一种大弹簧力榫锁安全压装与分解装置及方法与流程

1.本发明涉及一种大弹簧力榫锁压装与分解装置及方法，特别涉及一种垂直起降运载火箭着陆腿弹簧榫锁压装与分解装置及方法，属于榫锁装压分解领域。


背景技术：

2.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，着陆腿作为垂直回收的关键，为多节腿嵌套伸缩结构，一般采用大弹簧力(≥10000n)榫锁用于着陆腿的展开锁定，而榫锁锁定后要满足着陆冲击较大载荷的要求，因此，弹簧力技术要求较大。
3.着陆腿在榫锁压装后进行收腿，收腿过程中需对榫锁进行分解拆装，目前未见有针对大弹簧力榫锁压装与分解的装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种大弹簧力榫锁安全压装与分解装置，在压装套设置了分解限位孔和压装限位孔，通过通过限位安全杆与限位孔配合，利用压力施加机构对锁定杆的驱动进行榫锁的压缩，最终有效保证了压装到位后或分解过程中的限位安全性，同时，压装套具有导向功能，能够避免压装与分解过程中导向偏差；本发明还提供了一种基于大弹簧力榫锁安全压装与分解装置的压装与分解方法，高效稳定安全的实现榫锁压装与分解。
5.为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种大弹簧力榫锁安全压装与分解装置，榫锁包括第一锁块，第二锁块和设于第一锁块和第二锁块之间的弹簧，本发明榫锁安全压装与分解装置包括压装套，限位安全杆，压力施加机构，第一固定件，第二固定件和锁定杆；
7.压装套包括底板和导向机构，导向机构与底板固定连接，榫锁位于导向机构与底板围成的空间中，底板与第二锁块的外侧面接触，底板设有与锁定杆配合的通孔，导向机构用于限制榫锁与压装套只能沿弹簧伸缩方向产生相对运动；
8.压装套的导向机构上设有与弹簧伸缩方向垂直的分解限位孔和压装限位孔；
9.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，第二锁块所设锁定杆留置孔和底板所设通孔；压力施加机构作用于锁定杆第一端，驱动锁定杆向底板方向运动，同时带动第一锁块向底板方向运动至预设位置，限位安全杆与压装限位孔配合，对第一锁块进行限位后使第二固定件安装于锁定杆第二端实现安全压装；
10.限位安全杆与分解限位孔配合，压力施加机构作用于锁定杆第一端，驱动锁定杆向底板方向运动，使第二固定件相对于底板伸出后移除第二固定件，限位安全杆对第一锁块进行限位后对压力施加机构卸力，然后拆除锁定杆，实现安全分解。
11.进一步的，限位安全杆的数量为2，2根限位安全杆平行且2根限位安全杆所在平面与底面平行，压力施加机构利用2根限位安全杆中间的空隙作用于锁定杆第一端。
12.进一步的，所述分解限位孔≥1级，压装限位孔≥2级，所述每级包括2个与底板距离相同的限位孔；每级分解限位孔或压装限位孔与2根限位安全杆配合。
13.进一步的，所述分解限位孔与底板的距离大于压装限位孔与底板的距离。
14.进一步的，所述压装套为顶部开口的中空立方体，所述底板为中空立方体的底面，导向机构由中空立方体的4个侧面围成；
15.所述中空立方体一对侧面设有沿弹簧伸缩方向的开口，用于观察榫锁状态；
16.所述中空立方体另一对侧面设有分解限位孔和压装限位孔。
17.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压帽和锁定杆螺母，所述锁定杆第二端设有与锁定杆螺母配合的螺纹。
18.进一步的，所述安全压装与分解装置还包括套筒，所述套筒内设有与所述锁定杆螺母匹配的内腔，用于第二固定件的安装或移除。
19.进一步的，所述压力施加机构为液压机，所述液压机通过液压机作动杆与锁定杆第一端贴合后驱动锁定杆沿轴线向底板方向运动。
20.进一步的，所述导向机构与底板焊接连接，压装套采用钢材制成。
21.一种大弹簧力榫锁安全压装与分解方法，采用上述一种大弹簧力榫锁安全压装与分解装置实现，包括以下步骤：
22.榫锁安全压装方法：
23.s11将榫锁装入压装套，使底板与第二锁块的外侧面接触；
24.s12使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，第二锁块所设锁定杆留置孔和底板所设通孔；
25.s13压力施加机构作用于锁定杆第一端，驱动锁定杆向底板方向运动，同时带动第一锁块向底板方向运动至预设位置；
26.s14限位安全杆与压装限位孔配合，压力施加机构卸力；
27.s15使第二固定件安装于锁定杆第二端实现安全压装；
28.榫锁安全分解方法：
29.s21将压装好的榫锁放入压装套内，使限位安全杆与分解限位孔配合；
30.s22压力施加机构作用于锁定杆第一端，驱动锁定杆向底板方向运动，使第二固定件相对于底板伸出；
31.s23移除第二固定件；
32.s24压力施加机构卸力后限位安全杆对第一锁块进行限位；
33.s25拆除锁定杆，实现安全分解。
34.本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
35.(1)本发明一种大弹簧力榫锁安全压装与分解装置，设计了压装套的结构，可对榫锁形成有效包络，能避免压装与分解过程中导向偏差；
36.(2)本发明在压装套上设置了分解限位孔和压装限位孔，通过限位安全杆与限位孔配合，能有效保证压装到位后或分解过程中的限位安全性；
37.(3)本发明设置了多级限位孔，可实现榫锁安全分解及不同压缩行程的需求；
38.(4)本发明采用单个锁定杆与锁定杆螺母配合，既可完成大弹簧力榫锁的压装锁
定，同时也满足榫锁锁定的安全性；
39.(5)本发明压装与分解装置重量较轻，同时满足结构强度；
40.(6)本发明压装套底板与导向机构之间采用焊接形式，加工周期较短，为普通钢制材料，成本也较低；
41.(7)本发明通过锁定杆及底板所设通孔之间的配合，方便榫锁压缩到位后的锁定操作，以及锁定杆螺母的移除操作。
附图说明
42.图1为本发明一种大弹簧力榫锁安全压装与分解装置结构图，其中，图1(a)为平面结构图；如1(b)为立体结构图；
43.图2为本发明锁定杆的结构图。
具体实施方式
44.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。
45.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。
46.本发明的目的是提供一种运载火箭垂直起降着陆腿大弹簧力榫锁安全压装与分解方法，以解决榫锁压装过程中的导向性、压装时受力的平均性及压装到位后装配入腿和弹簧分解等安全性问题。
47.榫锁压装与分解工装包括压装套1、限位安全杆2、液压机3，锁定杆5，锁定杆螺母5
‑
1、锁定杆压帽5
‑
2和套筒6；压装套1上设有分解限位孔和压装限位孔，以及用于与锁定杆配合的通孔7；
48.其中，压装套1内部设有长方体空间，可有效包络榫锁4，可以看作与榫锁4间隙配合，利于消除榫锁4压装时导向性偏差；
49.限位安全杆2可在榫锁压缩到一定行程时插入分解限位孔或压装限位孔，进行榫锁压装或分解过程中的机械限位，也可保证操作的安全性；
50.分解限位孔分一级或更多，压装限位孔分二级或更多，分解限位孔为安全分解榫锁用，多级压装限位孔设置为实现榫锁弹簧不同压缩行程的需求；
51.锁定杆压冒5
‑
2与锁定杆5采用螺接的方式，相比焊接或一体加工的形式，可靠性较高，在榫锁4压装时自上而下插入底板所设通孔7，当榫锁4压装到位后，锁定杆下部即锁定杆第二端露出螺纹部分，带上锁定杆螺母5
‑
1即可完成榫锁压装锁定操作；底板所设通孔7为锁定杆螺母5
‑
1操作孔。
52.实施例1
53.如图1和图2所示，一种运载火箭着陆腿大弹簧力榫锁安全压装与分解装置及方法，装置包括：压装套1、限位安全杆2、液压机3，锁定杆5，锁定杆螺母5
‑
1、锁定杆压帽5
‑
2和套筒6；压装套1上设有分解限位孔2
‑
1、压装限位孔2
‑
2、压装限位孔2
‑
3，以及用于与锁定杆配合的通孔7，本发明将如图1所示的压装套1两个侧面分别设置且位于同一高度的孔记为
一个限位孔，即同一限位安全杆与一个限位孔配合。
54.本发明所述压装与分解方法具体实施步骤如下：
55.压装过程：
56.①
将榫锁4放入压装套1内，自上而下插入锁定杆5，锁定杆第二端螺纹头部分向下伸入通孔7；
57.②
压力机作动杆3
‑
1作用于锁定杆5第一端，压力机作动杆3
‑
1向下运动，压缩榫锁4的弹簧；
58.③
当榫锁4达到一定压缩行程时，在压装限位孔2
‑
2或压装限位孔2
‑
3中插入限位安全杆2进行机械限位以保证压装安全，此时可撤掉压力机作动杆3
‑
1；
59.④
用套筒6从通孔7处旋紧锁定杆螺母5
‑
1；
60.⑤
至此，完成榫锁4压装及锁定操作；可利用上述同样方法压装其它规格榫锁；
61.分解过程：
62.①
将压装好的榫锁4放入压装套1内，从分解限位孔2
‑
1处插入两个限位安全杆2；
63.②
压力机作动杆3
‑
1作用于锁定杆5第一端，压力机作动杆3
‑
1向下运动，压缩榫锁4弹簧；
64.③
榫锁4被压缩的同时，锁定杆螺母5
‑
1相对于底板伸出，处于松弛状态即非受力状态；
65.④
用套筒6从通孔7处旋掉锁定杆螺母5
‑
1；
66.⑤
然后液压机3卸力，压力机作动杆3
‑
1缩回的同时，榫锁弹簧随之解除受压状态，开始扩张，至榫锁上表面即第一锁块外侧面与限位安全杆2贴合，此时，榫锁受压弹簧力完全卸力与释放；
67.⑥
抽出限位安全杆2，取出榫锁，至此完成榫锁的分解操作。
68.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。
69.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。