一种具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置转让专利
申请号 : CN201911378749.9
文献号 : CN111119581B
文献日 : 2021-07-09
发明人 : 崔文博 , 李征鸿 , 姜国纯 , 蔡晓光 , 董志峰 , 莫明珠 , 邹凌宇
申请人 : 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述舱门锁闭装置包括:
安装在舱室固定结构(300)口框上的锁机构组件(100)和安装在活动舱门结构(400)上的锁钩组件(200);其中
所述锁机构组件(100)包括:
锁壳结构(105)、与锁壳结构(105)能够相对运动的牵引杆(108)、与所述牵引杆(108)铰接的驱动摇臂(109)、与驱动摇臂(109)铰接的自锁摇臂(110)以及与所述自锁摇臂(110)铰接的锁轮连杆(111),其中,所述锁壳结构(105)具有供锁钩组件(200)插入的插入通道(1052)、用于对牵引杆(108)进行导向的导向孔(1055)以及用于容纳驱动摇臂(109)、自锁摇臂(110)和锁轮连杆(111)运动的容纳空间,通过驱动所述牵引杆(108)能够控制所述锁轮连杆(111)在锁壳结构(105)内移动,其中,所述驱动摇臂(109)包括第一摇臂(1091)及第二摇臂(1092),第一摇臂(1091)及第二摇臂(1092)之间成预设角度,所述预设角度能够使用于传递行程的传动部件之间形成上锁挠度,实现锁机构组件(100)的自锁;
所述锁钩组件(200)包括:
与锁轮连杆连接的锁钩(290)、用于固定所述锁钩(290)的安装支架(250)以及设置在所述活动舱门结构(400)与安装支架(250)之间的固定齿板(240),其中,所述安装支架(250)和固定齿板(240)相接处的面分别设有齿形面以调节锁钩在配合方向上的前后距离。
2.如权利要求1所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述锁壳结构(105)上设有第一孔(1053)和第二孔(1054),所述第一孔(1053)和第二孔(1054)用于穿入检查销(121)。
3.如权利要求2所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述驱动摇臂(109)的第一摇臂(1091)及第二摇臂(1092)上分别设有第一检查销插孔(1094)和第二检查销插孔(1093),所述检查销(121)在锁闭状态和解锁状态能够穿过所述第二孔(1054)和第一孔(1053)分别插入第二检查销插孔(1093)和第一检查销插孔(1094)。
4.如权利要求3所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述锁机构组件(100)还包括:
穿过所述驱动摇臂(109)的第一摇臂(1091)和及第二摇臂(1092)交点位置的通轴(104),所述通轴(104)在所述第一孔(1053)范围内移动及导向,使得与所述驱动摇臂(109)连接的自锁摇臂(110)和锁轮连杆(111)能够在所述容纳空间内移动。
5.如权利要求4所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述锁机构组件(100)进一步包括:
设置在所述驱动摇臂(109)与壳体结构(105)之间的夹紧衬套(113)和/或防磨套管(112),其中,所述夹紧衬套(113)用于消除驱动摇臂(109)与锁壳结构(105)之间在通轴(104)轴向运动上的间隙,以及所述防磨套管(112)用于保护所述通轴(104)的外表面不受磨损。
6.如权利要求1所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述自锁摇臂(110)与所述锁轮连杆(111)通过连接转轴(116)连接,且在所述自锁摇臂(110)和所述锁轮连杆(111)其一的外侧设有自锁导向滑轮(115),所述自锁导向滑轮(115)能够沿着容纳空间内的导向通道滑动。
7.如权利要求6所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,在所述锁轮连杆(111)的外侧设有与主轴(120)同心的上锁导向滑轮(118),所述上锁导向滑轮(118)能够沿着容纳空间内的导向通道滑动。
8.如权利要求1所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述安装支架(250)包括上侧表面为齿形的上齿面(253),安装支架(250)的下表面向外延伸有相对设置的安装筋板(251),所述安装筋板(251)之间具有用于锁钩(290)的安装间隙(252)。
9.如权利要求8所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述锁钩组件(200)还包括:
多种厚度规格的左右调整垫片(280),所述左右调整垫片(280)设置于所述安装间隙(252)用于调整所述锁钩(290)与所述安装筋板(251)之间的间隙。
10.如权利要求1所述的具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置,其特征在于,所述锁钩(290)包括一钩形本体(291),在所述钩形本体(291)的两侧设有接触平面(292),自所述接触平面(292)向钩形本体(291)的底部延伸有导向坡道(294),所述接触平面(292)在锁钩组件(200)与锁机构组件(100)扣合后与锁机构组件100的结构侧壁之间行程解除配合关系以承受左右方向载荷,所述导向坡道(294)在锁钩组件(200)接触锁机构组件(100)上的插入通道(1052)时提供结构导向功能。
说明书 :
一种具有多向承载和安全自锁能力的舱门锁闭装置
技术领域
背景技术
在开启舱门时能够迅速解除锁闭状态。一方面,锁闭装置应能解决舱门在相应环境条件下
的锁闭可靠性问题,避免由于振动和加载造成舱门意外开启;另一方面,要避免锁闭装置在
采取了相应措施后造成复杂程度大幅度增加,产生设备增重及影响装置解锁和上锁运行可
靠性的问题。
备件保障需求,并对安全性构成影响;此外还缺乏上锁或舱门闭合的导向定位装置,在舱门
刚度不足等情况下影响锁闭装置的上锁准确性,严重时会造成舱门无法关闭等情况;另外,
没有保障安装精度的调整措施,在舱门尺寸较大等情况下容易产生累积公差造成锁闭装置
无法准确对准锁闭目标等问题。
发明内容
供锁钩组件插入的插入通道、用于对牵引杆进行导向的导向孔以及用于容纳驱动摇臂、自
锁摇臂和锁轮连杆运动的容纳空间,通过驱动所述牵引杆能够控制所述锁轮连杆在锁壳结
构内移动,其中,所述驱动摇臂包括第一摇臂及第二摇臂,第一摇臂及第二摇臂之间成预设
角度,所述预设角度能够使用于传递行程的传动部件之间形成上锁挠度,实现锁机构组件
的自锁;
形面以调节锁钩在配合方向上的前后距离。
第一插孔。
空间内移动。
于保护所述通轴的外表面不受磨损。
导向通道滑动。
布相匹配于所述固定锁钩、安装支架、活动舱门结构和固定齿板上的孔的排布。
合后与锁机构组件的结构侧壁之间行程解除配合关系以承受左右方向载荷,所述导向坡道
在锁钩组件接触锁机构组件上的插入通道时提供结构导向功能。
装置随简单的推拉操纵即可实现上锁和解锁功能,无辅助措施需求,上锁后可以行程安全
自锁,适应在振动和过载情况的环境下使用,在锁机构和锁钩之间,在各个方向上均设置了
相对位置调整措施,对安装结构的刚度环境适应性强并降低了设备制造的精度要求。
附图说明
接件组合,108‑牵引杆,109‑驱动摇臂,110‑自锁摇臂,111‑锁轮连杆,112‑防磨套管,113‑
夹紧衬套,114‑端螺母,115‑自锁导向滑轮,116‑连接转轴,117‑端部固定弹簧垫圈,118‑上
锁导向滑轮,119‑锁轮,120‑主轴,121‑检查销;
270‑螺栓,280‑左右调整垫片,290‑挂钩结构,291‑钩形本体,2911‑钩状部,292‑第一接触
面,293‑第二接触面,294‑导向面;
具体实施方式
固定结构300的口框上和活动舱门结构400上。
锁轮119插入锁钩组件200中实现的,并且在上锁完成后传动部件之间行程上锁挠度,实现
锁机构组件100的自锁。上锁完成后的锁钩组件200与锁机构组件100配合关系下,可以承受
锁钩组件200向上方向的拉力和左右方向的剪切力,保障舱门在舱室内外压差、平台过载和
振动等载荷环境下与舱室固定口框之间可靠锁闭。
打开。
整垫片230、固定齿板240、安装支架250、螺母260、左右调整垫片280、挂钩290和螺栓270。
其中,螺桩组2110包括螺桩组框架211及多个螺桩212,螺桩组框架211上有多个用于螺桩
212和铆钉220穿过的孔,螺桩组210上的螺桩212数量和位置与其他部件(例如锁钩290、安
装支架250、活动舱门结构400和固定齿板240)上安装孔的数量和位置相对应,保障在锁钩
组件200安装或拆卸维护时可以一次性完成与所有螺桩212的插接配合。
用,也可以采用根据锁钩组件200与锁机构组件100之间相对位置测量结果进行厚度补充加
工的形式进行使用。
(长圆形),条形孔与螺桩组210的螺桩212对应,可以保证安装支架250能够以螺桩组210的
螺桩212位置为基点,分别向前和向后整体移动以实现前后位置调整的功能。在前后位置调
整完成后,将螺母260拧到螺桩组210上后,压紧安装支架250与固定齿板240,使两者的齿板
表面紧密咬合,实现安装支架250在前后方向上的锁紧和固定。安装支架250的下表面为两
个相对的安装筋板251,安装筋板251之间有安装间隙252,安装间隙252用于安装锁钩290。
应锁钩组件200与锁机构组件100在左右方向上位置对准功能的需要。其中,左右调整垫片
280的条形孔为减重孔。
向的载荷。挂钩290通过螺栓270安装在安装支架250上,左右位置由左右调整垫片280控制。
在挂钩290的两侧加工有接触平面292,接触平面292下方设有导向坡道294。接触平面292在
锁钩组件200与锁机构组件100扣合后与锁机构组件100的结构侧壁之间行程接触配合关系
以承受左右方向载荷,导向坡道294在锁钩组件200随舱门关闭即将接触锁机构组件100上
的插入通道1052时提供结构导向功能。此外,钩形本体291上部设置两个用于穿过螺栓270
的通孔,左侧通孔的两侧面293与右侧通孔位置的接触平面292大致共面。
13、图14和图15。
110、锁轮连杆111、端螺母114、夹紧衬套113、调整垫圈27、导向滚轮28、自锁导向滑轮29、端
部固定弹簧垫圈117、上锁导向滑轮118、锁轮119和主轴120。
200的插入通道1052和提供锁机构组件100在舱室固定结构300上的安装接口等作用。锁壳
结构105的结构形式参见图16和图17所示,锁壳本体1051上部右侧的开槽为锁钩组件200的
插入通道1052,上部左侧的开槽为用于穿入检查销121的第一孔1053和第二孔1054,周边预
留的安装孔是与舱室固定结构300之间安装接口(连接螺栓未示出),内部具有各结构运动
或导向的空间。
件的驱动。牵引杆108同时也是控制锁机构组件100解锁行程和多部锁机构组件100联动的
调整和接口部件。其中,牵引杆108为阶梯杆,前半部为较粗的前部牵引杆1081,后半部为较
细的后部牵引杆1082,在前部牵引杆1081上有大致平行于牵引杆108的轴线与锁壳结构105
内部运动部件(例如自锁摇臂110、锁轮连杆111)运动方向所构成平面的凹槽1083。
在解锁和上锁过程中,驱动摇臂109的第一摇臂1091上的长圆孔结构与销轴连接件组合107
配合与凹槽1083内,使驱动摇臂109能够在牵引杆108推拉作用下以通轴104为轴进行转动。
驱动摇臂109与自锁摇臂110之间通过连接转轴连接,当驱动摇臂109转动时,其轴线(通轴
104)在第一孔1053内小范围移动,且能够带动自锁摇臂110运动,使其在其他零件和锁壳结
构105的约束和导向作用下运动。
自锁摇臂110的左侧被驱动摇臂109压在锁壳结构105的内表面,自锁摇臂110的右侧被锁轮
连杆111(包括自锁导向滑轮等其他导向零件)限制在锁轮上锁和解锁运动的轴线上,自锁
摇臂110整体与该轴线之间形成与解锁运动方向相反的夹角,即上锁挠度。此时,只要牵引
杆108不产生动作,驱动摇臂109就不能转动,来自锁钩组件200和锁轮119等部分施加在解
锁运动方向上的载荷作用到自锁摇臂110后,使其只能带动驱动摇臂109压向锁壳结构105
内表面,不能形成解锁。当牵引杆108带动驱动摇臂109向解锁方向转动时,驱动摇臂109带
动自锁摇臂110转动,一方面可以立即消除上锁自锁,另一方面使自锁摇臂110在转动的过
程中将锁轮连杆111(在锁壳结构105内部导向结构的约束下)拖出,实现锁机构组件100的
解锁。
向滑轮115的直线运动轨迹和行程范围由锁壳结构105内部的导向槽约束,使锁轮连杆111
在自锁摇臂110的推拉作用下可以整体沿锁轮上锁和解锁运动方向直线运动。
的调整部件。防磨套管112用于保护通轴104外表面不受磨损。其中,所述夹紧衬套113和所
述防磨套管112在通轴104的轴线方向上可以互换位置。
轨迹准确性。
118和主轴120一方面可以将锁钩组件200通过锁轮119施加的向上载荷作用到锁壳结构105
上,另一方面可以形成与锁壳结构105上开槽配合的滑轮导向结构,与自锁导向滑轮115与
锁壳结构105在垂直方向上形成的滑轮导向结构一起形成锁轮119运动的完整约束和导向
结构。
接并配套与锁壳结构105上导向结构配合的滑轮。在上锁状态下,牵引杆108将所有传动部
件限定在上锁状态下并行程自锁挠度,在承受结构载荷的同时可以避免意外解锁。在解锁
状态下,牵引杆108向右侧解锁方向运动,消除上锁挠度后带动传动部件运动将锁轮119从
锁钩组件200中拉出完成解锁。
围,能够适应一定程度的结构变形,环境兼容性强;
手404、舱室门框405和驱动机构406,舱门锁闭装置的锁机构组件100在舱室门框405上的安
装形式见图25所示。构成锁闭装置的锁机构组件100和锁钩组件200分别在舱室门框405和
活动舱门403上安装,本实施例中采用了每侧3套舱门锁闭装置在舱室门框405和活动舱门
403两侧对称安装的形式,具体位置见图26中所示的锁机构传动轴线所处位置。每侧3套舱
门锁闭装置之间由牵引杆108连接成整体,同时每侧拥有独立的驱动机构406,舱门上锁状
态如图25中实线部分。当需要开启活动舱门403时,首先两侧的驱动机构406按照图示箭头
方向牵引对应的牵引杆108动作,牵引杆108动作后驱动每侧连成整体的舱门锁闭机构1一
同动作,解除各自对应的锁钩组件200的锁定。解锁后,通过舱门把手404拉动活动舱门403
绕舱门转轴支架401与舱门转轴连接件402构成的铰链转动,即可使活动舱门403离开舱室
门框405完成开启,关闭时过程相反,不在赘述。
况下可以使用检查销121进行检查以确定状态。
1094。同时,在锁壳结构105和舱室门框405上,分别在驱动摇臂109的解锁和上锁位置上,均
开制有与检查用的检查销插孔位置和尺寸对应的插孔。在对锁机构组件100进行状态检查
时,控制驱动机构406将锁机构组件100分别处于解锁和上锁状态下,此时将检查销121分别
插入对应位置的检查销插孔,只要检查销121能够通过插孔透过舱室门框405和锁壳结构
105掺入到驱动摇臂109的插孔中(达到规定插入深度),即可证明锁闭机构1中驱动摇臂109
在外界驱动下可以运动到达规定位置,锁机构状态完好。
装置随简单的推拉操纵即可实现上锁和解锁功能,无辅助措施需求,上锁后可以行程安全
自锁,适应在振动和过载情况的环境下使用,在锁机构和锁钩之间,在各个方向上均设置了
相对位置调整措施,对安装结构的刚度环境适应性强并降低了设备制造的精度要求。采用
模块化设计原则,可以根据舱门结构形式和尺寸大小进行锁闭装置的单独或组合使用。可
以在飞机、舰船、车辆、试验室及其他有对舱室或房间的舱门有较高锁闭载荷要求和锁闭安
全性要求的平台和环境下使用,适用范围广阔。
涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为
准。