包括：固定座、拔销器、复位装置和电磁铁吸附装置；

所述固定座固定在箭体内壁；

所述拔销器滑动连接在所述固定座上，所述拔销器的一端用于插入栅格翼边缘固定板，另一端设置电磁铁吸附装置；

所述栅格翼边缘固定板固定连接在栅格翼的尾端，并穿过箭体侧壁；

所述电磁铁吸附装置固定在所述固定座上，用于吸引所述拔销器，带动所述拔销器从所述栅格翼边缘固定板内移出；

所述复位装置套设在所述拔销器上，用于在电磁铁吸附装置未通电状态下，带动所述拔销器插入所述栅格翼边缘固定板内；

所述固定座包括竖板、电磁铁吸附装置安装板和拔销器导向板；

所述竖板沿着平行于所述箭体的长度方向固定连接在所述箭体内壁；

所述电磁铁吸附装置安装板和所述拔销器导向板垂直固定连接在所述竖板上；

所述电磁铁吸附装置固定连接在所述电磁铁吸附装置安装板上；

所述拔销器滑移连接在所述拔销器导向板内，并靠近所述电磁铁吸附装置设置；

所述拔销器导向板包括第一导向板和第二导向板；

所述第一导向板和所述第二导向板平行间隔开设置，所述第一导向板设置在所述第二导向板的上方空间内；

所述第一导向板上设有第一导向孔，所述第二导向板上设有第二导向孔；

所述拔销器穿过所述第一导向孔和所述第二导向孔。

2.根据权利要求1所述的电磁锁定解锁机构,其特征在于，所述拔销器为柱状，所述拔销器沿着平行于所述箭体的长度方向设置。

3.根据权利要求2所述的电磁锁定解锁机构,其特征在于，所述电磁铁吸附装置包括沉入槽；

所述沉入槽开设在电磁铁吸附装置靠近所述拔销器的端面；

所述沉入槽与所述拔销器在同一直线方向上；

所述沉入槽的直径大于所述拔销器的直径，所述电磁铁吸附装置吸引所述拔销器后，所述拔销器插入所述沉入槽内。

4.根据权利要求1所述的电磁锁定解锁机构,其特征在于，所述拔销器的外周壁凸出设置有拔销器法兰；

所述复位装置为弹簧，所述弹簧套设在所述拔销器的外周侧，所述弹簧的顶端抵接在所述拔销器法兰的底部，底端抵接在所述第二导向板的顶面；

所述拔销器法兰的直径大于所述第一导向孔的直径，所述拔销器法兰远离所述弹簧的一面限位在所述第一导向板的底面。

5.根据权利要求1所述的电磁锁定解锁机构,其特征在于，所述第一导向板远离所述第二导向板的一侧设置有第三导向板；

所述第三导向板与所述第一导向板平行间隔开设置，所述第三导向板上开设有第三导向孔；

所述拔销器穿过所述第三导向孔。

6.根据权利要求5所述的电磁锁定解锁机构,其特征在于，所述栅格翼边缘固定板插入所述箭体内部的一端伸入所述第一导向板和第三导向板之间；

所述栅格翼边缘固定板具有锁定孔；

所述拔销器的顶端依次穿过第一导向孔、锁定孔和第三导向孔。

7.根据权利要求5所述的电磁锁定解锁机构,其特征在于，所述第一导向孔和第三导向孔内均设有铜套，所述拔销器穿过所述铜套。

8.一种栅格翼装置，其特征在于，包括权利要求1-7之一所述的电磁锁定解锁机构、栅格翼和栅格翼边缘固定板；

所述栅格翼的一端转动连接在箭体的外壁，另一端与所述栅格翼边缘固定板固定连接；

所述栅格翼边缘固定板远离所述栅格翼的一端插入火箭内；

所述电磁锁定解锁机构的拔销器插入所述栅格翼边缘固定板的锁定孔，以锁定栅格翼。