CN212947568U - 液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，旨在提供一种安装、拆卸方便，能够提升被装拆产品装拆质量稳定性的装置。本实用新型通过下述是方案实现：加载机构（5）由通过前立板螺孔，伸入加载筒体，套装压缩弹簧（8），连接推力球轴承的手柄螺杆（11），并且加载筒体的端向圆周上，设有轴向伸出加载筒体筒体圆阵分布的浮动圆柱销（9），被装拆产品活塞杆活动通过中间立板的U型开口承力槽，同轴装夹在尾座装夹器（6）上；加载机构通过手柄螺杆转动，依靠前立板螺纹孔的螺紧力向加载机构施加压力载荷，手柄螺杆）转动向被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器（19）施加转动力矩，从而实现被装拆产品的装配或拆卸。

Description

液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置

技术领域

本实用新型涉及一种带机械锁作动筒类被装拆产品在进行装配时，克服螺纹零件相对旋转过程中弹簧线性载荷作用于螺纹咬合面单侧的一种装配和拆卸装置。

背景技术

目前，主要用于飞机起落架收放或舱门收放***的起落架作动筒是一种将输入的液压能转变为机械能，做直线往复运动或摆动运动的液压装置。是做直线往复运动或摆动运动的液压执行元件。在起落架收放中，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；它主要由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。作动筒在飞行器上用处十分广泛，在起落架收放过程中，作动筒实现缓冲减震的作用。飞机起飞和降落过程中对作动筒产生较大的冲击载荷，为了确保作动筒在负载作用下能够可靠支撑起落架支柱，必须在作动筒完全伸出后通过锁紧装置可靠锁紧，一般电作动筒锁紧主要通过对电机抱刹来实现，当作动筒伸出到末端位置时，电机断电，与电机同轴连接的抱刹通电，通过刹车片的摩擦力限制电机轴的转动来锁紧活塞杆。起落架的作动筒筒体的内孔通常有1米多深，且为盲孔，盲孔的开口端设置筒盖，活塞位于盲孔的底端，使用通用工具无法完成拆卸。其基本原理是，活塞在液压作用下只能向一个方向运动，然后由弹簧作用返回。压力油从左边通油口进入，油压作用在活塞的端面上，迫使活塞向右运动；当活塞移动时，右边弹簧腔室的空气通过通气小孔排出，弹簧受压；当作用在活塞上的油液压力释压并小于压缩弹簧的张力时，弹簧伸张并推动活塞向左移动；因为活塞的左移，左边腔室油液被挤出通油口，同时空气通过通气孔进入弹簧腔室。目前，在航空上使用的机械锁主要有两种，一种专用于起锁定作用的机械装置，称为外锁；另一种是在作动筒中集成的，起锁定作用的机械装置，称为内锁。上述作动筒内集成的机械内锁主要有钢球锁、指形锁、筒夹锁、卡环锁四种。钢球锁(滚珠锁、钢珠锁)。滚珠锁锁定可靠，结构简单，但承载能力较小。钢球锁是利用钢球通过锁座活塞阻止活塞杆向右运动，实现锁定活塞杆向右运动的目的，这种钢球锁的原理是，当活塞杆在液压作用下伸出，活塞上的钢球(8-12个)与锁座活塞接触时，推动锥形活塞运动并压缩弹簧；当活塞带着钢球移到锁槽处，钢球被锥形活塞挤入锁槽，将活塞锁住。当高压油反向进入时，推动锥形活塞运动，使锥形活塞离开钢球，活塞便在油压作用下运动，并带着钢球脱离锁槽而开锁。指形锁上锁压力大，稳定可靠，制造、安装难度大。筒夹锁(花瓣锁、合叶锁)，在结构形式上有两种，一种是将游动锁活塞设置在活塞杆组件上的合叶锁，另一种是将游动锁活塞设置在端盖组件上的花瓣锁，其主要优点是承载能力较大，但死结构较长；卡环锁受力大，接触面大，受力平稳，卡环锁锁定后，承载能力很强。在飞机液压***用的作动筒上使用较多的是钢珠锁和卡环锁。卡环锁上锁状态是卡环锁最严酷的工作状态，卡环有收环和张环之分。收环是指卡环在工作过程中，只产生收缩弹性变形，自然状态是其最大尺寸状态；张环是指卡环在工作过程中，只产生张开弹性变形，自然状态是其最小尺寸状态。现有技术张环卡环锁是将游动活塞，设置在活塞杆组件上的卡环锁，张环在卡环上锁过程中，上锁活塞需克服卡环的弹力，强行将卡环张开。上锁时，卡环处于强制张开状态，开锁时，在上锁活塞退出，卡环在自身弹力、开锁压力和负载力的联合作用下收缩，使卡环能整体进入环形锁座内孔，完成开锁过程。卡环锁的工作原理是，当活塞杆在液压作用下移到伸出位置并达到顶点时，卡环便与壳体上的锁槽重合，卡环膨胀开并卡入槽内，活塞被锁定。定位的方法是游动活塞凸部***卡环内径里，制止卡环收缩。此时活塞杆受外载荷作用便不会移动。当活塞杆收回时，游动活塞在液压作用下向左移动并将卡环松开，卡环在其弹力和活塞杆作用下从锁槽斜面滑出而开锁。卡环锁虽然有其承载能力很大的优点，但是在卡环开锁离开锁槽后，卡环在作动筒体内孔不能处于完全张开后自由状态，卡环锁在作动筒筒体运动过程中还带有负载，特别是负载较大时，在负载荷的作用下，作动筒筒体与卡环高应力接触，存在划伤作动筒筒体的隐患。由于机械锁和作动筒集成在一起后，卡环锁的承载能力不能只考虑锁定能力，还应包括机械锁的锁定能力和作动筒的作动能力，卡环锁只是锁定载荷大，而作动能力并不强。为了保证作动筒伸出或缩回到位后的有效锁止，通常采用机械锁和液压锁配合进行有效锁合。如果装配不当，上锁不灵活，或锥形活塞等零件运动不灵活，甚至不能上锁。上锁不牢靠一般的原因是钢珠孔和锁槽磨损、撞伤，使钢珠锁的活动间隙过大。因为间隙过大，活塞杆受外力作用时，钢珠锁承受很大的撞击载荷，容易自动脱锁，甚至将锁顶坏。此外，钢珠锁上弹簧疲乏或固定弹簧的螺帽松动，使弹簧张力减小，也会造成上锁不牢靠。由于机械锁设计了一系列浮动滑块配合弹簧圈的机械结构，活塞杆运动过程中，需要通过液压推动游动活塞克服弹簧力才能开锁。在装配时需拧紧即在承载时已预先受力预紧力，预紧过紧拧紧力过大螺杆静载荷增大、降低本身强度，过松拧紧力过小工作不可靠。在装配和拆卸过程中，拆装时无法固定被装拆产品，而出现质量不稳定情况。一般要用专用扳手转动保持器，克服弹簧力轴向载荷和转矩、弹簧与游动活塞间摩擦力、以及螺纹间摩擦力才能进行装配。装配方式为在弹簧与游动活塞之间、螺纹间隙涂抹润滑脂的方式，以减小摩擦力来避免螺纹结合面受较大摩擦力而咬死。

发明内容

为了克服现有的机械锁作动筒类被装拆产品在装配和拆卸时，因弹簧力而产生的螺纹间摩擦力造成螺纹咬死，以及拆装时无法固定被装拆产品而出现质量不稳定情况，本实用新型提供一种主要用于液压作动筒，能够克服作动筒弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，该装置不仅安装、拆卸方便，而且使用过程中能有效固定被装拆产品，工人操作简便，并且能够有效地抵消弹簧载荷使螺纹产生的摩擦力，提升被装拆产品装拆质量稳定性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，包括：平行固定在底座4平面上的前立板1、中间立板2和尾座装夹器6，以及同轴连接被装拆产品保持器的加载机构5，其特征在于：加载机构5由通过前立板1螺孔，伸入加载筒体10筒体，套装压缩弹簧8，连接推力球轴承7的手柄螺杆11构成，并且加载筒体10的端向圆周上，设有轴向伸出加载筒体10筒体圆阵分布的浮动圆柱销9，被装拆产品活塞杆活动通过中间立板2的U型开口承力槽，同轴装夹在尾座装夹器6上；加载机构5通过手柄螺杆11转动,依靠前立板1螺纹孔的螺紧力，向加载机构5施加压力载荷，压缩弹簧8将压力载荷传递给推力球轴承7，施加到被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19端面，装配在加载筒体10周向上的浮动圆柱销9与保持器19端面相贴合，并对应***保持器19的周向圆孔内，实现相对运动，手柄螺杆11转动向被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19施加转动力矩，从而实现被装拆产品的装配或拆卸。

本实用新型的有益效果是：

结构简单，安装、拆卸方便。本实用新型采用平行固定在底座4平面上的前立板1、中间立板2和尾座装夹器6，以及同轴连接被装拆产品保持器的加载机构5结构简单，安装、拆卸方便。通过伸入加载筒体10筒体，套装压缩弹簧8，连接推力球轴承7的手柄螺杆11操作简便，加载过程载荷稳定。并可以通过在中间立板2制出的U型槽，使被装拆产品能够方便的放入装置机构或从装置机构中直接取下，使用效率高。被装拆产品通过尾座装夹器6的有效固定，只需轻松转动手柄螺杆驱动加载机构就能快速实现被装拆产品的装拆工作。

通用性强。本实用新型为实现弹簧轴向载荷的实时抵消，根据弹性理论设计，根据线性载荷圆阵分布弹簧的应力和应变成正比例关系的胡克定律中弹力F=kx可以计算弹簧随伸长或压缩形变量x的变化力的变化情况，较为可靠和方便的方法为设计压缩弹簧弹性系数为圆阵分布弹簧的劲度系数K值之和。采用加载机构5通过手柄螺杆11转动,依靠前立板1螺纹孔的螺紧力，向加载机构5施加压力载荷，压缩弹簧8将压力载荷传递给推力球轴承7，施加到被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19端面，装配在加载筒体10周向上的浮动圆柱销9与被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19端面相贴合，并对应***保持器19的周向圆孔内，实现相对运动，使被装拆产品保持器19与活塞杆22之间螺纹面受力为零，能够有效避免螺纹咬死现象。并且可以根据上述原理能够针对不同尺寸被装拆产品进行设计，使用通用性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型作动筒受线性载荷螺纹零件装拆装置的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1加载机构的示意图。

图4是图1中被装拆作动筒滑块卡环锁结构示意图。

图5是图1尾座装夹器的示意图。

图中：1前立板，2中间立板，3连接杆，4底座，5加载机构，6尾座装夹器，7推力球轴承，8压缩弹簧，9浮动圆柱销，10加载筒体，11手柄螺杆，12定位座，13圆柱销，14半圆盖板，15铜垫圈，16手柄螺母，17螺钉，18螺栓，19保持器，20圆阵弹簧，21活塞，22活塞杆。

具体实施方式

在图1-图4描述的实施例中，一种用于作动筒，尤其是航空作动筒某种带锁结构受线性载荷被装拆产品螺纹零件的装配或拆卸使用的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，包括：平行固定在底座4平面上的前立板1、中间立板2和尾座装夹器6，以及同轴连接被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19的加载机构5。所述加载机构5由通过前立板1螺孔，伸入加载筒体10筒体，套装压缩弹簧8，连接推力球轴承7的手柄螺杆11构成，并且加载筒体10的端向圆周上，设有轴向伸出加载筒体10筒体圆阵分布的浮动圆柱销9，被装拆产品活塞杆活动通过中间立板2的U型开口承力槽，同轴装夹在尾座装夹器6上；加载机构5通过手柄螺杆11转动,依靠前立板1螺纹孔的螺紧力，向加载机构5施加压力载荷，压缩弹簧8将压力载荷传递给推力球轴承7，施加到被装拆产品的保持器端面，装配在加载筒体10周向上的浮动圆柱销9与被装拆产品端面相贴合，并对应***保持器的周向圆孔内，实现相对运动，手柄螺杆11转动向被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19施加转动力矩，从而实现被装拆作动筒滑块卡环锁的装配或拆卸。

固定在底座4上的前立板1、中间立板2通过两侧紧固孔连接连杆3构成了矩形框架的回力机构。通过螺纹连接在前立板1中间U型开口承力槽与中间立板2之间的加载机构5与后端固定的尾座装夹器6保持同轴。被装拆作动筒滑块卡环锁的活塞杆22的自由端夹紧固定在尾座装夹器6上，加载机构5依靠圆柱销9与被装拆产品相连接，通过手柄螺杆11转动向被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19施加转动力矩，实现被装拆产品的装配或拆卸。

为实现被装拆产品线性载荷的实时抵消，加载机构5在旋转过程中的轴向位移量是被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19轴向位移量的2倍，才能使压缩弹簧8与被装拆产品圆阵分布弹簧的压缩形变保持一致，采用解决方式为手柄螺杆11与前立板1U型开口承力槽螺纹螺距为被装拆作动筒滑块卡环锁保持器19与活塞杆22螺距的2倍。加载机构5与被装拆作动筒滑块卡环锁位移比为2:1。浮动圆柱销9与被装拆作动筒滑块卡环锁保持器19端面相贴合，因此在加载机构5转动过程中，必须使浮动圆柱销9在加载筒体10筒体周向分布孔中能够实现相对运动。

理论设计中，装配在被装拆作动筒滑块卡环锁保持器19圆周上分布的圆阵弹簧20的弹性系数k2与装配在加载筒体10中的压缩弹簧8的弹性系数k1，在保持相同弹性形变量的条件下，压缩弹簧8的弹性系数为被装拆作动筒滑块卡环锁所有圆阵分布弹簧20的弹簧弹性系数之和，即k1=n*k2。

压缩弹簧8与被装拆作动筒滑块卡环锁之间使用推力球轴承7，用于消除压缩弹簧8在加载机构5转动过程中与被装拆产品之间的转动摩擦力，从而减小转动手柄螺杆11所需转矩。

在加载机构5作用于被装拆作动筒滑块卡环锁保持器19过程中，若手柄螺杆11转动1圈，则被装拆作动筒滑块卡环锁保持器19和活塞杆22螺距ΔL，加载筒体10位移2ΔL,加载于圆柱销9伸出加载筒体10产生的相对滑动距离为ΔL，压缩弹簧8产生的形变压缩距离ΔL=压缩前的距离-压缩后的距离=被装拆产品圆阵分布弹簧产生形变的相对压缩量ΔL。在拆装所需被装拆产品时，首先用手拧动被装拆作动筒滑块卡环锁保持器19使其中圆阵分布的圆阵弹簧20处于与作动筒滑块卡环锁中的游动活塞21端面接触，与游动活塞21相连的活塞杆22置于回力机构中的中间立板2的U型开口承力槽之中，与加载机构5和中间立板2保持同轴，并固定在尾座装夹器6上，翻转尾座装夹器6的上盖板来夹紧被装拆作动筒滑块卡环锁的活塞杆22，并锁紧，以防止在加载机构对被装拆产品施加转矩过程中产生转动。转动手柄螺杆11，推动加载筒体10筒体中的压缩弹簧8，使与压缩弹簧8相连的推力球轴承7与被装拆产品接触,使加载筒体10周向上保持浮动的浮动圆柱销9***对应被装拆产品保持器周向圆孔内；转动手柄螺杆11，依靠于前立板1螺纹孔产生的轴向力，向加载机构5施加压力载荷，压力载荷通过压缩弹簧8和推力球轴承7施加到被装拆产品保持器端面，从而实现被装拆产品装配。

在实现被装拆产品作动筒滑块卡环锁零件拆卸过程与被装拆产品零件装配大致一致，唯一区别是需要预先对被装拆产品作动筒滑块卡环锁的保持器19端面施加预载荷。本实施例中，为实现拆卸被装拆产品作动筒滑块卡环锁的弹性载荷实时抵消，需先使压缩弹簧8产生5ΔL的弹性形变量=圆阵弹簧20在装配完成后产生的弹性形变量5ΔL。操作过程中，加载机构5通过推力球轴承7相连被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器19，浮动圆柱销9***保持器19端面周向圆周孔，形成连接，此时，手柄螺杆11转动5圈，使压缩弹簧8被压缩5ΔL，同时作动筒滑块卡环锁的弹簧20被压缩形变量为5ΔL，保持器19两侧受弹簧力相互抵消，因此此时被装拆作动筒滑块卡环锁的活塞杆22与保持器19啮合螺纹间的理论受力为零。然后再逆时针拧动手柄螺杆11，加载机构5通过浮动圆柱销9带动保持器19旋转，实现保持器19与活塞杆22分离，完成被装拆产品的拆卸。

参阅图5。尾座装夹器6包括通过底座上螺栓18固联的定位座12和通过圆柱销13铰接在定位座12上的半圆盖板14组成，半圆盖板14的自由端通过手柄螺母16锁定活塞杆22，并通过半圆盖板14和定位座12两个对称半圆形对合构成的活塞杆孔中螺钉17紧固的铜垫圈15进行夹紧。

在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据上述实施例获得其他的技术方案，以及在本发明保护的范围内做出的等同变化均应落入本发明的保护范围内，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，包括：平行固定在底座（4）平面上的前立板（1）、中间立板（2）和尾座装夹器（6），以及同轴连接被装拆产品保持器的加载机构（5），其特征在于：加载机构（5）由通过前立板（1）螺孔，伸入加载筒体（10）筒体，套装压缩弹簧（8），连接推力球轴承（7）的手柄螺杆（11）构成，并且加载筒体（10）的端向圆周上，设有轴向伸出加载筒体（10）圆阵分布的浮动圆柱销（9），被装拆产品活塞杆活动通过中间立板（2）的U型开口承力槽，同轴装夹在尾座装夹器（6）上；加载机构（5）通过手柄螺杆（11）转动，依靠前立板（1）螺纹孔的螺紧力，向加载机构（5）施加压力载荷，压缩弹簧（8）将压力载荷传递给推力球轴承（7），施加到被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器（19）端面，装配在加载筒体（10）周向上的浮动圆柱销（9）与保持器（19）端面相贴合，并对应***保持器（19）的周向圆孔内，实现相对运动，手柄螺杆（11）转动向被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器（19）施加转动力矩，从而实现被装拆产品的装配或拆卸。

2.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：尾座装夹器（6）包括通过底座上螺栓（18）固联的定位座（12）和通过圆柱销（13）铰接在定位座（12）上的半圆盖板（14），其中，半圆盖板（14）的自由端通过手柄螺母（16）锁定活塞杆（22），并通过半圆盖板（14）和定位座（12）两个对称半圆形对合构成的活塞杆孔中螺钉（17）紧固的铜垫圈（15）进行夹紧。

3.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：固定在底座（4）上的前立板（1）、中间立板（2）通过两侧紧固孔连接连杆（3）构成了矩形框架的回力机构。

4.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：通过螺纹连接在前立板（1）中间U型开口承力槽与中间立板（2）之间的加载机构（5），通过后端固定的尾座装夹器（6）保持同轴。

5.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：活塞杆（22）的自由端夹紧固定在尾座装夹器（6）上，加载机构（5）依靠浮动圆柱销（9）与被装拆产品相连接，通过手柄螺杆（11）转动向保持器（19）施加转动力矩，实现被装拆产品的装配或拆卸。

6.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：为实现被装拆产品线性载荷的实时抵消，加载机构（5）在旋转过程中的轴向位移量是被装拆作动筒滑块卡环锁的保持器（19）轴向位移量的2倍。

7.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：手柄螺杆（11）与前立板（1）上的U型开口承力槽螺纹螺距为保持器（19）与活塞杆（22）螺距的2倍。

8.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：加载机构（5）与被装拆作动筒滑块卡环锁位移比为2:1。

9.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：浮动圆柱销（9）与保持器（19）端面相贴合，在加载机构（5）转动过程中，使浮动圆柱销（9）在加载筒体（10）筒体周向分布孔中能够实现相对运动。

10.如权利要求1所述的液压作动筒机械锁弹簧线性载荷螺纹咬合面的装拆装置，其特征在于：压缩弹簧（8）产生5ΔL的弹性形变量=圆阵弹簧（20）在装配完成后产生的弹性形变量5ΔL，并且加载机构（5）通过推力球轴承（7）相连的保持器（19），浮动圆柱销（9）***保持器（19）端面周向圆周孔形成连接，手柄螺杆（11）转动5圈，压缩弹簧（8）被压缩5ΔL，同时作动筒滑块卡环锁的圆阵弹簧（20）被压缩形变量为5ΔL，保持器（19）两侧受弹簧力相互抵消。

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