一种基于后座过载启动的延时接电开关的制作方法

1.本发明属于开关尤其是火工品开关领域，具体涉及一种基于后座过载启动的延时接电开关。


背景技术：

2.炮射试验是考核引信和子弹性能的一项重要考核项目。为了确保炮射试验的安全，通常希望引信在出炮口一定距离后再正常作用。这就要求引信具有在出炮口后延时一定时间再作用的功能。并且为了防止意外，希望引信不受其他信号的干扰，只能感受到正确且唯一的指令才正常作用。
3.因此，研制一种抗干扰能力强，作用可靠性高，且具有一定延时功能的开关，成为炮射试验时的一项重要技术需求。


技术实现要素：

4.针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种基于后座过载启动的延时接电开关，利用炮射后座过载实现通断，并且具有延时启动，抗干扰能力高，工作可靠的优点。
5.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于后座过载启动的延时接电开关，其中：包括本体及其内部的开关部件、后座过载启动部件、延时启动部件和约束钢球；
6.所述延时启动部件的周壁开有连续的滑槽，插销的一端在滑槽中，另一端与本体固定；
7.初始状态下，所述后座过载启动部件通过约束钢球将延时启动部件锁定在开关部件的上方、相互隔离；
8.在过载条件下，启动所述后座过载启动部件，在过载条件消失后，所述后座过载启动部件、约束钢球与延时启动部件两两之间的约束依次解除，延时启动部件通过滑槽沿本体上的插销导向并插入开关部件从而延时通电。
9.进一步优选地，所述延时启动部件包括质量筒；
10.所述质量筒的周壁开有锥形凹坑，所述约束钢球一部分嵌入锥形凹坑内，对延时启动部件进行限位。
11.进一步优选地，所述质量筒的周壁开有连续的竖直凹槽和蛇形曲折槽，本体上的插销在初始状态下置于竖直凹槽中，在过载条件消失后，沿竖直凹槽和蛇形曲折槽依次相对运动。
12.进一步优选地，所述竖直凹槽和蛇形曲折槽总体沿所述质量筒的轴线方向设置。
13.进一步优选地，所述延时启动部件还包括推簧，所述推簧用于将所述质量筒推向所述开关部件。
14.进一步优选地，所述延时启动部件还包括插销，所述插销固定于所述质量筒面向
所述开关部件的一端，用于插入和导通所述开关部件。
15.进一步优选地，所述后座过载启动部件包括从上到下依次排列的弹簧、惯性体和限位钢球；
16.所述惯性体包括阶梯状径向尺寸从上到下依次减小的第一柱体和第二柱体；
17.所述第一柱体上的所述弹簧为压弹簧；在初始状态和过载条件下，所述第一柱体的外周壁均抵在所述约束钢球上进行限位；
18.在初始状态，所述第二柱体的端部抵在所述限位钢球上被限位；在过载条件下，所述限位钢球解除对所述第二柱体的限位；在过载条件消失后，所述第一柱体解除对所述约束钢球的限位。
19.进一步优选地，所述本体上设置有安装孔，该安装孔为多阶的阶梯孔，从上到下依次为导向孔、容置孔和插孔；
20.所述导向孔内安装有惯性体和弹簧，导向孔的壁体上开有贯穿槽，用以放置和连接约束钢球；
21.所述限位钢球容置在所述容置孔中，插孔的直径小于容置孔的直径而大于惯性体的第二柱体的直径。
22.进一步优选地，所述本体上还具有容纳开关部件和延时启动部件的腔体。
23.进一步优选地，所述惯性体压缩所述弹簧的启动过载条件为3000m/s2～8000m/s2，所述惯性体压缩所述弹簧运动到位的到位过载条件为10000m/s2～15000m/s2。
24.后座过载启动部件过载时，惯性体压迫弹簧向压螺方向运动，同时钢球脱离本体的初始安装孔后，在重力作用下落在本体的一侧凹槽内。当后座过载消失，弹簧推动惯性体向压螺相反方向运动，解除对约束钢球的限制，延时启动部件的质量筒在推簧推力作用下，绕着导销做螺旋运动，直至插销进入开关部件内，与开关部件内各相互分离的电极片接触，从而实现开关的通断。
25.上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
26.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
27.1、抗干扰能力高、安全性高。开关即使受到晃动、离心力以及碰撞等作用，不会意外动作，且启动过载设置的较大，平时的环境不容易产生如此大的过载；并且开关使惯性体小圆柱段可靠运动到本体插孔内实现转换，但是由于钢球的限位，造成了惯性体与本体插孔的空间和物理隔离，这种结构形式不容易误动作，从本质上确保了开关的安全性。
28.2、具有延时启动功能、可靠性高。开关独特的结构设计，使得其只能感受较高的过载而启动，由于火炮的膛内过载一般在15000m/s2以上，因此惯性体能可靠反向运动到位，且限位钢球在膛内过载和重力作用下也能可靠掉入本体内，在膛内过载消失后，处于压缩状态的弹簧能可靠驱动惯性体运动到位，延时启动部件蛇形曲折槽的设计使其具有延时的功能，并且延时启动部件的结构设计，使其能可靠运动到位，确保插销进入开关部件内，与各个电极片可靠接触，从而实现了开关的由断开到导通的转变。从本质上确保了开关的工作可靠性。
附图说明
29.图1为本发明不含本体的空间结构示意图；
30.图2为本发明不含本体的结构剖视图；
31.图3为本发明不含本体的前视图；
32.图4为本发明包含本体的结构剖视图。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
34.作为本发明的一种较佳实施方式，本发明提供一种基于后座过载启动的延时接电开关，利用炮射后座过载实现通断，并且具有延时启动，抗干扰能力高，工作可靠的优点。如图1-4所示，具体地，基于后座过载启动的延时接电开关，其中：包括本体5及其内部的开关部件1、后座过载启动部件2、延时启动部件3和约束钢球4。
35.所述延时启动部件3的周壁开有连续的滑槽，插销3-3的一端在滑槽中，另一端与本体5固定。
36.初始状态下，所述后座过载启动部件2通过约束钢球4将延时启动部件3锁定在开关部件1的上方、相互隔离。
37.在过载条件下，启动所述后座过载启动部件2，在过载条件消失后，所述后座过载启动部件2、约束钢球4与延时启动部件3两两之间的约束依次解除，延时启动部件3通过滑槽沿本体5上的插销3-3导向并插入开关部件1从而延时通电。
38.进一步优选地，所述延时启动部件3包括质量筒3-1；所述质量筒3-1的周壁开有锥形凹坑3-11，所述约束钢球4一部分嵌入锥形凹坑3-11内，对延时启动部件3进行限位。
39.进一步优选地，所述质量筒3-1的周壁开有连续的竖直凹槽3-12和蛇形曲折槽3-13，本体5上的插销3-3在初始状态下置于竖直凹槽3-12中，在过载条件消失后，沿竖直凹槽3-12和蛇形曲折槽3-13依次相对运动。
40.进一步优选地，所述竖直凹槽3-12和蛇形曲折槽3-13总体沿所述质量筒3-1的轴线方向设置。
41.进一步优选地，所述延时启动部件3还包括推簧3-2，所述推簧3-2用于将所述质量筒3-1推向所述开关部件1。
42.进一步优选地，所述延时启动部件3还包括插销3-3，所述插销3-3固定于所述质量筒3-1面向所述开关部件1的一端，用于插入和导通所述开关部件1。
43.进一步优选地，所述后座过载启动部件2包括从上到下依次排列的弹簧2-2、惯性体2-1和限位钢球2-4；
44.所述惯性体2-1包括阶梯状径向尺寸从上到下依次减小的第一柱体2-11和第二柱体2-12；
45.所述第一柱体2-11上的所述弹簧2-2为压弹簧；在初始状态和过载条件下，所述第一柱体2-11的外周壁均抵在所述约束钢球4上进行限位；
46.在初始状态，所述第二柱体2-12的端部抵在所述限位钢球2-4上被限位；在过载条件下，所述限位钢球2-4解除对所述第二柱体2-12的限位；在过载条件消失后，所述第一柱体2-11解除对所述约束钢球4的限位。
47.进一步优选地，所述本体5上设置有安装孔，该安装孔为多阶的阶梯孔，从上到下依次为导向孔5-1、容置孔5-2和插孔5-3；
48.所述导向孔5-1内安装有惯性体2-1和弹簧2-2，导向孔5-1的壁体上开有贯穿槽5-11，用以放置和连接约束钢球4；
49.所述限位钢球2-4容置在所述容置孔5-2中，插孔5-3的直径小于容置孔5-2的直径而大于惯性体2的第二柱体的直径。
50.进一步优选地，所述本体5上还具有容纳开关部件1和延时启动部件3的腔体。
51.更具体地，如图1-4所示，所述开关部件1包括2n个电极片1-1、绝缘座1-2和螺钉1-3，电极片1-1为铜带材料弯折而成，由竖直和水平相连的折线段构成，绝缘座1-2为不导电的聚砜棒材料加工而成，绝缘座1-2为圆环结构，圆环上具有2n个相互隔离的凹槽，绝缘座1-2中部具有贯穿孔，每个电极片1-1对应安装于绝缘座1-2上的凹槽内，2n个电极片1-1安装到位后，用螺钉1-3将电极片1-1固定在绝缘座1-2上，螺钉1-3和电极片1-1之间还固定导线。
52.所述后座过载启动部件2包括惯性体2-1、弹簧2-2、压螺2-3和限位钢球2-4；压螺2-3、弹簧2-2、惯性体2-1和限位钢球2-4从上到下依次排列，所述惯性体2-1为阶梯状圆柱体，大圆柱内部具有盲孔，小圆柱的端部抵在所述限位钢球2-4上，对限位钢球2-4进行限位，所述弹簧2-2置于惯性体2-1和压螺2-3之间，并处于压缩状态，压缩量为15％～20％。
53.所述延时启动部件3由质量筒3-1、推簧3-2、插销3-3、导销3-4和压盖3-5组成，所述质量筒3-1为圆柱状结构，内部具有上下两个盲孔，上盲孔内容置推簧3-2，下盲孔内过盈配合固定插销3-3，质量筒3-1圆周上一侧具有锥形凹坑3-11，另一侧具有一段竖直凹槽3-12和蛇形曲折槽3-13，导销3-4固定在本体5上，导销3-4的一端插入竖直凹槽3-12内，质量筒3-1在推簧3-2的推力作用下向下运动时，质量筒3-1被导销3-4约束，导销3-4沿着质量筒3-1的竖直凹槽3-12和蛇形曲折槽3-13走完全程，使得质量筒3-1在本体5的相应孔内只能做螺旋运动，起到延时运动到位的作用，压盖3-5铆接固定在本体5上，对质量筒3-1、推簧3-2和插销3-3进行封闭，插销3-3为导电金属材料。
54.所述约束钢球4置于后座过载启动部件2和延时启动部件3之间，约束钢球4一部分嵌入质量筒3-1圆周上一侧的锥形凹坑3-11内，对延时启动部件3进行限位。
55.所述本体5上设置有安装孔，该安装孔为多阶的阶梯孔，从上到下依次为导向孔5-1、容置孔5-2和插孔5-3，导向孔5-1内安装有惯性体2-1和弹簧2-2，导向孔5-1的壁体上开有贯穿槽5-11，为斜槽，用以放置和连接约束钢球4，导向孔5-1的顶端具有螺纹，压螺2-3与该螺纹配合固定，所述限位钢球2-4容置在所述本体5的容置孔5-2中，插孔5-3位于容置孔5-2的下端，插孔5-3的直径小于容置孔5-2的直径而大于惯性体2的小圆柱直径，确保惯性体2的小圆柱顺利通过插孔5-3，本体5上还具有容纳开关部件1和延时启动部件3的孔。
56.所述开关部件1置于延时启动部件3的下端，并且开关部件1和延时启动部件3相互隔离。
57.进一步优选地，所述惯性体2-1压缩所述弹簧2-2的启动过载条件为3000m/s2～
8000m/s2，所述惯性体2-1压缩所述弹簧2-2运动到位的到位过载条件为10000m/s2～15000m/s2。
58.进一步优选地，所述2n个电极片1-1中的n为1或2或3。
59.进一步优选地，所述弹簧2-2和惯性体2-1之间存在如下关系，惯性体2-1压缩弹簧2-2向压螺2-3方向运动时，需要的启动过载为3000m/s2～8000m/s2，惯性体2-1压缩弹簧2-2运动到压螺2-3位置时，需要的到位过载为10000m/s2～15000m/s2。
60.进一步优选地，所述质量筒3-1的蛇形曲折槽3-13与水平面的倾斜角度为45
°
～53
°
。
61.本发明的工作原理方法是：
62.在初始状态下，弹簧2-2压缩惯性体2-1的第二柱体2-11的下端抵接限位钢球2-4，被插孔5-3限制，同时第一柱体2-11的周壁抵接约束钢球4并位于质量筒3-1的锥形凹槽3-11中，将延时启动部件3锁定在开关部件1的上方、使得彼此隔离，开关处于断开状态。
63.在过载条件下，所述惯性体2-1向上运动压缩所述弹簧2-2，第二柱体2-12退出容置孔5-2；限位钢球2-4在过载条件和/或重力作用下掉入导向孔5-1中第二柱体2-12侧面的空间。
64.在过载条件消失后，弹簧2-2推动惯性体2-1反向运动，第二柱体2-12贯穿本体5的容置孔5-2并继续插入插孔5-3，第一柱体2-11的周壁脱离约束钢球4，约束钢球4在延时启动部件3的压力下向导向孔5-1内移动，解除对延时启动部件3的限制。
65.延时启动部件3的质量筒3-1在推簧3-2推力作用下，绕着导销3-4做螺旋运动，直至插销3-3进入开关部件1内，与开关部件1内各相互分离的电极片1-1接触，从而实现开关的导通。
66.综上所述，与现有技术相比，本发明的方案具有如下显著优势：
67.1、抗干扰能力高、安全性高。开关即使受到晃动、离心力以及碰撞等作用，不会意外动作，且启动过载设置的较大，平时的环境不容易产生如此大的过载；并且开关使惯性体小圆柱段可靠运动到本体插孔内实现转换，但是由于钢球的限位，造成了惯性体与本体插孔的空间和物理隔离，这种结构形式不容易误动作，从本质上确保了开关的安全性。
68.2、具有延时启动功能、可靠性高。开关独特的结构设计，使得其只能感受较高的过载而启动，由于火炮的膛内过载一般在15000m/s2以上，因此惯性体能可靠反向运动到位，且限位钢球在膛内过载和重力作用下也能可靠掉入本体内，在膛内过载消失后，处于压缩状态的弹簧能可靠驱动惯性体运动到位，延时启动部件蛇形曲折槽的设计使其具有延时的功能，并且延时启动部件的结构设计，使其能可靠运动到位，确保插销进入开关部件内，与各个电极片可靠接触，从而实现了开关的由断开到导通的转变。从本质上确保了开关的工作可靠性。
69.可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
70.另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素
的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
71.本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。
72.然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。
73.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。