一种快速拆装可调式零位锁定机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锁定机构技术领域，具体涉及一种快速拆装可调式零位锁定机构。
【背景技术】
[0002]伺服机构是我国对火箭控制执行机构子系统的统称，典型应用是摇摆发动机、空气舵实施推力矢量控制。伺服作动器是伺服机构的执行元件，对于直线式伺服作动器，即控制作动器的活塞杆伸出长度来进行负载控制。
[0003]伺服机构进行零位调节、运输及总装过程中，需在负载状态下锁定伺服作动器零位，对直线式伺服作动器即固定作动活塞杆伸出长度，受装调中固有误差影响，每台作动器伸出长度存在微小差别，且因伺服机构总装后，所处空间狭小，所以作动器零位锁定机构应结构简单、方便快速拆装。
[0004]传统的作动器零位锁定机构方案为整体式设计，见图1，卡箍I采用可开合的开放式布局，通过卡箍I上的两处卡口 2分别与作动器壳体3和活塞杆4相应位置固定后，通过螺栓5锁紧机构，见图2。
[0005]因伺服作动器伸出长度各不相同，因此该方案的锁定机构需与作动器一一对应，无法互换。
[0006]本发明提出一种直线式伺服作动器用零位锁定机构创新方案。在结构简单，适应小空间快速拆装的基础上，可进行锁定长度调节适应不同作动器间零位长度差异，并进行可靠性设计，可在伺服机构非工作状态下，承受负载力。下文对该方案进行说明。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种直线式伺服作动器用的快速拆装可调式轻质化高可靠零位锁定机构。
[0008]本发明所采用的技术方案是:
[0009]—种快速拆装可调式零位锁定机构，安装于作动器壳体和活塞杆之间，包括固定卡箍和调节卡箍两部分，其中所述调节卡箍的外径小雨固定卡箍的内径，调节卡箍装配于固定卡箍之中。
[0010]所述固定卡箍采用开放式设计，包括活动支座、转接块、两个主体A、锁定螺栓及锁定支座，其中，所述主体A为半个圆柱形筒状，锁定支座分为两部分设于每个主体A非弧形边沿的中间位置，活动支座和转接块分别设于每个主体A的另一个非弧形边沿中间位置，活动支座和转接块相装配将两个主体A的一端连在一起，锁定螺栓设在锁定支座上，固定卡箍上开有多个减重孔，其中两个锁定支座之间设有一个减重孔。
[0011]所述调节卡箍采用开放式设计，包括两个主体B、两个锁紧螺钉、两个紧定支座、活动支座及转接块，其中，所述主体B为半个圆柱形筒状，活动支座和转接块分别设于每个主体B的另一个非弧形边沿一端位置，活动支座和转接块相装配将两个主体B的一端连在一起，每个主体B的另一端上分别设有一个紧定支座，每个紧定支座上设有一个螺钉，调节卡箍上开有多个减重孔。
[0012]装配时，调节卡箍闭合与活塞杆卡口连接，固定卡箍闭合与作动器壳体的卡口连接，调节卡箍上的固定支座穿过固定卡箍上锁定支座之间的减重孔，两个紧定螺钉拧紧顶于锁定螺栓上，。
[0013]调节卡箍可沿与固定卡箍的接口移动，在移动区域标记有刻度。
[0014]本发明的有益效果是:
[0015](I)可实现锁定长度可调，以适应不同伺服作动器间的活塞杆零位长度差异，具有良好的通用性，可显著提高生产效率。
[0016](2)采用螺纹预紧力锁紧，可确保锁定位置牢靠，承受大负载，如伺服机构非工作情况下，与作动器端连接的负载的自重。
[0017](3)结构优化设计，加工简单，该锁定机构组件少，各组件配合方便，结构简单，生产方便，工艺性强。
[0018](4)轻质化设计，可操作性强，适应在狭小空间里单手使用，装配便捷，实用性强。
[0019]此方案与传统方案相比，可实现对不同产品的零位长度差异的适应性，实现大承载、易加工、易操作，在实用性上会有跨越性的提尚，且基础技术$父成熟，易实现。
【附图说明】
[0020]图1?图2现有零位锁定机构方案图
[0021]图3固定卡箍结构图
[0022]图4调节卡箍结构图
[0023]图5锁定机构组件图
[0024]图6?图10装配使用过程示意图
[0025]图11安装支耳及定位刻度细节图
[0026]图12承力平面及安装支耳细节图
[0027]其中，I为传统方案卡箍，2为卡口，3为作动器壳体，4为活塞杆，5为传统方案螺栓，6为固定卡箍，7为调节卡箍，8为活动支座，9为转接块，10为卡箍主体，11为锁定螺栓，12为锁定支座，13为紧定螺钉，14为紧定支座，15为刻度标记，16为承载平台，17为安装支耳，18为减重孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明提供的一种进行介绍:
[0029]—种快速拆装可调式零位锁定机构，安装于作动器壳体3和活塞杆4之间，包括固定卡箍6和调节卡箍7两部分，其中所述调节卡箍7的外径小雨固定卡箍6的内径，调节卡箍7装配于固定卡箍6之中。
[0030]所述固定卡箍6采用开放式设计，包括活动支座8、转接块9、两个主体A10、锁定螺栓11及锁定支座12，其中，所述主体AlO为半个圆柱形筒状，锁定支座12分为两部分设于每个主体AlO非弧形边沿的中间位置，活动支座8和转接块9分别设于每个主体AlO的另一个非弧形边沿中间位置，活动支座8和转接块9相装配将两个主体AlO的一端连在一起，锁定螺栓11设在锁定支座12上，固定卡箍6上开有多个减重孔18，其中两个锁定支座12之间设有一个减重孔18。
[0031]所述调节卡箍7采用开放式设计，包括两个主体B19、两个锁紧螺钉13、两个紧定支座14、活动支座8及转接块9，其中，所述主体B19为半个圆柱形筒状，活动支座8和转接块9分别设于每个主体B19的另一个非弧形边沿一端位置，活动支座8和转接块9相装配将两个主体B19的一端连在一起，每个主体B19的另一端上分别设有一个紧定支座14，每个紧定支座14上设有一个螺钉13，调节卡箍7上开有多个减重孔18。
[0032]装配时，调节卡箍7闭合与活塞杆4卡口连接，固定卡箍6闭合与作动器壳体3的卡口连接，调节卡箍7上的固定支座14穿过固定卡箍6上锁定支座12之间的减重孔，两个紧定螺钉13拧紧顶于锁定螺栓11上，。
[0033]调节卡箍7可沿与固定卡箍6的接口移动，在移动区域标记有刻度15。
[0034]零位锁定机构由四部分组成，分别为固定卡箍6 (图3)、调节卡箍7 (图4)，组件结构见图5。
[0035]其中，固定卡箍6采用开放式设计，通过活动支座8和转接块9将两主体10连在一体，使两主体10可实现自由开合，方便与壳体卡口 3连接，锁定螺栓11预装在锁定支座12上，用于在与壳体卡口 3连接后拧紧以锁定位置；
[0036]调节卡箍7也采用开放式设计，可自由开合，方便与活塞杆卡口 4连接，紧定螺钉13预装在紧定支座14上，用于与活塞杆卡口 4连接后拧紧以锁定位置。
[0037]调节卡箍7的外径小于固定卡箍6的内径，以方便两者配合。
[0038]结合装配过程，对该机构原理进行说明:
[0039](I)将调节卡箍7卡口与活塞杆4卡口连接，并将卡箍闭合，见图6、图7。
[0040](2)将固定卡箍6卡口与壳体3卡口连接，并将卡箍闭合，见图8、图9。
[0041](3)将固定卡箍6上的锁定螺栓11放下并拧紧，随后将调节卡箍7的两处紧定螺钉13拧紧，使其顶住锁定螺栓11，以固定调节卡箍7，进而对当前活塞杆伸出长度固定，见图10。
[0042]其中，调节卡箍7可沿与固定卡箍6的接口移动，适应不同作动器的零位长度差异，见图11，且在该区域标记刻度15，以方便在调节零位时做参照和标定。
[0043]锁定螺栓11上设计两处平台16，以方便与紧定螺钉13连接即采用面连接以承受大负载，见图12。
[0044]锁定螺栓11和紧定螺钉13分别设计安装支耳17，方便手动进行紧固，经试验可盲装。
[0045]本方案采用的紧定螺钉螺纹规格为细牙M5，经强度校核，可承受约500公斤轴向力，可满足绝大多数伺服机构总装后的非工作负载，对于大于500公斤的负载力，可对螺钉规格进行适应性增大；在保证强度的基础上，对主要零件调节卡箍和固定卡箍设计若干减重孔18，并根据承载情况采用钛合金或铝合金原材料。
【主权项】
1.一种快速拆装可调式零位锁定机构，安装于作动器壳体(3)和活塞杆(4)之间，其特征在于:包括固定卡箍(6)和调节卡箍(7)两部分，其中所述调节卡箍(7)的外径小于固定卡箍(6)的内径，调节卡箍(7)装配于固定卡箍(6)之中。2.根据权利要求1所述的一种快速拆装可调式零位锁定机构，其特征在于:所述固定卡箍(6)采用开放式设计，包括活动支座(8)、转接块(9)、两个主体A(1)、锁定螺栓(11)及锁定支座(12)，其中，所述主体A(1)为半个圆柱形筒状，锁定支座(12)分为两部分设于每个主体A (10)非弧形边沿的中间位置，活动支座⑶和转接块(9)分别设于每个主体A(1)的另一个非弧形边沿中间位置，活动支座⑶和转接块(9)相装配将两个主体A(10)的一端连在一起，锁定螺栓(11)设在锁定支座(12)上，固定卡箍(6)上开有多个减重孔(18)，其中两个锁定支座(12)之间设有一个减重孔(18)。3.根据权利要求1所述的一种快速拆装可调式零位锁定机构，其特征在于:所述调节卡箍(7)采用开放式设计，包括两个主体B(19)、两个锁紧螺钉(13)、两个紧定支座(14)、活动支座(8)及转接块(9)，其中，所述主体B (19)为半个圆柱形筒状，活动支座(8)和转接块(9)分别设于每个主体B(19)的另一个非弧形边沿一端位置，活动支座⑶和转接块(9)相装配将两个主体B (19)的一端连在一起，每个主体B (19)的另一端上分别设有一个紧定支座(14)，每个紧定支座(14)上设有一个螺钉(13)，调节卡箍(7)上开有多个减重孔(18)。4.根据权利要求1所述的一种快速拆装可调式零位锁定机构，其特征在于:装配时，调节卡箍(7)闭合与活塞杆(4)卡口连接，固定卡箍(6)闭合与作动器壳体(3)的卡口连接，调节卡箍(7)上的固定支座(14)穿过固定卡箍(6)上锁定支座(12)之间的减重孔，两个紧定螺钉(13)拧紧顶于锁定螺栓(11)上。5.根据权利要求1所述的一种快速拆装可调式零位锁定机构，其特征在于:调节卡箍(7)可沿与固定卡箍￠)的接口移动，在移动区域标记有刻度(15)。
【专利摘要】本发明属于锁定机构技术领域，具体设计一种直线式伺服作动器用的快速拆装可调式轻质化高可靠零位锁定机构；包括固定卡箍(6)和调节卡箍(7)两部分，其中所述调节卡箍(7)的外径小于固定卡箍(6)的内径，调节卡箍(7)装配于固定卡箍(6)之中；可实现锁定长度可调，以适应不同伺服作动器间的活塞杆零位长度差异，具有良好的通用性，可显著提高生产效率，采用螺纹预紧力锁紧，可确保锁定位置牢靠，承受大负载，如伺服机构非工作情况下，与作动器端连接的负载的自重，结构优化设计，加工简单，该锁定机构组件少，各组件配合方便，结构简单，生产方便，工艺性强，轻质化设计，可操作性强，适应在狭小空间里单手使用实用性强。
【IPC分类】F15B15/26
【公开号】CN105626623
【申请号】CN201410602156
【发明人】汤力, 方鼎, 张小红, 金阳, 陈克勤
【申请人】北京实验工厂, 北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月31日