CN215946035U - 一种用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，利用液压缸驱动对垂发导弹进行快速、精准、安全的抓取及锁定。该包液压抓取锁定装置括：固定底座、液压驱动单元、两个以上机械手爪和与机械手爪一一对应的传动单元；每个机械手爪通过一个传动单元与固定底座相连；传动单元包括：导杆、固定臂和转动臂；机械手爪的外侧通过固定臂与固定底座相连，内侧通过转动臂与导杆相连，由此使机械手爪、固定臂和转动臂形成四连杆机构；导杆与液压驱动单元相连；液压驱动单元用于驱动两个以上传动单元同步运动，以控制机械手爪张开或闭合；导弹弹舱上设置有用于和机械手爪配合的弹舱抓取支架，机械手爪用于弹舱抓取支架进行抓取和锁定。

Description

一种用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置

技术领域

本实用新型涉及一种抓取锁定装置，具体涉及一种针对舰载垂直发射导弹进行转运、装载的液压抓取锁定装置，属于机械装置及运输技术领域。

背景技术

目前国内外的舰载垂发导弹转运、装载仍采用传统的安装方式，即运输平板车从仓库将导弹运输至码头，然后由传统的装载机进行吊装安装至船载导弹发射架。

传统的安装方式自动化程度低，装载效率低。

实用新型内容

有鉴于此，提供一种用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，利用液压缸驱动对垂发导弹进行快速、精准、安全的抓取及锁定。

本实用新型的技术方案是：一种用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，包括：固定底座、液压驱动单元、两个以上机械手爪和与所述机械手爪一一对应的传动单元；

每个所述机械手爪通过一个所述传动单元与所述固定底座相连；

所述传动单元包括：导杆、固定臂和转动臂；所述机械手爪的外侧通过固定臂与所述固定底座相连，内侧通过所述转动臂与所述导杆相连，由此使所述机械手爪、固定臂和转动臂形成四连杆机构；所述导杆与所述液压驱动单元相连；

所述液压驱动单元用于驱动两个以上所述传动单元同步运动，以控制所述机械手爪张开或闭合；

导弹舱上设置有用于和所述机械手爪配合的弹舱抓取支架，通过所述机械手爪对所述弹舱抓取支架进行抓取和锁定。

在上述方案的基础上：所述液压驱动单元包括：导杆连接体和液压油缸；

每根所述导杆的一端与所述导杆连接体相连，另一端穿过设置在所述固定底座上的直线轴承后与对应的转动臂连接；

所述导杆连接体与所述液压油缸的活塞端连接；由此所述液压油缸通过所述导杆连接体驱动所有导杆同步运动。

在上述方案的基础上：还包括筒型连接架；所述筒型连接架与所述固定底座固接；所述液压油缸安装在所述筒型连接架内部，其缸体端与所述筒型连接架固定连接；所述筒型连接架与外部驱动油缸固接，所述外部驱动油缸用于驱动所述液压抓取锁定装置整体移动。

在上述方案的基础上：所述机械手爪上安装有力学传感器，用于实时监测抓取过程中机械手爪与弹舱抓取支架之间的接触力。

在上述方案的基础上：具有三个机械手爪；每个所述传动单元包括：两个固定臂和两个转动臂；

所述固定底座下端面沿周向均匀间隔分布有三个凸台，每个凸台两侧各安装一个固定臂；三个所述机械手爪与所述固定底座上三个凸台位置一一对应；所述机械手爪的外侧与对应位置凸台两侧的两个固定臂通过螺钉连接；且所述机械手爪与所述固定臂之间具有相对转动的活动间隙；

每个所述机械手爪两侧各设置一个转动臂，所述转动臂与所述机械手爪的内侧通过螺钉连接，且所述机械手爪与所述转动臂之间具有相对转动的活动间隙；与同一机械手爪相连的两个所述转动臂与同一导杆连接。

在上述方案的基础上：所述筒型连接件与所述驱动油缸连接端设置有缓冲凸台，用于所述外部驱动油缸的支撑缓冲。

在上述方案的基础上：所述直线轴承为圆形法兰石墨铜套直线轴承，其内侧为合金铜基与石墨衬套，轴承外套材质选用高性能钢，表面镀铬处理。

在上述方案的基础上：所述机械手爪的内侧镂空，用于安装力传感器的力敏弹性元件。

在上述方案的基础上：所述机械手爪为鹰嘴形手爪。

有益效果：

(1)本实用新型的液压抓取锁定装置结构紧凑，可靠性高；专用件数量少，加工简单，维护简单。

(2)本实用新型的液压抓取锁定装置整体尺寸可根据不同安装空间、不同要求进行设计，满足不同的装配实用；可根据不同的规格的导弹，匹配相应的液压油缸。

(3)本实用新型的液压抓取锁定装置可快速、精准地对舰载导弹的弹舱进行抓取锁定，提高垂发导弹装载的效率，并能够保证垂发导弹的抓取、锁定下的稳定性、安全性、可靠性，是实现新型装载系统的重要核心机构之一。

(4)机械手爪为鹰嘴形，采用了仿生的原理，与弹舱上的弹舱抓取支架可牢固抓取锁定，从而实现导弹弹舱的转运。“鹰嘴腹部”的位置可安装力学传感器的弹性力敏元件；轻量化设计的空间可用于安装电气元件，结构实用、新颖，且抓取可靠性高。

(5)在机械手爪上安装力学传感器，实时监测抓取过程中的接触力，使得抓取动作可实现闭环控制，从而可对液压油缸进行反馈调节，并通过液压油缸的自锁性能，保证抓取的精确度及可靠性、安全性。

(6)本实用新型的液压抓取锁定装置用于新型舰载导弹装载系统中，为导弹的快速、稳定地装载提供关键的执行机构，是实现新型舰载垂发导弹转运、装载方式的重要组成装置。

附图说明

图1为本实用新型在舰载导弹转载机上的使用简图；

图2为本实用新型的示意简图；

图3为本实用新型的正视图(液压手爪打开状态)；

图4为本实用新型的左视图(液压手爪打开状态)。

其中：1-固定底座，2-弹舱抓取支架，3-导杆，4-固定臂，5-机械手爪，6-转动臂，7-导杆连接体，8-筒型连接架，9-直线轴承，10-液压油缸，11-多级油缸

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

本实施例提供一种用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，为通过液压油缸驱动的抓取、锁定执行装置，能快速抓取、锁定运输车上的垂发导弹，并能保证垂发导弹在抓取、锁定下的稳定性、安全性、可靠性。

如图1-图4所示，该液压抓取锁定装置包括：固定底座1、导杆3、固定臂4、机械手爪5、转动臂6、导杆连接体7、筒型连接架8和液压油缸10。

其中固定底座1为机械手爪5的安装平台，材料为30CrMnSi合金钢，采用数控加工中心一体化加工，固定底座1上相应位置加工有螺纹孔及直线轴承9的安装孔。

固定臂4为原材料10mm厚的高性能钢板加工件，由数控一体加工而成，然后进行热处理，保证结构刚度和承载性，表面阳极氧化处理，表面光洁平整。

机械手爪5为鹰嘴形手爪，为一体加工件，采用激光切割工艺，材料为30CrMnSi合金钢，加工完后进行热处理，达到最优综合性能，最后进行表面氧化处理。机械手爪5的内侧镂空，用于安装力传感器的力敏弹性元件，以实时监测机械手爪5抓取弹舱抓取支架2过程中的的接触力。加工的镂空一方面起到轻量化设计，一方面为安装力传感器的转换元件、电气元件提供空间。弹舱上设置有用于和机械手爪5配合的弹舱抓取支架2，弹舱抓取支架2的外缘形状与机械手爪5形状匹配，从而通过机械手爪5对弹舱抓取支架2的抓取和锁定，实现对舰载导弹的抓取和锁定。

转动臂6为原材料10mm厚的高性能钢板加工件，由数控一体加工而成；和固定臂4选用相同加工工艺。

导杆3为移动导向杆，直径25mm，起到支撑、导向作用。导杆3选用40Cr钢棒进行一体加工，然后进行热处理，使达到最优综合性能，最终进行表面镀铬处理，形成高性能“光轴”连件。

直线轴承9为圆形法兰石墨铜套直线轴承，其内侧为合金铜基与石墨衬套，轴承外套材质选用高性能钢，表面镀铬处理。该石墨铜套直线轴承的优点是承载性高、耐冲击、耐高温，自润滑能力强，适用于低速、重载的往复式直线移动场合。

导杆连接体7是用于将三个导杆3进行统一连接的机构，材料为30CrMnSi合金钢，采用数控加工中心一体化加工。

液压油缸10选用短行程、高精度、高承载液压缸。

筒型连接件8为合金钢一体化加工，由数控加工中心一体成型。

该液压抓取锁定装置的整体连接关系为：

筒型连接件8下端通过外缘凸台法兰与固定底座1上端的凸台法兰连接，上端通过沿周向均匀间隔分布的六个高强度螺栓固定在多级油缸11上，从而将整个装置安装在多级油缸11上。筒型连接件8顶部中心加工圆形缓冲凸台，起到对多级油缸11的支撑缓冲作用。

固定底座1下端面沿周向均匀间隔分布有三个凸台，每个凸台两侧各安装一个固定臂4。固定臂4上沿纵向设置有三个孔位，其中位于上方的两个相邻孔位用于和固定底座1连接(通过12.9级的M10螺钉与对应位置的连接固定底座1上的凸台连接)，下方的孔位用于和机械手爪5上的外侧孔位连接。机械手爪5共三个，与固定底座1上三个凸台位置一一对应；机械手爪5的外侧孔与对应位置凸台两侧的两个固定臂4上的孔位通过螺钉连接，孔位深度适量精确，保证了与固定臂4之间的活动间隙。每个机械手爪5两侧各设置一个转动臂6，转动臂6与机械手爪5的内侧孔通过12.9级的M10螺钉连接。由此，机械手爪5、固定臂4以及转动臂6形成四连杆原理机构，机械手爪5上的孔位加工精度高，螺纹深度保证适量，从而保证螺钉拧入时与转动臂6、固定臂4可以适当的间隙进行相对转动。转动臂6上设置有两个孔位，一个孔位用于和机械手爪5连接，另一个孔位用于和导杆3连接。

液压油缸10通过三根导杆3驱动六个转动臂6同步运动，具体为：与每个机械手爪5相连的两个转动臂6与同一导杆3相连，转动臂6与导杆3相连的孔位深度适量精确，保证了与转动臂6之间的活动间隙。在固定底座1上沿周向均匀间隔分布有三个直线轴承9的安装孔，三个直线轴承9分别装入固定底座1上对应的安装孔内，并通过M6的12.9级螺钉与固定底座1连接。三根导杆3的顶部分别与导杆连接体7相连，底部分别穿过直线轴承9后与对应的两个转动臂6连接。导杆连接体7具有三个沿周向均匀间隔分布的连接臂，连接臂上加工有凹台，导杆3插入凹台通过12.9级的M12螺钉、垫片连接固定，从而将三个导杆3与导杆连接体7相连。导杆连接体7的中心加工M16螺纹孔位，与液压油缸10的活塞端连接。液压油缸10缸体端加工安装孔，装入筒型连接件8内部，与筒型连接件8通过高强度螺栓连接。由此液压油缸10通过导杆连接体7驱动三根导杆3同步运动。

该液压抓取锁定装置的工作原理为：

当需要抓取舰载导弹时，首先液压油缸10驱动三根导杆3同步运动向下运动，通过转动臂6带动三个机械手爪5打开，然后通过多级油缸11将该液压抓取锁定装置推送至弹舱抓取支架2所在位置，使处于打开状态的三个机械手爪5包络住弹舱抓取支架2；最后液压油缸10驱动三根导杆3同步运动向上运动，通过转动臂6带动三个机械手爪5合拢，直至三个机械手爪5紧紧抓住弹舱抓取支架2的外缘；当机械手爪5上的力传感器监测到的接触力达到设定阈值时，表明以实现对弹舱抓取支架2的可靠抓取，然后保持液压油缸10内油液的压力，依据液压油缸10的自锁性能实现抓取后的可靠锁定。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：包括：固定底座(1)、液压驱动单元、两个以上机械手爪(5)和与所述机械手爪(5)一一对应的传动单元；

每个所述机械手爪(5)通过一个所述传动单元与所述固定底座(1)相连；

所述传动单元包括：导杆(3)、固定臂(4)和转动臂(6)；所述机械手爪(5)的外侧通过固定臂(4)与所述固定底座(1)相连，内侧通过所述转动臂(6)与所述导杆(3)相连，由此使所述机械手爪(5)、固定臂(4)和转动臂(6)形成四连杆机构；所述导杆(3)与所述液压驱动单元相连；

所述液压驱动单元用于驱动两个以上所述传动单元同步运动，以控制所述机械手爪(5)张开或闭合；

导弹舱上设置有用于和所述机械手爪(5)配合的弹舱抓取支架(2)，通过所述机械手爪(5)对所述弹舱抓取支架(2)进行抓取和锁定。

2.如权利要求1所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：所述液压驱动单元包括：导杆连接体(7)和液压油缸(10)；

每根所述导杆(3)的一端与所述导杆连接体(7)相连，另一端穿过设置在所述固定底座(1)上的直线轴承(9)后与对应的转动臂(6)连接；

所述导杆连接体(7)与所述液压油缸(10)的活塞端连接；由此所述液压油缸(10)通过所述导杆连接体(7)驱动所有导杆(3)同步运动。

3.如权利要求2所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：还包括：筒型连接架(8)；

所述筒型连接架(8)与所述固定底座(1)固接；

所述液压油缸(10)安装在所述筒型连接架(8)内部，其缸体端与所述筒型连接架(8)固定连接；

所述筒型连接架(8)与外部驱动油缸固接，所述外部驱动油缸用于驱动所述液压抓取锁定装置整体移动。

4.如权利要求1-3任一项所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：所述机械手爪(5)上安装有力学传感器，用于实时监测抓取过程中机械手爪(5)与弹舱抓取支架(2)之间的接触力。

5.如权利要求1-3任一项所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：具有三个机械手爪(5)；每个所述传动单元包括：两个固定臂(4)和两个转动臂(6)；

所述固定底座(1)下端面沿周向均匀间隔分布有三个凸台，每个凸台两侧各安装一个固定臂(4)；三个所述机械手爪(5)与所述固定底座(1)上三个凸台位置一一对应；所述机械手爪(5)的外侧与对应位置凸台两侧的两个固定臂(4)通过螺钉连接；且所述机械手爪(5)与所述固定臂(4)之间具有相对转动的活动间隙；

每个所述机械手爪(5)两侧各设置一个转动臂(6)，所述转动臂(6)与所述机械手爪(5)的内侧通过螺钉连接，且所述机械手爪(5)与所述转动臂(6)之间具有相对转动的活动间隙；与同一机械手爪(5)相连的两个所述转动臂(6)与同一导杆(3)连接。

6.如权利要求3所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：所述筒型连接件(8)与所述驱动油缸连接端设置有缓冲凸台，用于所述外部驱动油缸的支撑缓冲。

7.如权利要求2所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：所述直线轴承(9)为圆形法兰石墨铜套直线轴承，其内侧为合金铜基与石墨衬套，轴承外套材质选用高性能钢，表面镀铬处理。

8.如权利要求4所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：所述机械手爪(5)的内侧镂空，用于安装力传感器的力敏弹性元件。

9.如权利要求4所述的用于舰载导弹装载的液压抓取锁定装置，其特征在于：所述机械手爪(5)为鹰嘴形手爪。

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