一种圆柱类产品闭锁机构的制作方法

本实用新型提供了一种具备对圆柱类产品的安装、固定、闭锁和解锁功能的机构，该机构多应用于身管类武器发射系统弹丸的固定、火箭弹和导弹的贮运闭锁、垂直发射等领域。

背景技术：

现有圆柱类产品在圆管内的安装、固定和拆卸多采用弹簧结构、端面卡套式连接结构和螺纹连接结构来实现，这些连接结构在实现其功能时存在结构件占用空间大(沿圆柱类产品径向)，拆卸需要旋转等局限，因此在一些要求固定机构结构简单、空间范围小(沿圆柱体径向锁紧方向)或端面不易旋转(安装后)等特殊要求下，现有的闭锁机构不适用。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种圆柱类产品闭锁机构。

本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型还提供一种圆柱类产品闭锁机构，包括环向抱箍、滑块、弹簧和导轨；其中，

所述环向抱箍结构件用于与圆柱类产品的连接；

所述滑块用于限定环向抱箍向后的自由度，所述滑块对环向抱箍向后自由度限定以后，环向抱箍即被完全固定，即实现对圆柱类产品的锁定；

所述弹簧用于在环向抱箍与滑块间提供正压力，实现闭锁机构的完全锁定。

所述导轨用于固定环向抱箍向前、向上、向下、向左、向右、5个方向的自由度，

或，固定滑块向左、向右、向后3个方向的自由度，

或，为环向抱箍的安装提供通道和空间，

或，为滑块的安装提供通道和空间，

或，固定圆柱类产品在其径向方向的自由度，

或，与外部结构件连接，即闭锁机构自身的固定。

进一步地，所述环向抱箍前端具有开口，后端具有开孔，所述开孔包括u形孔、腰形孔、三边形孔、四边形孔及六边形孔中的一种或多种。

进一步地，所述滑块前端有弹簧导向轴，后端具有连接孔；前端弹簧导向轴用于为弹簧提供导向作用，后端连接孔包括螺纹孔及光孔中的一种或多种。

进一步地，所述弹簧外径小于等于环向抱箍尾端面的弹簧安装孔，其工作长度等于环向抱箍尾端面弹簧安装孔的深度。

进一步地，所述导轨前端有向前、向上、向左、向右的定位面；

或，有容纳环向抱箍变形的空间；

或，有与圆柱类产品接触的圆柱面；

或，有环向抱箍的安装空间；

或，有与圆柱类产品连接销的运动通道，后端有滑块的安装与拆卸斜面；

或，有滑块向后的定位面；

或，有环向抱箍的安装与拆卸通道。

进一步地，所述光孔的截面形状为圆形、三边形、四边形、五边形及六边形中的任意一种。

本实用新型的有益效果为：

(1)实现环向抱箍在圆周方向对圆柱类产品绕其轴线旋转自由度的限定。

(2)实现环向抱箍在圆周方向绕圆柱类产品轴线旋转自由度的限定。

(3)实现环向抱箍上下左右前后六个方向自由度的限定。

(4)实现环向抱箍的破坏性解锁。

(5)实现闭锁机构对圆柱类产品在径向方向的约束与定位。

(6)实现闭锁机构的快速安装、拆卸、拆卸解锁功能。

(7)实现非紧固件组合后的紧固功能。

(8)实现闭锁机构结构简单化设计。

(9)实现闭锁机构在被闭锁圆柱类产品径向方向的小尺寸设计。

(10)实现闭锁机构对圆柱类产品锁定后尾端面的开放设计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型圆柱类产品闭锁前预处理示意图；

图2为本实用新型圆柱类产品沿圆周方向旋转自由度的限定示意图；

图3为本实用新型导轨限定环向抱箍向前向上自由度示意图；

图4为本实用新型环向抱箍增加前向定位面方案；

图5为本实用新型环向抱箍与导轨安装效果示意图；

图6为本实用新型导轨增加滑块和滑块向后定位面的结构示意图；

图7为本实用新型滑块示意图；

图8为本实用新型导轨、环向抱箍、滑块安装示意图；

图9为本实用新型滑块结构示意图；

图10为本实用新型环向抱箍结构示意图；

图11为本实用新型导轨结构示意图；

图12为本实用新型闭锁机构弹簧示意图；

图13为本实用新型闭锁机构示意图；

图14为本实用新型多个闭锁机构对圆柱类产品闭锁示意图；

图15为本实用新型闭锁机构对圆柱类产品的破坏性解锁示意图；

图16为本实用新型闭锁机构结构图；

图17为本实用新型闭锁机构的拆卸解锁示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

以下结合附图1实施例对本实用新型前述技术方案第(1)款～(2)款作进一步详细描述。

如图1所示，技术方案第(1)款实施策略：在圆柱类产品同一横截面的圆柱面上加工2个角度间距为180°的螺纹工艺孔(孔的轴线垂直通过圆柱类产品的中心轴线)，再加工2个带螺纹的连接销1，将连接销1旋入圆柱类产品的螺纹工艺内，连接销1突出圆柱表面的部分为与环向抱箍的连接部位。

如图1所示，技术方案第(2)款实施策略：本实用新型闭锁机构可通过调整闭锁机构各功能部件的结构尺寸来实现对600mm以内不同圆柱类产品的闭锁功能。

以下结合附图2实施例对本实用新型前述技术方案第(3)款～(4)款作进一步详细描述。

如图2所示，技术方案第(3)款实施策略：采取在被闭锁的圆柱类产品圆周方向上均匀布置的2个环向抱箍2(环向抱箍角度间距为180°)套在通过螺纹与圆柱类产品相连接的连接轴上来实现对圆柱类产品沿其自身轴线旋转自由度的限定。

如图2所示，技术方案第(4)款实施策略：环向抱箍2套在螺纹连接销1上的同时，其底面和侧面与导轨3的底面和侧面接触，故在固定导轨3的同时，即实现了对环向抱箍2沿圆柱类产品轴线旋转自由度的限定，此时环向抱箍仍然具有向前、向后、向上3个方向的自由度尚需确定。

以下结合附图3、4、5实施例对本实用新型前述技术方案第(5)款～(6)款作进一步详细描述。

如图3、4所示，技术方案第(5)款实施策略：在导轨3内设计环向抱箍2在导轨上的向前定位面4，同时在环向抱箍2上增加向前定位面，实现环向抱箍2向前的定位功能。

如图3所示，技术方案第(6)款实施策略：通过在导轨3上增加实体6予以限制环向抱箍2向上的自由度。

至此，环向抱箍2与导轨3上安装后，已限制了环向抱箍2上下左右前共5个方向的自由度，其示意图如图5所示。

以下结合附图6、7、8实施例对本实用新型前述技术方案第(7)款作进一步详细描述。

如图6所示，技术方案第(7)款实施策略：通过在导轨3上增加滑块9的安装位置7和滑块9向后的定位面8来限定滑块9向后的自由度。

如图7、图8所示，技术方案第(7)款实施策略：在导轨3上安装具备向上自由度的滑块9，用滑块9限制具备向后自由度的环向抱箍2向后的自由度。

至此，环向抱箍2、导轨3、滑块9安装后已完全限制了环向抱箍2上下左右前后共6个方向的自由度，环向抱箍2已完全固定，安装后的示意图如图8所示。

以下结合附图9、10、11、12、13实施例对本实用新型前述技术方案第(8)款～(11)款作进一步详细描述。

如图9、图10所示，技术方案第(8)款实施策略：在与环向抱箍2接触的滑块9前端面中心位置增加弹簧导向销10，在与滑块9前端面接触的环向抱箍2尾端面中心位置增加u形弹簧安装孔13，滑块9前端的弹簧导向销10给弹簧17(如图12所示)提供导向，弹簧17安装在环向抱箍2后端的u形孔13内，当环向抱箍2依靠导轨前端上端面由两侧向中间凸起的实体部分限制环向抱箍向上自由度时，滑块9向上的自由度也随之限定。

如图11所示，技术方案第(9)款实施策略：在导轨3后段内侧表面向导轨中间位置突出实体，实体的上表面与水平面成一定角度，闭锁机构在圆柱类产品上安装时，由环向抱箍2抱紧与圆柱类产品连接的连接销1，从导轨3尾部环向抱箍的安装与拆卸通道16向前运动，直至与导轨3前端定位面贴紧，之后滑块9从导轨斜面15向前向下滑动，直至滑块9前端导向销10以水平面与斜面夹角插入安装于环向抱箍尾部u形孔内的弹簧17，并向前压缩弹簧17，与此同时，在滑块9后段上端面施加指向导轨3底面的作用力，使滑块9底面与导轨3底面接触紧密，完成闭锁机构的安装。在此过程中，为使闭锁可靠，对滑块9、环向抱箍2、轨道在轴向的尺寸公差进行设计，其轴向设计为小间隙配合，安装完成后，在弹簧力的作用下，滑块9后端面与导轨定位面之间存在弹簧17因压缩而产生的弹簧力，此弹簧力用来克服滑块9自身重力所产生的扭矩和因过载产生的附加载荷；对滑块9、环向抱箍2、导轨3在安装过程中相干涉的实体进行去除，去除后的效果如图9、10中的斜面11所示，闭锁机构安装完成后的效果如图13所示。

如图9所示，技术方案第(10)款实施策略：用专用工具插入滑块9后端面中心位置的工艺孔12，对专用工具施加垂直于圆柱类产品圆柱面的作用力，在此力矩下滑块9脱离导轨3底面和导轨尾部定位面，在弹簧力的作用下，滑块9完全脱离导轨，此时圆柱类产品与环向抱箍2即可整体向后脱离导轨，实现拆卸功能。

如图13所示，技术方案第(11)款实施策略：闭锁机构对圆柱类产品在径向方向的定位通过导轨前段的圆柱面与圆柱类产品的圆柱面紧密接触予以实现。

以下结合附图14实施例对本实用新型前述技术方案第(12)款作进一步详细描述。

如图14所示，技术方案第(12)款实施策略：2个闭锁机构成180°分布，实现对圆柱类产品的可靠闭锁。

以下结合附图15实施例对本实用新型前述技术方案第(13)款～(14)款作进一步详细描述。

如图15所示，技术方案第(13)款实施策略：为使环向抱箍2每次的破坏性解锁更易实现，且每次的破坏性具有相同的破坏方式和破坏位置(便于工程运用)，在环向抱箍受破坏力集中的中间位置加工缺口18，缺口长度为2～3mm，并根据破坏力的大小设计环向抱箍壁厚，使环向抱箍材料在所受应力达到材料屈服极限时，发生以塑性变形为主要失效方式的失效，释放被锁定的圆柱类产品，实现闭锁机构的破坏性解锁。

如图15所示，技术方案第(14)款实施策略：通过调整环向抱箍2的壁厚实现对不同大小闭锁力的适用，调整范围10n～50kn。

以下结合附图16实施例对本实用新型前述技术方案第(15)款作进一步详细描述。

如图16所示，技术方案第(15)款实施策略：闭锁机构破坏性解锁是以环向抱箍2前端带缺口18的圆环发生以塑性变形为主要失效方式的失效，其环向抱箍2带缺口18的圆环发生失效时，其形状在空间上会发生改变，具体的表现是带缺口18的圆环在连接销1的挤压下发生塑性变形，并贴紧导轨3内壁向前运动，直至释放被锁定的圆柱类产品，本方案的主要策略是预留其发生塑性变形所需要的空间，如图16所示。

以下结合附图17实施例对本实用新型前述技术方案第(16)款作进一步详细描述。

如图17所示，技术方案第(16)款实施策略：对闭锁机构用专用拆卸工具进行拆卸，即可实现非破坏性解锁。本闭锁机构的导轨3、滑块9、环向抱箍2均为非紧固件，通过合理限制环向抱箍的自由度，并借助滑块9与导轨斜面15等结构件及其特征，再运用弹簧17的弹力增大滑块与导轨3的定位面之间的正压力，可以实现非紧固件组合后的紧固功能。

本实用新型的技术方案的主要是通过非紧固件之间的组合连接，实现对圆柱类产品的闭锁和解锁，并且具备安装、拆卸方便，结构简单，尺寸小(尤其在圆柱类产品径向方向)。

本实用新型的技术方案的主要能够完成在于在空间尺寸受限(尤其是径向方向尺寸受限的条件下)以较少的零件实现对圆柱类产品自由度的完全限定，并且能快速的安装、拆卸。

本实用新型的技术方案的主要优势包括，(1)以非紧固件的组合连接实现紧固功能；(2)以较少的零件和简单的结构实现闭锁机构的闭锁、解锁功能；(3)闭锁机构在径向方向占用的空间极小，节省了径向方向的空间；(4)闭锁机构的安装与拆卸通过闭锁机构零件上的斜面来实现，并且安装与拆卸快速、方便。

以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。