CN112008640A - 一种斜滑块式锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜滑块式锁紧机构，其包括套筒，所述套筒内沿轴向滑动设有一斜滑块，所述斜滑块上设有滑动导向段，所述套筒上开设有呈筒型的锁头孔，所述锁头孔内穿插设有锁头，所述锁头上开设有导向通孔，所述斜滑块的滑动导向段穿插设于所述导向通孔内，所述斜滑块通过传动装置与动力装置连接，所述动力装置通过传动装置驱动斜滑块沿着套筒的轴向滑动，所述斜滑块在沿着套筒的轴向滑动时能够驱动锁头伸出或缩回锁头孔。其目的是为了提供一种小型化并具备大承载力，可实现在大残余载荷作用下可靠解锁的斜滑块式锁紧机构。

Description

一种斜滑块式锁紧机构

技术领域

本发明涉及机械锁紧领域，特别是涉及一种用于火箭地面发射支持***中的锁紧机构。

背景技术

地面发射支持***中，需要在狭小空间中布置锁紧机构，起到对所运输产品的固定、限位作用。锁紧机构除需满足可承受较大载荷作用外，往往还需满足在较大残余载荷作用下的可靠解锁要求。在狭小空间设计小型化并能实现较大承载力/解锁要求的锁紧机构往往遇到两方面的问题：首先，机构的小型化设计与大承载力要求矛盾，目前产品上采用的丝杠副伸出/收回机构往往横向安装尺寸较大，不满足空间布局指标要求；其次，机构的小型化设计与可靠解锁要求矛盾，在较大残余载荷作用下实现可靠解锁往往导致机构总体设计尺寸过大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种小型化并具备大承载力，可实现在大残余载荷作用下可靠解锁的斜滑块式锁紧机构。

本发明斜滑块式锁紧机构，包括套筒，所述套筒内沿轴向滑动设有一斜滑块，所述斜滑块上设有滑动导向段，所述套筒上开设有呈筒型的锁头孔，所述锁头孔内穿插设有锁头，所述锁头上开设有导向通孔，所述斜滑块的滑动导向段穿插设于所述导向通孔内，所述斜滑块通过传动装置与动力装置连接，所述动力装置通过传动装置驱动斜滑块沿着套筒的轴向滑动，所述斜滑块在沿着套筒的轴向滑动时能够驱动锁头伸出或缩回锁头孔。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述斜滑块上的滑动导向段倾斜布置，所述斜滑块上还设有L型段和直段，所述L型段包括固定连接的直向段和竖向段，所述L型段和直段分别固定设于滑动导向段的两端，所述L型段的直向段与滑动导向段固定连接，所述L型段的直向段和直段均沿套筒的轴向布置，所述L型段和直段分别位于锁头的相对两侧，所述直段通过传动装置与动力装置连接。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述斜滑块在驱动锁头伸出锁头孔时，所述滑动导向段的第一斜侧面与导向通孔的第一孔壁滑动相抵，所述斜滑块在驱动锁头缩回锁头孔时，所述滑动导向段的第二斜侧面与导向通孔的第二孔壁滑动相抵。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述第一孔壁包括相互连接的第一直孔壁和第一斜孔壁，所述第一直孔壁靠近斜滑块的L型段布置，所述第一斜孔壁靠近斜滑块的直段布置，所述第二孔壁包括相互连接的第二直孔壁和第二斜孔壁，所述第二直孔壁靠近斜滑块的直段布置，所述第二斜孔壁靠近斜滑块的L型段布置，所述第一直孔壁和第二直孔壁均沿套筒的轴向布置，所述第一直孔壁和第二直孔壁之间用于容纳L型段的直向段和直段，所述第一斜孔壁与第一斜侧面相互平行，所述第二斜孔壁与第二斜侧面相互平行，所述第一斜孔壁和第二斜孔壁之间用于容纳滑动导向段。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述传动装置包括轴承座、螺母和丝杠，所述轴承座和螺母均呈筒型，所述螺母通过轴承转动安装于轴承座的筒腔内，所述丝杠的一端固定连接于斜滑块的直段，所述丝杠的另一端螺纹连接于螺母的筒腔内，所述轴承座的一端与套筒的靠近斜滑块的直段一端固定连接，所述螺母与动力装置连接，所述动力装置驱动螺母转动，所述动力装置固定设于轴承座的另一端上。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述轴承设为两个，两个所述轴承分别设于轴承座的两端，所述轴承座的两端分别为第一端和第二端，所述轴承座的第一端固定设有第一端盖，所述第一端盖与设于第一端的轴承相抵，所述轴承座的第二端固定设有第二端盖，所述第二端盖与设于第二端的轴承相抵，所述第一端盖与套筒的靠近斜滑块的直段一端固定连接，所述第二端盖上固定设有动力装置。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述动力装置为减速电动机，所述减速电动机的输出轴插于螺母的筒腔内，所述输出轴通过键传动的方式驱动螺母转动。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述斜滑块上设有导向滑槽，所述套筒的筒腔内固定设有与所述导向滑槽相配合的导向滑块，所述导向滑块位于导向滑槽内，所述导向滑槽和导向滑块均沿套筒的轴向布置，所述套筒的筒腔上固定设有用于阻挡斜滑块滑动的挡块，所述挡块位于套筒的靠近斜滑块的L型段一端。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述斜滑块上固定设有导向滑块，所述套筒的筒腔内设有与所述导向滑块相配合的导向滑槽，所述导向滑块位于导向滑槽内，所述导向滑槽和导向滑块均沿套筒的轴向布置。

本发明斜滑块式锁紧机构，其中所述套筒的靠近斜滑块的L型段一端密封设置，所述套筒的筒壁上开设有轴向布置的用于容纳斜滑块和锁头的开口，所述套筒的开口处固定设有顶盖，所述锁头孔的轴线朝向斜滑块的L型段方向倾斜布置。

本发明斜滑块式锁紧机构通过斜滑块的滑动带动锁头伸出和缩回，锁头与斜滑块之间以及斜滑块与套筒之间的接触形式均为面-面接触，极大提高了锁紧机构的承载力；通过斜滑块与套筒之间的滑动移动副以及斜滑块与锁头之间的滑动移动副，能够使被锁紧产品对锁头的残余载荷分力降低，以满足被锁紧产品对锁头存在较大残余载荷作用下的解锁需求。由此可见，本发明实现了小型化并且具备大承载力，可实现在大残余载荷作用下的可靠解锁。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明斜滑块式锁紧机构的立体图；

图2为本发明斜滑块式锁紧机构的俯视图；

图3为沿图2中A-A线的剖视图(锁头伸出时)；

图4为图3中C处的局部放大图；

图5为图3中D处的局部放大图；

图6为沿图2中A-A线的剖视图(锁头缩回时)；

图7为本发明中斜滑块与锁头的连接状态图；

图8为沿图3中B-B线的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，并结合图2-8所示，本发明斜滑块式锁紧机构包括套筒2，套筒2沿水平方向布置，即套筒2的轴向即为水平方向。所述套筒2内沿轴向滑动设有一斜滑块，所述斜滑块上设有滑动导向段12，所述套筒2上开设有呈筒型的锁头孔3，锁头孔3的筒壁凸出套筒2设置，所述锁头孔3内穿插设有锁头4，所述锁头4上开设有导向通孔23，所述斜滑块的滑动导向段12穿插设于所述导向通孔23内，所述斜滑块通过传动装置与动力装置连接，所述动力装置通过传动装置驱动斜滑块沿着套筒2的轴向滑动，所述斜滑块在沿着套筒2的轴向滑动时能够驱动锁头4伸出或缩回锁头孔3，即锁头4可沿锁头孔3的轴线方向作直线运动。

如图3所示，斜滑块上的滑动导向段12倾斜布置，即滑动导向段12的上端相对于下端向左倾斜，与之相适应，锁头4上的导向通孔23也倾斜布置，并且与滑动导向段12的倾斜方向相同。导向通孔23与滑动导向段12形成倾斜方向的滑动移动副，因此斜滑块在沿着套筒2的轴向滑动时能够通过上述倾斜方向的滑动移动副来驱动锁头4伸出或缩回锁头孔3。所述斜滑块上还设有L型段和直段13，所述L型段包括固定连接的直向段11和竖向段10，直向段11和竖向段10为一体成型结构。所述L型段和直段13分别固定设于滑动导向段12的两端(即滑动导向段12的左上端和右下端)，所述L型段的直向段11与滑动导向段12的左上端固定连接，L型段的竖向段10向下布置，直段13固定设于滑动导向段12的右下端。L型段、滑动导向段12和直段13为一体成型结构。所述L型段的直向段11和直段13均沿套筒2的轴向布置(即水平方向布置)，所述L型段和直段13分别位于锁头4的相对两侧，所述直段13通过传动装置与动力装置连接。

如图3所示，斜滑块在驱动锁头4伸出锁头孔3时，所述滑动导向段12的第一斜侧面与导向通孔23的第一孔壁滑动相抵，即滑动导向段12通过自身上的第一斜侧面施加方向向下的力于导向通孔23的第一孔壁上，使锁头4向下伸出锁头孔3。第一斜侧面即为滑动导向段12的下侧面，第一孔壁即为导向通孔23的下孔壁。如图6所示，所述斜滑块在驱动锁头4缩回锁头孔3时，所述滑动导向段12的第二斜侧面与导向通孔23的第二孔壁滑动相抵，即滑动导向段12通过自身上的第二斜侧面施加方向向上的力于导向通孔23的第二孔壁上，使锁头4向上缩回锁头孔3。第二斜侧面即为滑动导向段12的上侧面，第二孔壁即为导向通孔23的上孔壁。

如图3所示，并结合图6所示，第一孔壁包括相互连接的第一直孔壁16和第一斜孔壁17，第一直孔壁16与第一斜孔壁17之间为圆滑过渡。第一直孔壁16靠近斜滑块的L型段布置，即第一直孔壁16位于第一孔壁的左侧。所述第一斜孔壁17靠近斜滑块的直段13布置，即第一斜孔壁17位于第一孔壁的右侧。所述第二孔壁包括相互连接的第二直孔壁15和第二斜孔壁14，第二直孔壁15和第二斜孔壁14之间为圆滑过渡。所述第二直孔壁15靠近斜滑块的直段13布置，即第二直孔壁15位于第二孔壁的右侧。所述第二斜孔壁14靠近斜滑块的L型段布置，即第二斜孔壁14位于第二孔壁的左侧。所述第一直孔壁16和第二直孔壁15均沿套筒2的轴向布置，所述第一直孔壁16和第二直孔壁15之间用于容纳L型段的直向段11和直段13。所述第一斜孔壁17与第一斜侧面相互平行，所述第二斜孔壁14与第二斜侧面相互平行，所述第一斜孔壁17和第二斜孔壁14之间用于容纳滑动导向段12。

锁头4伸出锁头孔3的过程如下：如图6所示，并结合图3所示，在锁头4缩回锁头孔3时，L型段的直向段11位于第一直孔壁16和第二直孔壁15之间，接着通过动力装置驱动斜滑块从右向左沿套筒2的轴向滑动，L型段的直向段11从第一直孔壁16和第二直孔壁15之间脱离，滑动导向段12从下到上进入到第一斜孔壁17和第二斜孔壁14之间。于是，随着斜滑块继续向左滑动，滑动导向段12的第一斜侧面与第一斜孔壁17滑动相抵，并且第一斜侧面施加方向向下的力于第一斜孔壁17上，使锁头4向下伸出锁头孔3，如图3所示，在锁头4向下伸出锁头孔3后，滑动导向段12从第一斜孔壁17和第二斜孔壁14之间脱离，直段13从右向左进入第一直孔壁16和第二直孔壁15之间。

锁头4缩回锁头孔3的过程如下：如图3所示，并结合图6所示，在锁头4伸出锁头孔3时，直段13位于第一直孔壁16和第二直孔壁15之间，接着通过动力装置驱动斜滑块从左向右沿套筒2的轴向滑动，直段13从第一直孔壁16和第二直孔壁15之间脱离，滑动导向段12从上到下进入到第一斜孔壁17和第二斜孔壁14之间。于是，随着斜滑块继续向右滑动，滑动导向段12的第二斜侧面施加方向向上的力于第二斜孔壁14上，使锁头4向上缩回锁头孔3，如图6所示，在锁头4缩回锁头孔3后，滑动导向段12从第一斜孔壁17和第二斜孔壁14之间脱离，L型段的直向段11从左向右进入第一直孔壁16和第二直孔壁15之间。如图3所示，并结合图4-7所示，传动装置包括轴承座6、螺母20和丝杠18，丝杠18采用梯形丝杠，所述轴承座6和螺母20均呈筒型，所述螺母20通过轴承19转动安装于轴承座6的筒腔内，所述丝杠18的一端(即左端)固定连接于斜滑块的直段13，丝杠18与斜滑块为一体成型结构，所述丝杠18的另一端(即右端)螺纹连接于螺母20的筒腔内，丝杠18与螺母20形成梯形丝杠副。所述轴承座6的一端(即左端)与套筒2的靠近斜滑块的直段13一端(即右端)固定连接，所述螺母20与动力装置连接，所述动力装置驱动螺母20转动，所述动力装置固定设于轴承座6的另一端(即右端)上。

螺母20的筒腔在设置螺纹时，即可在整个筒腔内都设置螺纹，也可仅在筒腔的局部设置螺纹，在本发明中，如图3所示，并结合图4所示，螺母20仅在其筒腔的左端部设置螺纹。丝杠18通过螺母20左端部的螺纹与其螺纹连接。

如图3、6所示，轴承19设为两个，两个所述轴承19分别设于轴承座6的两端，所述轴承座6的两端分别为第一端(即左端)和第二端(即右端)，所述轴承座6的第一端固定设有第一端盖5，所述第一端盖5与设于第一端的轴承19相抵，所述轴承座6的第二端固定设有第二端盖7，所述第二端盖7与设于第二端的轴承19相抵，所述第一端盖5与套筒2的靠近斜滑块的直段13一端(即右端)通过螺接方式固定连接，从而将机构中螺旋副部分与滑动副部分可靠连接。所述第二端盖7上固定设有动力装置。两个轴承19分别通过第一端盖5与第二端盖7可靠固定于轴承座6的两端，并通过第一端盖5与第二端盖7内侧的调整垫片调整轴承19间隙，使螺母20可相对于轴承座6顺畅转动同时无轴向游隙。

如图3所示，并结合图5所示，动力装置为减速电动机8，所述减速电动机8的输出轴22插于螺母20的筒腔内，所述输出轴22通过键传动的方式驱动螺母20转动。

如图3所示，并结合图7、8所示，斜滑块上设有导向滑槽24，导向滑槽24设于L型段的竖向段10和直段13上，所述套筒2的筒腔内固定设有与所述导向滑槽24相配合的导向滑块25，所述导向滑块25位于导向滑槽24内，所述导向滑槽24和导向滑块25均沿套筒2的轴向布置，所述套筒2的筒腔上固定设有用于阻挡斜滑块滑动的挡块9，所述挡块9位于套筒2的靠近斜滑块的L型段一端。导向滑槽24与导向滑块25配合形成滑动导向面，斜滑块可相对套筒2作水平方向(即套筒2的轴向)的滑动。当然，上述导向滑槽和导向滑块也可以反向安装，即斜滑块上固定设有导向滑块，所述套筒2的筒腔内设有与所述导向滑块相配合的导向滑槽，所述导向滑块位于导向滑槽内，所述导向滑槽和导向滑块均沿套筒2的轴向布置。

在本发明中，减速电动机8输出的旋转运动通过丝杠副转化为斜滑块的直线运动，斜滑块与锁头4间的倾斜滑动副可将斜滑块的水平直线运动转化成锁头4相对于套筒2的倾斜方向的伸出/缩回运动。

如图1所示，并结合图2、3、6所示，套筒2的靠近斜滑块的L型段一端(即左端)密封设置，所述套筒2的筒壁上开设有轴向布置的用于容纳斜滑块和锁头4的开口，所述套筒2的开口处通过螺接固定设有顶盖1，起到密封保护作用。所述锁头孔3的轴线朝向斜滑块的L型段方向(即朝向左侧)倾斜布置。

本发明斜滑块式锁紧机构通过斜滑块的滑动带动锁头4伸出和缩回，锁头4与斜滑块之间以及斜滑块与套筒2之间的接触形式均为面-面接触，极大提高了锁紧机构的承载力；通过斜滑块与套筒2之间的水平滑动移动副以及斜滑块与锁头4之间的倾斜滑动移动副，能够使被锁紧产品21对锁头4的残余载荷分力降低，以满足被锁紧产品21对锁头4存在较大残余载荷作用下的解锁需求。由此可见，本发明实现了小型化并且具备大承载力，可实现在大残余载荷作用下的可靠解锁。同时，斜滑块的驱动方式采用丝杠18，具备在任意位置自锁功能，可实现锁紧机构对产品21的可靠锁紧。

本发明的安装过程如下：

如图3、6所示，将锁头4***套筒2内的锁头孔3内，调整锁头4上的导向通孔23方向，将斜滑块的丝杠18先穿入锁头4的导向通孔23内，调整锁头4位置，使斜滑块两侧的导向滑槽24与套筒2内的导向滑块25对齐并配合安装到位。螺母20两端对向安装轴承19，将螺母20安装于轴承座6内，并分别通过第一端盖5与第二端盖7将螺母20两端的轴承19可靠固定于轴承座6两端，通过第一端盖5与第二端盖7内侧的调整垫片调整轴承19间隙，使螺母20可相对于轴承座6顺畅转动同时无轴向游隙。旋转螺母20将其拧在斜滑块上的丝杠18上并调整螺母20位置，使第一端盖5与套筒2贴合并螺接固定，将减速电动机8安装于第二端盖7上，并保证减速电动机8的输出轴22与螺母20之间通过键可靠连接。将顶盖1螺接固定于套筒2上。完成所述斜滑块式锁紧机构的安装工作。

本发明的操作方法如下：

如图3所示，驱动减速电动机8正转，丝杠副带动斜滑块向左作水平直线运动，斜滑块上的倾斜滑动移动副带动锁头4伸出，使锁头4端面与产品21压接，起到锁紧作用。

如图6所示，驱动减速电动机8反转，丝杠副带动斜滑块向右作水平直线运动，斜滑块带动锁头4缩回，完成解锁动作。

本发明与现有技术相比有益效果为：

⑴锁头4与斜滑块之间以及斜滑块与套筒2之间的接触形式均为面-面接触，极大提高了承载能力；

⑵通过在倾斜方向、水平方向设计的两个滑动移动副，即锁头4与斜滑块之间的倾斜滑动移动副以及斜滑块与套筒2之间的水平滑动移动副，使产品21对锁头4的残余载荷分力降低，以满足产品21对锁头4存在较大残余载荷作用下的解锁需求，并可将减速电动机8从原来与锁头4方向平行布置变为水平布置，降低了高度方向的整体尺寸；

⑶斜滑块驱动方式采用梯形丝杠，具备在任意位置自锁功能，可实现锁紧机构对产品21的可靠锁紧。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种斜滑块式锁紧机构，其特征在于：包括套筒，所述套筒内沿轴向滑动设有一斜滑块，所述斜滑块上设有滑动导向段，所述套筒上开设有呈筒型的锁头孔，所述锁头孔内穿插设有锁头，所述锁头上开设有导向通孔，所述斜滑块的滑动导向段穿插设于所述导向通孔内，所述斜滑块通过传动装置与动力装置连接，所述动力装置通过传动装置驱动斜滑块沿着套筒的轴向滑动，所述斜滑块在沿着套筒的轴向滑动时能够驱动锁头伸出或缩回锁头孔。

2.根据权利要求1所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述斜滑块上的滑动导向段倾斜布置，所述斜滑块上还设有L型段和直段，所述L型段包括固定连接的直向段和竖向段，所述L型段和直段分别固定设于滑动导向段的两端，所述L型段的直向段与滑动导向段固定连接，所述L型段的直向段和直段均沿套筒的轴向布置，所述L型段和直段分别位于锁头的相对两侧，所述直段通过传动装置与动力装置连接。

3.根据权利要求2所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述斜滑块在驱动锁头伸出锁头孔时，所述滑动导向段的第一斜侧面与导向通孔的第一孔壁滑动相抵，所述斜滑块在驱动锁头缩回锁头孔时，所述滑动导向段的第二斜侧面与导向通孔的第二孔壁滑动相抵。

4.根据权利要求3所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述第一孔壁包括相互连接的第一直孔壁和第一斜孔壁，所述第一直孔壁靠近斜滑块的L型段布置，所述第一斜孔壁靠近斜滑块的直段布置，所述第二孔壁包括相互连接的第二直孔壁和第二斜孔壁，所述第二直孔壁靠近斜滑块的直段布置，所述第二斜孔壁靠近斜滑块的L型段布置，所述第一直孔壁和第二直孔壁均沿套筒的轴向布置，所述第一直孔壁和第二直孔壁之间用于容纳L型段的直向段和直段，所述第一斜孔壁与第一斜侧面相互平行，所述第二斜孔壁与第二斜侧面相互平行，所述第一斜孔壁和第二斜孔壁之间用于容纳滑动导向段。

5.根据权利要求4所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述传动装置包括轴承座、螺母和丝杠，所述轴承座和螺母均呈筒型，所述螺母通过轴承转动安装于轴承座的筒腔内，所述丝杠的一端固定连接于斜滑块的直段，所述丝杠的另一端螺纹连接于螺母的筒腔内，所述轴承座的一端与套筒的靠近斜滑块的直段一端固定连接，所述螺母与动力装置连接，所述动力装置驱动螺母转动，所述动力装置固定设于轴承座的另一端上。

6.根据权利要求5所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述轴承设为两个，两个所述轴承分别设于轴承座的两端，所述轴承座的两端分别为第一端和第二端，所述轴承座的第一端固定设有第一端盖，所述第一端盖与设于第一端的轴承相抵，所述轴承座的第二端固定设有第二端盖，所述第二端盖与设于第二端的轴承相抵，所述第一端盖与套筒的靠近斜滑块的直段一端固定连接，所述第二端盖上固定设有动力装置。

7.根据权利要求6所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述动力装置为减速电动机，所述减速电动机的输出轴插于螺母的筒腔内，所述输出轴通过键传动的方式驱动螺母转动。

8.根据权利要求7所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述斜滑块上设有导向滑槽，所述套筒的筒腔内固定设有与所述导向滑槽相配合的导向滑块，所述导向滑块位于导向滑槽内，所述导向滑槽和导向滑块均沿套筒的轴向布置，所述套筒的筒腔上固定设有用于阻挡斜滑块滑动的挡块，所述挡块位于套筒的靠近斜滑块的L型段一端。

9.根据权利要求7所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述斜滑块上固定设有导向滑块，所述套筒的筒腔内设有与所述导向滑块相配合的导向滑槽，所述导向滑块位于导向滑槽内，所述导向滑槽和导向滑块均沿套筒的轴向布置。

10.根据权利要求8或9所述的斜滑块式锁紧机构，其特征在于：所述套筒的靠近斜滑块的L型段一端密封设置，所述套筒的筒壁上开设有轴向布置的用于容纳斜滑块和锁头的开口，所述套筒的开口处固定设有顶盖，所述锁头孔的轴线朝向斜滑块的L型段方向倾斜布置。

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