CN116424587A - 一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，属于航天发射塔架技术领域，包括锁杆、锁钩、第一限位件、回位装置、动力装置以及第二限位件；锁杆与回转平台固接；锁钩通过轴芯与航天发射塔架转动连接；第一限位件与航天发射塔架固接，第一限位件用于限制锁钩的转动范围，使其在设定的锁定位和解锁位之间转动；回位装置一端与航天发射塔架铰接，另一端与锁钩铰接，回位装置能够驱动锁钩从所述锁定位转动至所述解锁位；动力装置与航天发射塔架固接；第二限位件位于锁钩上方，且第二限位件一端与动力装置连接，另一端向下延伸。该航天发射塔回转平台的自动闭锁装置实现了对回转平台的自动锁定和远程解锁。

Description

一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置

技术领域

本发明属于航天发射塔架技术领域，具体涉及一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置。

背景技术

塔架工作平台是航天发射塔架的重要组成部分，用于完成对航天飞行器各子级的对接、安装、拆卸吊具以及对各种设备仪器的检查、测试等任务，而回转平台是工作平台的一种结构形式。回转平台设置在航天发射塔架的一侧，使用时回转平台上两块对称结构合拢环抱箭体，不用时由驱动装置把两块对称结构打开，让出箭体及发射漂移空间。回转平台的闭锁装置是在回转平台打开和合拢到位后用于固定回转平台的装置。

如图1和图2所示，现有的回转平台闭锁装置是由油缸1、插销座2、插销3等组成，其中插销3与固定在航天发射塔架上的油缸1的缸杆固定，插销座2与回转平台固定。回转平台打开时，通过油缸1驱动插销3插入插销座2对回转平台进行锁定，在进行合拢动作之前，回转平台先要从航天发射塔架上解锁，此时回转平台闭锁装置中的油缸1驱动插销3收回，使插销3与插销座2分离，完成解锁；回转平台上的两个对称结构旋转至合拢的位置后，另一套回转平台闭锁装置中的插销3与插销座2上的销孔对齐，油缸1带动插销3插入插销座2的销孔中，完成合拢时对回转平台的锁定，回转平台从合拢状态到打开状态需要解锁时，油缸1驱动插销3收回，使插销3与插销座2分离。

现有的闭锁装置采取了插销与插销座组合的设计形式，插销与插销座上的销孔对接精度要求高，而在大型航天发射塔架上因为风载荷和振动载荷的影响实现高精度对接较困难，因此在工作现场中，当回转平台打开和合拢到位后，需要至少一名观察员检查销孔是否对齐，并手动控制回转平台的精准到位，这使得难以实现回转平台锁定的远程自动操作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，解决了现有回转平台通过插销与插销座的销孔配合方式进行锁定带来的对接精度要求高，难以实现远程自动操作的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，包括锁杆、锁钩、第一限位件、回位装置、动力装置以及第二限位件；

所述锁杆与所述回转平台固接；

所述锁钩通过轴芯与所述航天发射塔架转动连接；

所述第一限位件与所述航天发射塔架固接，所述第一限位件用于限制所述锁钩的转动范围，使其在设定的锁定位和解锁位之间转动；

所述回位装置一端与所述航天发射塔架铰接，另一端与所述锁钩铰接，所述回位装置能够驱动所述锁钩从所述锁定位转动至所述解锁位；

所述动力装置与所述航天发射塔架固接；

所述第二限位件位于所述锁钩上方，且所述第二限位件一端与所述动力装置连接，另一端向下延伸；

所述锁杆随所述回转平台回转时能够推动所述锁钩从所述解锁位向所述锁定位转动，且在所述锁钩从所述解锁位向所述锁定位转动时能够将所述第二限位件顶升，当所述锁钩转动至所述锁定位时，所述锁钩钩住所述锁杆，且被顶升的所述第二限位件自动落下阻止所述锁钩朝所述解锁位转动。

进一步地，所述锁杆被锁定时，所述锁杆的轴线与所述芯轴的轴线之间的垂直距离小于所述第二限位件的轴线与所述芯轴的轴线之间的垂直距离。

进一步地，所述回位装置设置有第一弹簧；

所述锁钩从所述解锁位向所述锁定位转动时，所述第一弹簧被压缩；

所述回位装置通过被压缩的所述第一弹簧释放弹力驱动所述锁钩从所述锁定位转动至所述解锁位。

进一步地，所述锁钩设置有斜面和凹槽；

在所述锁钩顶升所述第二限位件时，所述第二限位件从所述斜面的底端滑动至所述斜面的顶端；

所述锁钩转动至所述锁定位时，被顶升的所述限位件从所述斜面的顶端自动落入所述凹槽中。

进一步地，所述第二限位件与所述动力装置连接的一端设置有第二弹簧；

所述第二限位件被顶升时，所述第二弹簧被压缩。

进一步地，所述动力装置为油缸；

所述第二限位件的一端与所述油缸连接；

在所述油缸上电时，所述油缸的缸杆缩回并能够将落下的所述第二限位件抬起至与所述锁钩脱离的高度。

进一步地，所述第二限位件包括套筒和锁销；

所述套筒同轴滑动套设于所述缸杆的外侧，且所述套筒内腔设置有能够与所述缸杆端部勾接的凸缘；

所述锁销的一端与所述套筒固接，另一端向下延伸；

所述第二弹簧套设于所述套筒的外侧，且一端与所述油缸抵接，另一端与所述套筒的外壁抵接；

所述缸杆缩回时，通过所述凸缘与所述缸杆端部的勾结拉动所述套筒向上运动，用于将落下的所述锁销抬起至与所述锁钩脱离。

进一步地，还包括第一接近开关；

所述第一接近开关用于检测所述缸杆是否缩回。

进一步地，所述套筒靠近所述锁钩一端的外壁上设置有一个沿所述套筒径向延伸的螺钉；

当所述缸杆缩回时，所述螺钉随所述套筒向上运动并被所述第一接近开关检测。

进一步地，还包括第二接近开关；

所述第二接近开关用于检测所述锁钩是否转动至所述锁定位。

有益效果：

1、锁杆与回转平台固接；锁钩通过轴芯与航天发射塔架转动连接；第一限位件与航天发射塔架固接，第一限位件用于限制锁钩的转动范围，使其在设定的锁定位和解锁位之间转动；回位装置一端与航天发射塔架铰接，另一端与锁钩铰接，回位装置能够驱动锁钩从锁定位转动至解锁位；动力装置与航天发射塔架固接；第二限位件位于锁钩上方，且第二限位件一端与动力装置连接，另一端向下延伸；锁杆随回转平台回转时能够推动锁钩从解锁位向锁定位转动，且在锁钩从解锁位向锁定位转动时能够将第二限位件顶升，当锁钩转动至锁定位时，锁钩钩住锁杆，且被顶升的第二限位件自动落下阻止锁钩朝解锁位转动。

如此，回转平台打开到位后，不需要进行高精度的销孔对接，便可对回转平台进行自动锁定；而且，解锁时，只需要远程控制第二限位件抬起，解锁后，远程控制动力装置将第二限位件放下以等待下次自动锁定，实现了对回转平台解锁的远程操作。

2、传统回转平台闭锁装置中插销与插销座配合，受力集中，油缸的缸杆直接承受巨大的剪切力，为使缸杆受力更为均衡，在缸杆伸出方向设置导向组件，这导致油缸行程加大，并且需要选用较大杆径的油缸，相应的其他部件也需加大尺寸，使得传统回转平台闭锁装置占用空间大。

而在本发明提出的回转平台的自动闭锁装置中，与动力装置连接的第二限位件不会直接承受巨大的剪切力，而且因为锁杆被锁定时锁杆轴向与轴芯轴线之间的距离小于第二限位件与轴芯之间的距离，所以当回转平台在诸如振动载荷和风载荷等外力作用下使锁杆对锁钩施加朝解锁位转动的力矩时，第二限位件受到的锁钩作用力会小于锁杆对锁钩的作用力，进而动力装置的尺寸规格能够缩小，降低了回转平台闭锁装置的占用空间，而且更加易于安装调试。

3、回位装置设置有第一弹簧，锁钩从解锁位向锁定位转动时，第一弹簧被压缩，回位装置通过被压缩的第一弹簧释放弹力驱动锁钩从锁定位转动至解锁位。如此，不需要额外提供动力装置控制锁钩的转动，使回转平台的自动闭锁装置更加节能、紧凑和可靠。

4、锁钩设置有斜面和凹槽，在锁钩顶升第二限位件时，第二限位件从斜面的底端滑动至斜面的顶端；锁钩转动至锁定位时，被顶升的限位件从斜面的顶端落入凹槽中，

5、第二限位件与动力装置连接的一端设置有第二弹簧，第二限位件被顶升时，第二弹簧被压缩，如此，第二弹簧能够对第二限位件施加向下的弹力，使第二限位件落下的动作更加可靠。

6、闭锁装置中包括第一接近开关，第一开关可以检测缸杆是否缩回，提升了闭锁装置的可靠性。

7、闭锁装置中包括第二接近开关，第二接近开关可以检测锁钩是否转动至锁定位，进一步提升了闭锁装置的可靠性。

附图说明

图1是传统回转平台闭锁装置的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明提供的回转平台的自动闭锁装置结构示意图；

图4是图3中第二限位件与油缸缸杆连接关系结构示意图；

图5是图3中锁杆与锁钩脱离或锁杆与锁钩刚接触时的状态示意图；

图6是图3中回转平台被锁定时的状态示意图。

其中，1－油缸，2－插销座，3－插销，4－动力装置，401－第一凸缘，5－第二弹簧，6－回转平台，7－锁钩，8－锁杆，9－第二限位件，901－锁销，902－套筒，902A－第二凸缘，903－环状凸起，10－凹槽，11－回位装置，12－第一接近开关，13－第二接近开关，14－第一安装座，15－螺钉，16－橡胶垫，17－轴芯，18－第二安装座，19－限位杆，20－导向槽，201－第一端部，202第二端部。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：

首先，需要注意的是回转平台6在合拢状态和打开状态的闭锁是由安装在发射塔架上以及回装平台6上不同位置的闭锁装置进行的，这些闭锁装置的闭锁原理相同，本实施例以回装平台打开状态下的闭锁为例进行说明。

如图3至图6所示，一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其组成包括锁杆8、锁钩7、第一限位件、回位装置11、动力装置4以及第二限位件9，其中：

锁杆8通过第二安装座18与回转平台6固接；锁钩7通过轴芯17与固定安装在航天发射塔架上的第一安装座14转动连接(即锁钩7能够绕轴芯18的轴线转动)；第一限位件固接在第一安装座14上，第一限位件用于限制锁钩7的转动范围，即将锁钩7限制在锁定位(图6中锁钩7的位置为锁定位)至解锁位(图5中锁钩7的位置为解锁位)之间转动，即第一限位件所限制的两个极限位分别为锁定位和解锁位；回位装置11一端与第一安装座14铰接，另一端与锁钩7铰接，回位装置11能够驱动锁钩7从锁定位转动至解锁位；动力装置4固定在第一安装座14上；第二限位件9位于锁钩7上方，且第二限位件9一端与动力装置4连接，另一端向下延伸。

参考图5和图6，回转平台6需要锁定时，回转平台6朝逆时针方向转动，锁杆8随回转平台6回转时能够推动锁钩7从解锁位向锁定位转动，且在锁钩7从解锁位向锁定位转动时能够将第二限位件9顶升(记为第一次抬起)，当锁钩7转动至锁定位时，锁钩7钩住锁杆8，且被顶升的第二限位件9自动落下(记为第一次落下)阻止锁钩7朝解锁位转动。另外，第一安装座14与回转平台6相对的一侧上还设置有用于缓冲的橡胶垫16，即当回转平台6的锁杆8向锁钩7靠近时，橡胶垫16可以避免回转平台6与第一安装座14产生大的冲击。

回转平台6的锁杆8需要解锁时，只需远程通过控制动力装置4使第二限位件9向上抬起(记为第二次抬起)至与锁钩7脱离的高度，此时，锁钩7对锁杆8无锁定作用，回转平台6在驱动装置的驱动下能够朝顺时针方向回转至与锁钩7脱离，同时，锁钩7也能够在回位装置11的作用下由锁定位转动到解锁位。回转平台6解锁后，可以远程控制动力装置4使第二限位件9落下(记为第二次落下)，等待下一次的自动闭锁。

值得注意的是，上述第一次抬起是第二限位件9由于锁钩7的顶升作用而向上运动(第二限位件9相对动力装置4可以向上移动)，第二次抬起是远程控制动力装置4使第二限位件9向上运动，上述第一次落下可以是第二限位件9由于重力、弹力(使第二限位件9被顶升时能够压缩弹簧从而形成弹力)或者重力与弹力的合力导致，上述第二次落下是第二限位件9在第二次抬起的基础上，动力装置4控制第二限位件9落下。本实施例将第二限位件9依此经历的第一次抬起、第一次落下、第二次抬起、第二次落下定义为第二限位件9的一个工作周期。

如此，回转平台6打开到位后，不需要进行高精度的销孔对接，便可对回转平台6进行自动锁定；而且，解锁时，只需要远程控制第二限位件9抬起(对应上述的第二次抬起)，解锁后，远程控制第二限位件9落下(对应上述的第二次落下)以等待下次自动锁定，实现了对回转平台6解锁的远程操作。

具体地，上述第一限位件是一个限位杆19，限位杆19的轴线与轴芯17的轴线平行，上述锁钩7的侧部设置有导向槽20，锁钩7绕轴芯17转动不同角度时，导向槽20的不同部位与限位杆19的外周面接触，导向槽20沿锁钩7的转动方向具有两个限位端部，分别为第一端部201和第二端部202，当锁钩7绕轴芯17逆时针转动到第一端部201与限位杆19的外周面抵接时，限位杆19阻止锁钩7朝逆时针方向进一步转动；当锁钩7顺时针转动到第二端部202与限位杆19抵接时，此时限位杆19阻止锁钩7朝顺时针方向进一步转动。在本实施例中，第二端部202与限位杆19抵接时为锁钩7的解锁位，第一端部201与限位杆19抵接时为锁钩7的锁定位。

而且，在锁定状态下，锁杆8的轴线与轴芯17的轴线之间的垂直距离小于第二限位件9的轴线与轴芯17的轴线之间的垂直距离，如此，当回转平台6在诸如振动载荷和风载荷等外力作用下使锁杆8对锁钩7施加朝解锁位转动的力矩时，第二限位件9受到的锁钩7作用力会小于锁杆8对锁钩7的作用力。因为与第二限位件9直接承受锁钩7的作用力相比，第二限位件9受到的载荷小(也即与第二限位件9连接的动力装置4的载荷相应减小)，所以能够减小第二限位件9的尺寸，对应地，与第二限位件9连接的动力装置4的尺寸也可以相应减小，进而降低了回转平台6闭锁装置的占用空间，而且更加易于安装调试。

更具体地，上述回位装置11设置有第一弹簧，锁钩7从解锁位向锁定位转动时，第一弹簧被压缩，回位装置11通过被压缩的第一弹簧释放弹力驱动锁钩7从锁定位转动至解锁位。如此，不需要额外提供动力源控制锁钩7的转动，使回转平台6的自动闭锁装置更加节能、紧凑和可靠。

而且，锁钩7设置有斜面和凹槽10，在锁钩7顶升第二限位件9时，第二限位件9从斜面的底端滑动至斜面的顶端，锁钩7转动至锁定位时，被顶升的第二限位件9从斜面的顶端落入凹槽10中，这种设计结构简单，保证了第二限位件对锁钩7可靠的限位。可以理解的是，在其它可能的实施例中，锁钩7也可以不设置斜面和凹槽10，此时第二限位件9与锁钩7接触的一端可以设置成球形端部，第二限位件9被顶升时球形端部沿着锁钩7的上端面滑动，当锁钩7转动至锁定位时，被顶升的第二限位件9从锁钩7的上端面落下并与锁钩7的侧面抵接。

在本实施例中，参照图3和图4，动力装置4为油缸，第二限位件9的一端与油缸的缸杆连接，而且，第二限位件与动力装置4连接的一端设置有第二弹簧5，在油缸上电时，缸杆缩回压缩第二弹簧5并带动第二限位件上移(对应上述的第二次抬起)至与锁钩7脱离。具体来说，第二限位件9包括锁销901和套筒902，套筒902同轴滑动套设于缸杆的外侧，且缸杆外伸的一端设置有环状的第一凸缘401，套筒902背离锁销901一端的内腔设置有环状的第二凸缘902A，在锁定状态下，第一凸缘401与第二凸缘902A勾接，锁销901的一端与套筒902固接，另一端向下朝锁钩7延伸，第二弹簧套设于套筒902的外侧，且一端与油缸抵接，另一端与套筒902外壁的环状凸起903抵接，远程控制油缸使缸杆缩回时(对应上述的第二次抬起)，通过第一凸缘401与第二凸缘902A的勾接拉动套筒16向上运动，用于将落下的锁销901抬起至与锁钩7脱离，此时第二弹簧5压缩；当远程控制油缸使缸杆伸出时，第二弹簧5能够对锁销901施加向下的弹力，使锁销901落下(对应上述的第二次落下)的动作更加可靠，同理，锁销901在第一次落下时，弹簧5也能够起到相同的作用。

实施例二

在实施例一的基础上，在套筒902靠近锁钩7的一端的外壁上设置有一个沿套筒902径向延伸的螺钉15，在第一安装座14上安装有一个位于螺钉15上方的第一接近开关12，当缸杆缩回时，螺钉15随套筒902向上运动并被第一接近开关12检测，以检测缸杆是否缩回。

而且，在第一安装座14上安装有一个位于锁钩7上方的第二接近开关13，第二接近开关13用于检测锁钩7是否转动至锁定位，具体来说，当锁钩7转动至锁定位时，处于第二接近开关13的检测范围，当锁钩7转动至其它角度位置时则处于第二接近开关13的检测范围之外。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，包括锁杆、锁钩、第一限位件、回位装置、动力装置以及第二限位件；

所述锁杆与所述回转平台固接；

所述锁钩通过轴芯与所述航天发射塔架转动连接；

所述第一限位件与所述航天发射塔架固接，所述第一限位件用于限制所述锁钩的转动范围，使其在设定的锁定位和解锁位之间转动；

所述回位装置一端与所述航天发射塔架铰接，另一端与所述锁钩铰接，所述回位装置能够驱动所述锁钩从所述锁定位转动至所述解锁位；

所述动力装置与所述航天发射塔架固接；

所述第二限位件位于所述锁钩上方，且所述第二限位件一端与所述动力装置连接，另一端向下延伸；

所述锁杆随所述回转平台回转时能够推动所述锁钩从所述解锁位向所述锁定位转动，且在所述锁钩从所述解锁位向所述锁定位转动时能够将所述第二限位件顶升，当所述锁钩转动至所述锁定位时，所述锁钩钩住所述锁杆，且被顶升的所述第二限位件自动落下阻止所述锁钩朝所述解锁位转动。

2.根据权利要求1所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，所述锁杆被锁定时，所述锁杆的轴线与所述芯轴的轴线之间的垂直距离小于所述第二限位件的轴线与所述芯轴的轴线之间的垂直距离。

3.根据权利要求1所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，所述回位装置设置有第一弹簧；

所述锁钩从所述解锁位向所述锁定位转动时，所述第一弹簧被压缩；

所述回位装置通过被压缩的所述第一弹簧释放弹力驱动所述锁钩从所述锁定位转动至所述解锁位。

4.根据权利要求1所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，所述锁钩设置有斜面和凹槽；

在所述锁钩顶升所述第二限位件时，所述第二限位件从所述斜面的底端滑动至所述斜面的顶端；

所述锁钩转动至所述锁定位时，被顶升的所述限位件从所述斜面的顶端自动落入所述凹槽中。

5.根据权利要求1所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，所述第二限位件与所述动力装置连接的一端设置有第二弹簧；

所述第二限位件被顶升时，所述第二弹簧被压缩。

6.根据权利要求1所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，所述动力装置为油缸；

所述第二限位件的一端与所述油缸连接；

在所述油缸上电时，所述油缸的缸杆缩回并能够将落下的所述第二限位件抬起至与所述锁钩脱离的高度。

7.根据权利要求6所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，所述第二限位件包括套筒和锁销；

所述套筒同轴滑动套设于所述缸杆的外侧，且所述套筒内腔设置有能够与所述缸杆端部勾接的凸缘；

所述锁销的一端与所述套筒固接，另一端向下延伸；

所述第二弹簧套设于所述套筒的外侧，且一端与所述油缸抵接，另一端与所述套筒的外壁抵接；

所述缸杆缩回时，通过所述凸缘与所述缸杆端部的勾结拉动所述套筒向上运动，用于将落下的所述锁销抬起至与所述锁钩脱离。

8.根据权利要求7所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，还包括第一接近开关；

所述第一接近开关用于检测所述缸杆是否缩回。

9.根据权利要求8所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，所述套筒靠近所述锁钩一端的外壁上设置有一个沿所述套筒径向延伸的螺钉；

当所述缸杆缩回时，所述螺钉随所述套筒向上运动并被所述第一接近开关检测。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种航天发射塔回转平台的自动闭锁装置，其特征在于，还包括第二接近开关；

所述第二接近开关用于检测所述锁钩是否转动至所述锁定位。

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