一种自动上锁-解锁的作动器的制作方法

1.本发明属于机械技术领域，涉及一种作动器，具体涉及一种自动上锁-解锁 的作动器。


背景技术：

2.在许多驱动场合，如起落架收放、舱门关闭、发动机地面维护时打开风扇 罩和反推等，往往需要作动器在伸出极限位置能够锁止保持位置，同时需要能 够收回。实现上述功能的现有技术方案有液压锁技术方案、电磁上锁/解锁技术 方案。
3.但是液压锁技术方案需要提供持续高压，因此对结构设计的要求较高，长 时间使用有油液泄露的风险。电磁上锁/解锁技术方案依靠的是电磁技术，因此 具有电磁技术上的局限性，例如对电磁控制稳定性的要求等。然而，在上述所 提到的驱动场合中，对锁止的稳定性要求非常高，电磁上锁/解锁技术并不符合 上述驱动场合的稳定性要求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：提供一种自动上锁-解锁的作动器，实现机械式自动上锁 /解锁的功能，系统简化、降低系统的复杂度、锁止/解锁稳定可靠。
5.本发明的技术方案是：
6.一种自动上锁-解锁的作动器，壳体、活塞、锁芯、锁销和伸出杆；壳体、 活塞和伸出杆组成常规的作动器结构，活塞与伸出杆的连接处设有轴向固定、 径向可转动的锁芯，锁芯上设有锁止结构，锁芯的锁止结构配合设在径向设在 壳体上的锁销，在伸出杆伸出到最大位置收回或收缩到最小位置伸出时被限位。
7.进一步的，锁销具体是径向插入到壳体内的销状物，锁销的内端与锁芯发 生干涉来对伸出杆进行限位。
8.进一步的，锁芯内设有第一凹槽，当伸出杆伸出或收缩时，伸出杆带动锁 芯移动，锁销进入到锁芯的第一凹槽内；锁销与伸出杆其他部分之间互不干涉， 锁芯径向与锁销发生干涉，锁芯径向的第一凹槽处与锁销不发生干涉；第一凹 槽的底部设置有第一斜面，伸出杆继续往外伸出时，锁销在第一斜面的干涉下， 使得锁芯转动，锁销对应的锁芯位置变为与第一斜面相连的第二凹槽处；锁芯 的第二凹槽顶部设有与锁销外形相匹配的卡槽，伸出杆收缩或伸出时，锁销与 锁芯的卡槽发生干涉，阻止伸出杆继续收缩或伸出。
9.进一步的，伸出杆收回或伸出被限位后，再一次到伸出到最大位置后收回 时或再一次到收缩到最小位置后伸出时，限位被解除。
10.进一步的，锁芯内卡槽的底部设有第二斜面，伸出杆继续往外伸出或向内 收缩时，锁销在第二斜面的干涉下，使得锁芯转动，锁销对应的锁芯位置变为 与第二斜面相连的第三凹槽处；第三凹槽的结构与第一凹槽相同，其顶部与锁 销之间无干涉，伸出杆能够继续收缩或伸出。
11.进一步的，锁芯是回转体结构，锁芯的第一凹槽、第一斜面、第二凹槽、 卡槽、第二
斜面，再到与第一凹槽结构相同的第三凹槽，在回转的锁芯循环设 置。
12.进一步的，锁销的数量与锁芯的第一凹槽数量相同。
13.进一步的，锁销的数量为四个，四个锁销两两垂直地设在壳体上。
14.进一步的，锁芯和伸出杆之间设置有扭矩限制器。防止锁芯自由旋转。
15.进一步的，活塞的外圆面上设置有凸起，壳体的内壁面上设有轴向的滑轨 道，滑轨道的型面与凸起的形状相配合，凸起在壳体的滑轨道中作直线运动。 以限制伸出杆自由转动。
16.本发明的优点是：本发明的一种自动上锁-解锁的作动器是机械式自动上锁 解锁的技术方案，具有使系统简化、降低系统的复杂度、锁止/解锁可靠等优点。
附图说明
17.图1是本发明的一种自动上锁-解锁的作动器的外形示意图；
18.图2是本发明的一种自动上锁-解锁的作动器的结构组成示意图；
19.图3是本发明的一种自动上锁-解锁的作动器的三维原理示意图；
20.其中，1-壳体，2-活塞，3-锁芯，4-锁销，5-伸出杆，6-端盖。
具体实施方式
21.本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
22.一种自动上锁-解锁的作动器，壳体1、活塞2、锁芯3、锁销4和伸出杆5； 壳体1、活塞2和伸出杆5组成常规的作动器结构，活塞2与伸出杆5的连接 处设有轴向固定、径向可转动的锁芯3，锁芯3上设有锁止结构，锁芯3的锁 止结构配合设在壳体1开口端的锁销4，在伸出杆5伸出到最大位置收回时被 限位。
23.锁销4具体是径向插入到壳体1内的销状物，锁销4的内端与锁芯3发生 干涉来对伸出杆5进行限位。
24.锁芯3内设有第一凹槽，当伸出杆5伸出时，伸出杆5带动锁芯3向外移 动，锁销4进入到锁芯3的第一凹槽内；锁销4与伸出杆5其他部分之间互不 干涉，锁芯3径向与锁销4发生干涉，锁芯3径向的第一凹槽处与锁销4不发 生干涉；第一凹槽的底部设置有第一斜面，伸出杆5继续往外伸出时，锁销4 在第一斜面的干涉下，使得锁芯3转动，锁销4对应的锁芯3位置变为与第一 斜面相连的第二凹槽处；锁芯3的第二凹槽顶部设有与锁销4外形相匹配的卡 槽，伸出杆5收缩时，锁销4与锁芯3的卡槽发生干涉，阻止伸出杆5继续收 缩。
25.伸出杆5收回被限位后，再一次到伸出到最大位置后收回时，限位被解除。
26.锁芯3内卡槽的底部设有第二斜面，伸出杆5继续往外伸出时，锁销4在 第二斜面的干涉下，使得锁芯3转动，锁销4对应的锁芯3位置变为与第二斜 面相连的第三凹槽处；第三凹槽的结构与第一凹槽相同，其顶部与锁销4之间 无干涉，伸出杆5能够继续收缩。
27.锁芯3是回转体结构，锁芯3的第一凹槽、第一斜面、第二凹槽、卡槽、 第二斜面，再到与第一凹槽结构相同的第三凹槽，在回转的锁芯3循环设置。
28.锁销4的数量与锁芯3的第一凹槽数量相同。
29.锁销4的数量为四个，四个锁销4两两垂直地设在壳体1上。
30.锁芯3和伸出杆5之间设置有扭矩限制器。防止锁芯自由旋转。
31.活塞2的外圆面上设置有凸起，壳体1的内壁面上设有轴向的滑轨道，滑 轨道的型面与凸起的形状相配合，凸起在壳体1的滑轨道中作直线运动。以限 制伸出杆自由转动。
32.锁销4可设置在靠近壳体1的开口端，也可设置在壳体1的尾部。
33.下面结合说明书附图对本发明做进一步详细阐述。
34.如图1、图2和图3所示的一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于：包 括壳体1、活塞2、锁芯3、锁销4、伸出杆5、端盖6；壳体1为圆筒形，一端 封闭，一端开放，壳体1内圆面上设置有直线滑轨道；活塞2为圆柱形，其外 径略小于壳体1的内孔直径；活塞2的外圆面上设置有凸起，凸起在壳体1的 滑轨道中作直线运动；活塞2与伸出杆5之间固定连接，并设置在伸出杆5的 尾端部；锁芯3套在伸出杆5上，并设置在伸出杆5的尾端部；锁芯3与伸出 杆5之间只能相对旋转，其在轴向没有相对运动；锁芯3外圆面上设置有齿状 的凹槽轨道，齿状凹槽由上锁驱动面、解锁驱动面、上锁导引面、解锁导引面 构成，上锁驱动面和解锁驱动面沿锁芯3外圆面交替设置，上锁导引面和解锁 导引面沿锁芯3外圆面交替设置，上锁驱动面和解锁驱动面法向方向相同，上 锁导引面和解锁导引面法向方向相同，上锁驱动面垂直于上锁导引面；锁销4 固定安装在壳体1的圆周面上，锁销4轴线指向壳体1轴线，锁销4端部伸入 壳体内孔中，能够在锁芯3外圆面上的凹槽轨道内滑动，并驱动锁芯3旋转； 端盖6为圆柱形，固定安装在壳体1的端部，起到限制伸出杆5位移的作用。
35.锁芯3和伸出杆5之间设置有扭矩限制器，防止锁芯自由旋转；
36.壳体1内圆面上设置有直线滑轨道，活塞2的外圆面上设置有凸起，凸起 在壳体1的滑轨道中作直线运动，以限制伸出杆自由转动；
37.伸出杆5通过机械接口约束其自由转动；
38.伸出杆5在高压油液作用下运动；
39.伸出杆5在滚珠丝杠驱动下运动；
40.锁销4设置在靠近壳体1的开口端。
41.一种自动上锁-解锁的作动器，其工作过程为：
42.第一步，伸出杆5在驱动力作用下伸出；
43.第二步，伸出杆5运动至完全伸出位置时，锁销4进入锁芯3外圆面上的 齿形凹槽内，锁销4接触锁芯3外圆面上的上锁驱动面，锁销4利用伸出杆5 的直线运动驱动锁芯3旋转一定的角度，锁芯3位于上锁角度；
44.第三步，伸出杆5在驱动力的作用下作收回运动；
45.第四步，锁销4落入锁芯3的限位槽内，锁芯3在锁销4的限制下锁止， 由于锁芯3与伸出杆5无轴向运动，因此伸出杆5也被锁止；
46.第五步，伸出杆5在驱动力作用下伸出；
47.第六步，伸出杆5运动至完全伸出位置时，锁销4接触锁芯3外圆面上的 齿形凹槽的解锁驱动面，锁销4利用伸出杆5的直线运动驱动锁芯3旋转一定 的角度，锁芯位于解锁角度；
48.第七步，伸出杆5在驱动力的作用下作收回运动，锁销4滑出锁芯3的凹 槽，伸出杆解锁。
49.上述驱动力可以是液压力、滚珠丝杠的推力和外载力的一种或多种。
50.另一种自动上锁-解锁的作动器，包括壳体1、活塞2、锁芯3、锁销4、伸 出杆5、端盖
6；壳体1为圆筒形，一端封闭，一端开放，壳体1内圆面上设置 有直线滑轨道；活塞2为圆柱形，其外径略小于壳体1的内孔直径；活塞2的 外圆面上设置有凸起，凸起在壳体1的滑轨道中作直线运动；活塞2与伸出杆 5之间固定连接，并设置在伸出杆5的尾端部；锁芯3套在伸出杆5上，并设 置在伸出杆5的尾端部；锁芯3与伸出杆5之间只能相对旋转，其在轴向没有 相对运动；锁芯3外圆面上设置有齿状的凹槽轨道，齿状凹槽由上锁驱动面、 解锁驱动面、上锁导引面、解锁导引面构成，上锁驱动面和解锁驱动面沿锁芯 3外圆面交替设置，上锁导引面和解锁导引面沿锁芯3外圆面交替设置，上锁 驱动面和解锁驱动面法向方向相同，上锁导引面和解锁导引面法向方向相同， 上锁驱动面垂直于上锁导引面；锁销4固定安装在壳体1的圆周面上，锁销4 轴线指向壳体1轴线，锁销4端部伸入壳体内孔中，能够在锁芯3外圆面上的 凹槽轨道内滑动，并驱动锁芯3旋转；端盖6为圆柱形，固定安装在壳体1的 端部，起到限制伸出杆5位移的作用。
51.锁芯3和伸出杆5之间设置有扭矩限制器，防止锁芯自由旋转；
52.壳体1内圆面上设置有直线滑轨道，活塞2的外圆面上设置有凸起，凸起 在壳体1的滑轨道中作直线运动，以限制伸出杆自由转动；
53.伸出杆5通过机械接口约束其自由转动；
54.伸出杆5在高压油液作用下运动；
55.伸出杆5在滚珠丝杠驱动下运动；
56.锁销4设置在靠近壳体1的尾端。