一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，其包括设置于缸盖中的卡爪锁、缸筒内腔的锁启装置，该缸盖上安装感应式位置传感器，靶标与置于缸盖中的拨销固定连接，导向件安装在卡爪锁后侧，拨销的球轴配合装在导向件中。该锁启装置的浮动活塞为阶梯轴，上锁时，该阶梯轴的端面推抵导向件，导向件推抵拨销，使拨销的头部偏转，靶标的感应靶面开始进入该感应式位置传感器的感应区间，当锁启装置完成上锁过程并达到锁定状态时，感应式位置传感器同时感应检测到靶标，即向主机主控系统传送机械锁锁定信号。本发明对原有机械锁结构、功能没有丝毫影响，且结构简洁紧凑，工艺性好，易于制造和维护，综合成本低，易于推广应用。
1.一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，包括缸筒（a），该缸筒的一端由缸盖（4）封设，该缸盖中固定设置带锁舌的卡爪锁（b），该缸筒内腔设有带中空主活塞杆（6）的中空主活塞（c），该缸筒内腔由主活塞分成有杆腔和无杆腔，该主活塞杆及主活塞的内腔中设有由第一弹簧座(d)、第一弹簧(7)、浮动活塞(8)、锁承块(9)、锁槽(e)、衬套(f)组成的锁启装置，在主活塞杆回缩进入缸筒时，该卡爪锁的锁舌进入该锁启装置的锁槽，同时该锁承块进入卡爪锁内孔锁定卡爪锁；其特征在于，该浮动活塞包括与主活塞杆内腔配合的阶梯大轴（46）和与卡爪锁内孔配合的阶梯小轴（47），该阶梯小轴上固定设有锁承块；该缸盖的内部中空，并形成内孔底端面（21），该缸盖内的卡爪锁后侧设有导向件（12），该导向件与内孔底端面之间设置第二弹簧（13），且该导向件的后侧设置拨销（16），该拨销的中下部设置球轴（30），当卡爪锁的锁舌进入锁启装置的锁槽时，浮动活塞在第一弹簧的作用下，带动锁承块一起进入卡爪锁内孔，浮动活塞的阶梯小轴伸出卡爪锁后侧推抵导向件，使导向件在压缩第二弹簧的同时推抵拨销上的球轴，使拨销的头部偏转；该缸盖外侧固定连接感应式位置传感器（1），该拨销的头部固定连接于枢接在缸盖上的转轴（14）上，该转轴的一端固定连接靶标（5）的一端，该靶标的感应靶面与该感应式位置传感器相对，该感应式位置传感器接入主机主控系统，当拨销的头部偏转时，该靶标的感应靶面逐渐靠近该感应式位置传感器并进入该感应式位置传感器的感应区间，该感应式位置传感器一感应检测到靶标，即向主机主控系统传送机械锁锁定信号。
2.根据权利要求1所述的一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，其特征在于，该阶梯小轴上的锁承块后侧设有套管（10）和将套管、锁承块、阶梯小轴锁定为整体的螺母（11）。
3.根据权利要求1所述的一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，其特征在于，该导向件左侧设有第一、二阶梯轴（23、26），该第一阶梯轴用于配合安装在卡爪锁内孔，该第一阶梯轴内设有阶梯盲孔底端面（24），该阶梯盲孔底端面与浮动活塞的阶梯小轴伸出端相配合，该第二阶梯轴用于配合安装在卡爪锁的后侧内孔，沿该导向件轴向设有通槽（28），径向设有与通槽相交的拨销孔（27），该通槽和拨销孔用于配合安装拨销，使拨销的球轴位于拨销孔内，拨销尾部伸入通槽（28）内，该第二阶梯轴内垂直于拨销孔且沿轴向设有均布的两个弹簧安装孔（29），用于安装第二弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，其特征在于，该拨销的头部套设于转轴上，并经铰接销钉（15）将拨销与转轴固定，该转轴的一端经锥胀螺钉（17）固定连接靶标的一端。
5.根据权利要求1所述的一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，其特征在于，在机械锁完全锁定状态下，将靶标配合安装在转轴上并调整好靶标感应面与感应式位置传感器的感应距离，再用锥胀螺钉将靶标固定连接在转轴上。
6.根据权利要求1所述的一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，其特征在于，该缸盖外侧有一平台，该平台通过直角支架（2）连接固定感应式位置传感器。
7.根据权利要求1所述的一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，其特征在于，该缸盖内有第一、二螺纹孔（19、20），该第一螺纹孔用于将缸盖连接固定在缸筒上，该第二螺纹孔用于将卡爪锁连接固定在缸盖内，垂直第一、二螺纹孔的方向有第二通孔。
一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构
技术领域
[0001] 本发明涉及一种作动筒，具体涉及的是一种液压（或气动）作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，特别适宜于现代航空、航天、船舰等对装备可靠性、安全性要求较高的内置机械锁液压（或气动）作动筒，同时也广泛应用于通用工程机械中。
背景技术
[0002] 现代航空、航天、船舰等装备上的液压（或气动）操纵运动机构中的很多作动筒，其内部集成设置了机械锁定装置，用于将装备上的功能元件推（或拉）运动到规定的位置后固定，使功能元件完成规定的功能或任务。由于作动筒内置机械锁的结构为集成式，结构非常紧凑，难以对锁装置直接设置检测仪器或装置，因此目前主要是通过检测功能元件是否运动到规定的位置，间接判定作动筒内置机械锁是否上锁和锁定。但是由于零组件制造、装配、安装和使用磨损形成的误差及其积累，常发生装备上的功能元件已运动到规定的位置，而作动筒内部机械锁可能还未完全上锁或锁定的情况，如果此时控制系统停止供压，会对装备造成严重安全事故，因此主机主控系统不能直接对机械锁的锁定状态进行监测，使得装备存在严重的安全隐患。
[0003] 随着现代装备的功能越来越先进、复杂，其造价和成本也越来越高，对装备安全性的要求不断提高，特备是对装备的结构功能件提出须具有实时自检测、自报警功能。因此传统作动筒内部机械锁的锁定状态不能直接进行监测，已不能适应现代装备，特别是现代军事技术发展的需求。
发明内容
[0004] 本发明的目的是：提供一种可对作动筒内置机械锁锁定状态进行自检测的机构，使作动筒内置机械锁保留原有自动上锁并锁定，液压（或气动）被动开锁功能的同时，增加机械锁锁定状态的自动检测功能，消除装备的安全隐患，同时使结构简单紧凑、合理，易于制造和维护，综合成本低。
[0005] 首先需要说明的是，本文中提到的“左侧”、“右侧”是指相对于附图载体而言的左侧或右侧，本文中提到的“前侧”即左侧，“后侧”即右侧。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构，包括缸筒，该缸筒的一端由缸盖封设，该缸盖中固定设置带锁舌的卡爪锁，该缸筒内腔设有带中空主活塞杆的中空主活塞，该缸筒内腔由主活塞分成有杆腔和无杆腔，该主活塞杆及主活塞的内腔中设有由第一弹簧座、第一弹簧、浮动活塞、锁承块、锁槽、衬套组成的锁启装置，当主活塞杆向左运动并使卡爪锁的锁舌进入该锁启装置的锁槽时，该锁承块进入卡爪锁内孔锁定卡爪锁；该浮动活塞包括与主活塞杆内腔配合的阶梯大轴和用于配合固定锁承块、套管的阶梯小轴，该缸盖的内部中空，并形成内孔底端面，该缸盖内的卡爪锁后侧设有导向件，该导向件与内孔底端面之间设置第二弹簧，且该导向件的后侧设置拨销，该拨销的中下部设置球轴，当卡爪锁的锁舌进入锁启装置的锁槽时，浮动活塞在第一弹簧的作用下，带动锁承块一起进入卡爪锁内孔，浮动活塞的阶梯小轴伸出卡爪锁后侧推抵导向件，使导向件在压缩第二弹簧的同时推抵拨销上的球轴，使拨销的头部偏转；该缸盖外侧固定连接感应式位置传感器，该拨销的头部固定连接于枢接在缸盖上的转轴上，该转轴的一端固定连接靶标的一端，该靶标的感应靶面与该感应式位置传感器相对，该感应式位置传感器接入主机主控系统，当拨销的头部偏转时，该靶标的感应靶面逐渐靠近该感应式位置传感器并进入该感应式位置传感器的感应区间，该感应式位置传感器一感应检测到靶标，即向主机主控系统传送机械锁锁定信号。
[0007] 上述方案的进一步改进为，该阶梯小轴上的锁承块后侧设有套管和将套管、锁承块、阶梯小轴锁定为整体的螺母。
[0008] 上述方案的进一步改进为，该导向件左侧设有第一、二阶梯轴，该第一阶梯轴用于配合安装在卡爪锁内孔，该第一阶梯轴内设有阶梯盲孔底端面，该阶梯盲孔底端面与浮动活塞的阶梯小轴伸出端相配合，该第二阶梯轴用于配合安装在卡爪锁的后侧内孔，沿该导向件轴向设有通槽，径向设有与通槽相交的拨销孔，该通槽和拨销孔 用于配合安装拨销，使拨销的球轴位于拨销孔内，拨销尾部伸入通槽内，该第二阶梯轴内垂直于拨销孔 且沿轴向设有均布的两个弹簧安装孔，用于安装第二弹簧。
[0009] 上述方案的进一步改进为，该拨销的头部套设于转轴上，并经铰接销钉将拨销与转轴固定，该转轴的一端经锥胀螺钉固定连接靶标的一端。
[0010] 上述方案的进一步改进为，该缸盖外侧有一平台，该平台通过直角支架连接固定感应式位置传感器。
[0011] 上述方案的进一步改进为，该缸盖内有第一、二螺纹孔，该第一螺纹孔用于将缸盖连接固定在缸筒上，该第二螺纹孔用于将卡爪锁连接固定在缸盖内，垂直第一、二螺纹孔的方向有第二通孔。
[0012] 本发明是对已获得专利的作动筒内置机械锁（《一种内置于作动筒活塞的卡爪锁装置》专利号：ZL2010202022549）的结构进行创新设计，在保持传统作动筒内置机械锁结构和功能不变的基础上，增加了机械锁锁定状态的自动检测功能、可任意调整靶标与感应式位置传感器之间的相对位置功能。
[0013] 本发明的工作原理是：
[0014] 有杆腔进高压油（或外载推压主活塞杆），压力油（或外载）推动主活塞杆锁启装置向右运动至卡爪锁进入锁启装置，开始上锁。当卡爪锁的锁舌进入锁槽时，浮动活塞在第一弹簧的弹力作用下，向右运动，浮动活塞阶梯小轴上的锁承块也随之开始插入卡爪锁内孔，同时浮动活塞阶梯小轴的右端面接触到并挤压导向件，使得导向件开始向右移动并挤压第二弹簧。导向件向右移动的同时拨动拨销绕转轴轴线转动，从而使靶标、转轴、拨销整体联动件绕转轴轴线逆时针转动，靶标的感应靶面逐渐靠近感应式位置传感器。当浮动活塞阶梯大轴的右端面接触到卡爪锁端面而停止运动时，浮动活塞阶梯小轴上的锁承块此时也完全插入卡爪锁内孔，机械锁处于锁定状态，导向件也停止向右移动和挤压弹簧， 靶标、转轴、拨销整体联动件也停止绕转轴轴线逆时针转动，而此时靶标的感应靶面正好进入感应式位置传感器的感应区间。感应式位置传感器一旦感应检测到靶标，立即将信号发送到主机主控系统，表明此时机械锁已处在锁定状态（如图2）。
[0015] 无杆腔进高压油，压力油推动主活塞杆锁启装置向左运动，进行开锁动作。此时浮动活塞的阶梯小轴不再挤压导向件，导向件在其与缸盖之间的第二弹簧弹力作用下也向左移动，并拨动拨销绕转轴轴线转动，从而使靶标、转轴、拨销整体联动件绕转轴轴线顺时针转动，靶标的感应靶面逐渐远离感应式位置传感器并退出感应区间。感应式位置传感器感应检测不到靶标，立即将信号发送到主机主控系统，表明此时机械锁已不在锁定状态。当导向件接触到卡爪锁时，停止向左运动（如图3）。
[0016] 由于感应式位置传感器感应精度很高，感应距离仅有0～1.8mm，因此只有在机械锁完全锁定状态下，将靶标配合安装在转轴上并调整好靶标感应面与感应式位置传感器的感应距离，再用锥胀螺钉将靶标固定连接在转轴上；锥胀螺钉的圆锥轴通过靶标安装轴的内圆锥孔时，产生锥胀挤压，使得靶标安装轴产生弹性变形，靶标安装轴外圆变大，挤压转轴安装孔，使其装配正压力加大，进而使其摩擦力增大，从而才能牢固并精确地固定好靶标的位置。
[0017] 本发明采用了结构集成、自检测、锥胀挤压技术，在保持传统内置机械锁作动筒结构、功能和工作原理不变的基础上，对结构进行创新设计，实现了作动筒内置机械锁锁定状态的自动、直接、可靠检测，和可任意调整靶标与感应式位置传感器之间的相对位置功能，并且锁定的检测信号容易反馈至主机主控系统，可与主机的主控系统较好的实现数字对接，操控简单，实现了主机主控系统直接对锁定状态进行监控，不仅消除了装备的安全隐患，满足现代装备对功能自检测和提高安全性需要的发展趋势，而且结构简单紧凑、合理，易于制造和维护。
附图说明
[0018] 图1是本发明的外部构造和装配位置示意图。
[0019] 图2是图1的A-A剖视图，也是本发明一种实施例机械锁锁定状态示意图。
[0020] 图3是图1的A-A剖视图，也是本发明一种实施例机械锁未锁定状态示意图。
[0021] 图4是图1的B-B剖视图。
[0022] 图5是本发明所述缸盖的结构示意图。
[0023] 图6是图5的C-C剖视图。
[0024] 图7是本发明所述导向件的结构示意图。
[0025] 图8是图7的D-D剖视图。
[0026] 图9是本发明所述拨销的结构示意图。
[0027] 图10是本发明所述转轴的结构示意图。
[0028] 图11是本发明所述靶标的结构示意图。
[0029] 图12是图11的左视图。
[0030] 图13是本发明所述锥胀螺钉的结构示意图。
[0031] 图14是本发明所述支架的结构示意图。
[0032] 图15是本发明所述浮动活塞的结构示意图。
[0033] 图中：1. 感应式位置传感器，2.支架， 3.螺钉，4.缸盖，5.靶标，6.主活塞杆，7.第一弹簧，8.浮动活塞，9.锁承块，10.套管，11.螺母，12.导向件，13.第二弹簧，14.转轴，15.铰接销钉、16.拨销，17.锥胀螺钉，18.安装支架螺纹孔，19.第一螺纹孔，20.第二螺纹孔，21.内孔底端面，22转轴安装孔，23.第一阶梯轴，24.阶梯盲孔底端面，25.导向件的止动面，
26.第二阶梯轴、27.拨销孔，28.通槽，29.弹簧安装孔，30.球轴，31、32.第一、第二铰接螺纹孔，33.套装转轴孔，34.转轴阶梯小轴，35.铰接孔，36.螺纹盲孔，37.转轴盲孔，38.安装轴，
39.内锥孔，40.窄通槽，41.通孔，42.圆锥轴，43.螺纹轴，44感应式位置传感器安装孔，45.螺钉安装孔，46.阶梯大轴，47.阶梯小轴，48.外螺纹。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图对本发明做进一步说明：
[0035] 本发明采用集成设计和锥胀技术，在内置机械锁作动筒内设计了自动、直接检测机械锁锁定状态的机构，其构造和装配位置如图1、图2、图3及图4所示，其中图2为机械锁锁定状态自检测示意图。本发明一种作动筒内置机械锁锁定状态的自检测机构包括机械锁装置中的浮动活塞8、感应式位置传感器1、支架2、缸盖4、导向件12、第一弹簧7、拨销16、第二弹簧13、转轴14、铰接销钉15、靶标5和锥胀螺钉17。
[0036] 所述支架2设有通孔44，用于安装感应式位置传感器1，支架2设有4个螺钉安装孔45，用于螺钉3将支架2连接固定在缸盖4上。所述浮动活塞8安装在主活塞杆6内。如图5、图6所示，所述缸盖4的外圆设有4个安装支架螺纹孔18，用于连接固定支架2，内孔设有第一螺纹孔19、第二螺纹孔20，分别用于将缸盖4连接固定在缸筒a上和将卡爪锁b连接固定在缸盖
4上，内孔底端面21用于阻挡第二弹簧13，垂直于第一、二螺纹孔方向设有转轴安装孔22，用于安装转轴14。如图7、图8所示，所述导向件12设有第一阶梯轴23、第二阶梯轴26，用于配合安装在卡爪锁内孔，第一阶梯轴23内设有阶梯盲孔底端面24，用于承受浮动活塞的阶梯小轴的推挤，沿轴向设有通槽28，径向设有与通槽相交的拨销孔27，用于配合安装拨销16，在第二阶梯轴26内垂直拨销孔27且沿轴向设有均布的2个弹簧安装孔29，用于安放第二弹簧
13。
[0037] 所述拨销16在径向有套装转轴孔33，用于拨销套装在转轴14上，轴向设有第一铰接螺纹孔32和同轴的第二铰接螺纹孔31，均与套装转轴孔33相通，用于通过铰接销钉15将拨销16与转轴14固定，沿轴向设有球轴30，用于配合安装在导向件12的拨销孔27内（如图9）。所述转轴14设有转轴阶梯小轴34，在其径向设有铰接孔35，用于安装铰接销钉15，在一轴端的轴向设有转轴盲孔37，转轴盲孔37底端面有螺纹盲孔36，用于配合安装靶标5和锥胀螺钉17（如图10）。所述靶标5设有安装轴38，轴内设有内锥孔39（如图11），在靶标臂上设有与内锥孔39平行的通孔41，同时设有与内锥孔39、通孔41均相通的窄通槽40（如图12）。所述锥胀螺钉17设有圆锥轴42，螺纹轴43，圆锥轴42用于配合安装在靶标5的内锥孔39内，螺纹轴43用于连接转轴14内的螺纹盲孔36，这样靶标、转轴、拨销成为一个整体联动件（如图4）。
所述浮动活塞8设有阶梯大轴46，阶梯小轴47，阶梯大轴46外圆上设有密封沟槽，用于安装密封件，阶梯小轴47设有一段外螺纹48，用于通过螺母11将锁承块9、套管10固定安装在浮动活塞阶梯小轴47上，使活塞8、锁承块9、套管10、螺母11成为整体联动件（如图2）。
