具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁，包括锁钉和锁体。锁钉包括锁轴及密封垫，锁轴由锁头、锁颈、固定柱和锁帽相连构成，锁头底部截面呈鼓形。锁体包括锁台及防松弹片，锁台包括基座，基座上开设圆通孔，基座上、对应圆通孔设有凸台，凸台包括柱状台，柱状台上开设有鼓形插孔，插孔与圆通孔贯通，插孔的两个圆弧边各自向上延伸有导向壁，导向壁一侧设有限位凸角，插孔的两个直边上方构成容置空隙，防松弹片包括开设有圆孔的基片，基片经圆孔套设在柱状台上而置于基座上，基片两侧设有向内弯折卷曲的片体。本实用新型具有三维大承载、抗高温、防水功能，适用于航天设备、船舶等上的各种口盖的连接要求。
【专利说明】具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于航天设备、船舶等、具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁，属于口盖连接锁领域。
【背景技术】
[0002]面对航天设备对安装、维修效率的高要求，其壳体结构上的口盖均需实现快速连接，故而，航天设备中已普遍使用了口盖快速连接锁。
[0003]从航天设备的自身结构要求、工作环境、天气条件等因素考虑，为了提高航天设备整体轴向(轴压、轴拉、弯矩等)和径向(内、外压力)的承载，口盖快速连接锁应具有很大的承载能力，面对高温(500°C -1500°C )的工作环境，口盖快速连接锁应具有非常好的抗高温性能，面对雨、雪等天气条件，口盖快速连接锁还应具有防雨、防水功能。
[0004]但是，目前已有的口盖快速连接锁在三方向上不能同时具有大承载能力，无法满足载荷要求。已有的口盖快速连接锁使用的弹性元件(如弹簧、弹片等)大多直接靠近航天设备的壳体外壁，故在使用过程中如遇高温作用，极易出现弹性元件退火失效的问题，没有很好的抗高温性能。另外，已有的口盖快速连接锁大多是其上的锁紧结构与航天设备的壳体之间有缝隙或是自身就有孔隙，没有密封结构，因而不具有很好的防雨、防水功能。
[0005]由此可见，设计出一种具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁是目iu急需解决的问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁，该快速连接锁安装与拆卸便捷、快速，具有三维大承载、抗高温、防水功能。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0008]一种具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁，其特征在于:它包括锁钉和锁体,其中:
[0009]该锁钉包括锁轴及套设在该锁轴上的密封垫，其中:该锁轴由锥状锁头、圆柱状锁颈、圆柱状固定柱和锁帽依次相连构成，该固定柱的圆形截面直径大于该锁颈的圆形截面直径，该锁头的底部截面呈由两个直边和两个圆弧边构成的鼓形，该锁头底部的鼓形截面的最小外径等于或大于该锁颈的圆形截面直径；
[0010]该锁体包括锁台及铆接在该锁台上的防松弹片，其中:该锁台包括板状基座,该基座上开设有用于容置该固定柱端部的圆通孔，该基座上、对应该圆通孔设有凸台，该凸台包括柱状台，该柱状台上开设有与该锁头底部鼓形截面形状相适配的插孔，该插孔与该基座上的圆通孔相贯通，呈鼓形的该插孔的两个圆弧边上各自向上延伸有圆弧状导向壁，该导向壁的一侧设有限位凸角，该插孔的两个直边上方各自构成容置空隙；该防松弹片包括基片，该基片上开设有圆孔，该基片经由该圆孔套设在该柱状台上而置于该基座上，该基片的两侧设有向内弯折卷曲的片体，两个该片体的卷曲末端分别位于相应该导向壁的内侧上方；
[0011]当该锁头插入该锁台中旋转，该锁头撑开该防松弹片的卷曲末端，直至该锁头底部的直边与该限位凸角抵顶而停止旋转，此时该锁头底部的两个圆弧边分别处于相应容置空隙内，该锁颈处于该锁台的插孔中，该固定柱端部处于该基座的圆通孔中，该防松弹片的两个卷曲末端分别抵顶在该锁头底部的相应直边上方的锥面上。
[0012]本实用新型的优点是:
[0013]本实用新型适用于航天设备、船舶等上的平面、弧形、椭圆形等各种形状及不同厚度口盖的连接要求，本实用新型安装与拆卸便捷、快速，具有三维大承载、抗高温、防水功能，能适应强振动环境要求，工作效率高，且重量轻，在口盖上不易脱落，可靠性高，维修方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型口盖快速连接锁处于锁紧状态时的立体示意图。
[0015]图2是本实用新型处于锁紧状态时的右视示意图(从图1中B方向看去)。
[0016]图3是图2的A-A剖视示意图。
[0017]图4是图3的俯视示意图。
[0018]图5是本实用新型口盖快速连接锁的分解示意图。
[0019]图6是本实用新型口盖快速连接锁的锁轴处于退出状态时的示意图。
[0020]图7是锁轴的立体示意图。
[0021]图8是锁台的结构示意图。
[0022]图9是图8的C-C向剖视示意图。
[0023]图10是锁台的立体示意图。
[0024]图11是防松弹片的立体示意图。
[0025]图12是本实用新型中的锁帽为沉头锁帽时的示意图。
【具体实施方式】
[0026]如图1至图12，本实用新型具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁包括锁钉和锁体，其中:
[0027]该锁钉包括锁轴10及套设在该锁轴10上的密封垫40，其中:该锁轴10由锥状锁头11、圆柱状锁颈12、圆柱状固定柱13和锁帽14依次相连构成，该固定柱13的圆形截面直径a大于该锁颈12的圆形截面直径b，该锁头11的底部截面呈由两个直边112和两个圆弧边111构成的鼓形(如图4)，该锁头11底部的鼓形截面的最小外径d等于或略大于该锁颈12的圆形截面直径b ；
[0028]该锁体包括锁台20及铆接在该锁台20上的防松弹片30，其中:该锁台20包括板状基座21，该基座21上开设有用于容置该固定柱13端部的圆通孔213，该基座21上、对应该圆通孔213设有凸台22，该凸台22包括柱状台221，该柱状台221上开设有与该锁头11底部鼓形截面形状相适配的插孔224，如图8，该插孔224与该基座21上的圆通孔213相贯通，呈鼓形的该插孔224的两个圆弧边上各自向上延伸有圆弧状导向壁222，该导向壁222的一侧设有限位凸角223，该插孔224的两个直边上方各自构成容置空隙225 (即两个导向壁222之间存在的空隙)；该防松弹片30包括基片31，该基片31上开设有圆孔313，该基片31经由该圆孔313套设在该柱状台221上而置于该基座21上，该基片31的两侧设有向内弯折卷曲的片体32，两个该片体32的卷曲末端321分别位于相应该导向壁222的内侧上方；
[0029]当该锁头11插入该锁台20中旋转(沿图8所示逆时针方向)，该锁头11撑开该防松弹片30的卷曲末端321，直至该锁头11底部的直边112与该限位凸角223抵顶而停止旋转，此时该锁头11底部的两个圆弧边111分别处于相应容置空隙225内，该锁颈12处于该锁台20的插孔224中，该固定柱13端部处于该基座21的圆通孔213中，该防松弹片30的两个卷曲末端321分别抵顶在该锁头11底部的相应直边112上方的锥面上，于是本实用新型处于锁紧状态，防松弹片30与直边112上方锥面的抵顶接触起到了防松作用，而锁颈12处于插孔224中而使锁头11与固定柱13分处两端，以及固定柱13端部处于基座21的圆通孔213中的设计，使得本实用新型具备了三维大承载性能。
[0030]而当反方向旋转(沿与图8所示逆时针相反的方向，即顺时针方向)该锁头11，此时该防松弹片30的卷曲末端321被锁头11再次强行撑开，在该防松弹片30的弹力作用下，当该锁头11旋转到相应位置时，该锁轴10沿轴向自动弹出该锁台20，于是本实用新型处于解锁状态。
[0031]在实际设计中，如图7，该锁帽14上可设有用于工具操作使用的槽孔141。
[0032]如图8至图11，该锁台20的基座21、防松弹片30的基片31上分别对应设有固定孔212、固定孔312，由此通过在该锁台20的固定孔212与该防松弹片30的固定孔312中穿设铆钉50，来实现防松弹片30与锁台20之间的相互铆接。
[0033]并且，如图10和图11，该锁台20的基座21、该防松弹片30的基片31上还分别对应设有定位孔211、定位孔311，由此在安装锁体时，通过在该锁台20的定位孔211与该防松弹片30的定位孔311中穿设螺钉(图中未示出)，来实现锁体在设备本体口框(图中未示出)上的固定。
[0034]在本实用新型中，柱状台221上开设的插孔224形状与锁头11底部截面形状相同，均为鼓形，且它们的大小也相同，两者的形状与尺寸可互相参照。
[0035]在实际设计中，较佳地，锁头11底部的鼓形截面的最大外径c略大于固定柱13的圆形截面的直径a，以使当锁轴10安装在被连接的口盖上后，锁轴10不会从口盖上脱落。
[0036]如图7，较佳地，锁头11底部的两个直边112上方各自设有用于与防松弹片30的卷曲末端321相紧抵顶的平台面115。
[0037]如图7，较佳地，锁头11底部的两个直边112各自所对应的锥面为平面114且两平面114对称，两个圆弧边111各自所对应的锥面为平面113且两平面113对称。在实际使用中，圆弧边111上方平面锥面的设计用于在锁轴10旋转解锁时，有利于防松弹片30推出锁轴10，而直边112上方平面锥面的设计用于锁轴10旋转锁紧到位后，防松弹片30更好地防止锁轴10回转脱落。
[0038]如图7，较佳地，锁头11底面上设有螺旋平面116，该螺旋平面116可起到预压缩和预紧的作用。
[0039]如图7和图3所示，锁颈12的高度应略大于柱状台221的高度，即略大于插孔224的高度。
[0040]在实际设计中，锁帽14可为平头锁帽(如图1)或沉头锁帽(如图12)，密封垫40为弹性橡胶密封垫。相应地，当锁帽14为平头锁帽时，如图1，密封垫40呈圆环状，当锁帽14为沉头锁帽时，如图12，密封垫40呈喇叭状。在实际使用中，平头锁帽的过渡圆边设计使得其自身具有较好的抗高温性能，而沉头锁帽因其自身结构与安装特性，比平头锁帽具有更好的抗高温性能，能够承受更强的热环境。
[0041]在本实用新型中，密封垫40起到了锁轴10与被连接的口盖之间的密封、防水作用。
[0042]在本实用新型中，防松弹片30的作用为:第一，在锁轴10旋转进入锁台20锁紧后，其起到防松作用，第二，在锁轴10旋转退出锁台20的过程中，其起到将锁轴10沿其轴向挤压推出的作用，以使操作者能够从中取出锁钉。
[0043]在实际制作中，为了提高防松弹片30的弹性，其两侧卷曲末端321应尽可能的靠近。
[0044]在实际设计中，为了提高本实用新型整体的承载性能、抗腐蚀性能和抗高温性能，锁轴10、锁台20采用不锈钢、钛合金或其它高温合金材料制成，防松弹片30采用不锈钢或其它弹性合金材料制成。
[0045]安装本实用新型时，借由螺钉在定位孔211、311中的穿设，将锁体固定安装在设备本体口框的相应位置上，而锁钉被贯穿安装在口盖上预先钻好的孔洞中，此孔洞的直径应与固定柱13的截面直径a相适配，固定柱13处于该孔洞内，锁帽14处于孔洞外的一侧，锁头11处于孔洞外的另一侧。需要提及的是，在本实用新型中，锁头11底部的鼓形截面的最大外径c略大于固定柱13的圆形截面的直径a的设计，使得快速解锁时，固定柱13在孔洞中滑动，但锁钉不会从口盖上脱落，实现了防脱落使用功能，而快速锁紧时，锁轴10可自由进入锁台20。
[0046]本实用新型的使用过程为:
[0047]锁紧时，按照锁头11与插孔224之间相配合的鼓形形状，将锁头11沿轴向插入锁台20中旋转(沿图8所示逆时针方向)，锁头11的圆弧边111及相应锥面撑开防松弹片30的卷曲末端321，防松弹片30的卷曲末端321与圆弧边111上方的锥面接触，此刻继续旋转，直至锁头11底部的直边112与该限位凸角223抵顶而停止旋转(锁轴10逆时针旋转90° )，此时锁头11底部的两个圆弧边111分别处于相应容置空隙225内，锁颈12处于锁台20的插孔224中，固定柱13端部处于基座21的圆通孔213中，防松弹片30的两个卷曲末端321分别抵顶在锁头11底部的相应直边112的平台面115上，防松弹片30与平台面115的抵顶接触起到了防松作用，于是本实用新型处于锁紧状态，锁钉被紧紧锁紧在锁体上，实现了口盖的关闭、锁紧。
[0048]解锁时,反方向旋转(沿与图8所示逆时针相反的方向，即顺时针方向)锁头11,此时防松弹片30的卷曲末端321被锁头11的圆弧边111及相应锥面再次强行撑开，在防松弹片30的弹力作用下，当锁头11旋转到相应位置(锁轴10顺时针旋转90° )时，即旋转到锁头11与插孔224的鼓形形状相对的位置时，松开锁轴10，锁轴10便沿轴向自动退出(弹出)锁台20，于是本实用新型处于解锁状态，此时被连接的口盖打开。如图6，图中示出了正在退出锁台20的锁轴10。
[0049]本实用新型适用于航天设备(飞机等)、船舶等上的平面、弧形、椭圆形等各种形状及不同厚度口盖的连接要求，本实用新型安装与拆卸便捷、快速，具有三维大承载、抗高温、防水功能，能适应强振动环境要求，工作效率高，且重量轻，在口盖上不易脱落，可靠性高，维修方便。
[0050]以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有三维大承载、抗高温、防水功能的口盖快速连接锁，其特征在于:它包括锁钉和锁体，其中: 该锁钉包括锁轴及套设在该锁轴上的密封垫，其中:该锁轴由锥状锁头、圆柱状锁颈、圆柱状固定柱和锁帽依次相连构成，该固定柱的圆形截面直径大于该锁颈的圆形截面直径，该锁头的底部截面呈由两个直边和两个圆弧边构成的鼓形，该锁头底部的鼓形截面的最小外径等于或大于该锁颈的圆形截面直径； 该锁体包括锁台及铆接在该锁台上的防松弹片，其中:该锁台包括板状基座，该基座上开设有用于容置该固定柱端部的圆通孔，该基座上、对应该圆通孔设有凸台，该凸台包括柱状台，该柱状台上开设有与该锁头底部鼓形截面形状相适配的插孔，该插孔与该基座上的圆通孔相贯通，呈鼓形的该插孔的两个圆弧边上各自向上延伸有圆弧状导向壁，该导向壁的一侧设有限位凸角，该插孔的两个直边上方各自构成容置空隙；该防松弹片包括基片，该基片上开设有圆孔，该基片经由该圆孔套设在该柱状台上而置于该基座上，该基片的两侧设有向内弯折卷曲的片体，两个该片体的卷曲末端分别位于相应该导向壁的内侧上方；当该锁头插入该锁台中旋转，该锁头撑开该防松弹片的卷曲末端，直至该锁头底部的直边与该限位凸角抵顶而停止旋转，此时该锁头底部的两个圆弧边分别处于相应容置空隙内，该锁颈处于该锁台的插孔中，该固定柱端部处于该基座的圆通孔中，该防松弹片的两个卷曲末端分别抵顶在该锁头底部的相应直边上方的锥面上。
2.如权利要求1所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 所述锁头底部的鼓形截面的最大外径大于所述固定柱的圆形截面的直径。
3.如权利要求1所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 所述锁头底部的两个直边上方各自设有用于与所述防松弹片的所述卷曲末端相紧抵顶的平台面。
4.如权利要求1或3所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 所述锁头底部的两个直边各自所对应的锥面为平面，两个圆弧边各自所对应的锥面为平面。
5.如权利要求1所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 所述锁头底面上设有螺旋平面。
6.如权利要求1所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 所述锁颈的高度大于所述柱状台的高度。
7.如权利要求1所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 所述锁帽为平头锁帽或沉头锁帽； 所述密封垫为弹性橡胶密封垫。
8.如权利要求7所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 当所述锁帽为平头锁帽时，所述密封垫呈圆环状； 当所述锁帽为沉头锁帽时，所述密封垫呈喇叭状。
9.如权利要求1所述的口盖快速连接锁，其特征在于: 所述锁轴、所述锁台采用不锈钢或钛合金材料制成； 所述防松弹片采用不锈钢材料制成。
【文档编号】F16B21/06GK203962620SQ201420308292
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】季宝锋, 孙艳杰, 王英来, 闫冰, 张宏剑, 李林, 高影, 姜利, 李德民, 刘荣旗 申请人:北京航天衡科技有限公司