具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1、图2和图5所示，根据本发明的具体实施例提供了一种作动器机械零位锁，机械零位锁包括：

固定块1，固定块1设置在作动器的机体21上，固定块1上设置有第一螺纹杆1a；

输出端锁紧组件，输出端锁紧组件设置在作动器的输出端零件22上，输出端锁紧组件上设置有与第一螺纹杆1a的螺纹方向相反的第二螺纹杆14；

长度调节筒4，长度调节筒4设置在固定块1和锁紧组件之间，且与第一螺纹杆1a和第二螺纹杆14共轴，长度调节筒4为两端开口的筒状部件且其内壁上具有螺纹方向相反的第一段内螺纹12和第二段内螺纹13，第一段内螺纹12与第一螺纹杆1a相配合，第二段内螺纹13与第二螺纹杆14相配合；

第一锁紧螺母，第一锁紧螺母设置在固定块1与长度调节筒4之间的第一螺纹杆1a上；

第二锁紧螺母，第二锁紧螺母设置在长度调节筒4与输出端锁紧组件之间的第二螺纹杆14上，通过调节第一锁紧螺母与第二锁紧螺母将长度调节筒4的轴向锁紧。

本发明中，固定块1上设置有安装孔，用于与作动器的机体21固定连接，如图5所示，安装孔的数量可以是多个，对称设置在固定块1上，固定块锁紧螺钉9穿过安装孔将固定块1固定在机体21上。作为本发明的一个具体实施例，第一螺纹杆1a上的螺纹为左旋螺纹，固定端锁紧螺母具有左旋螺纹且套设在第一螺纹杆1a上，第二螺纹杆14的螺纹为右旋螺纹，输出端锁紧螺母具有右旋螺纹且套设在第二螺纹杆14上，长度调节筒4内壁的螺纹分布情况请参考图7，第一段内螺纹12设置在左侧的内壁上，为左旋螺纹，第二段内螺纹13设置在右侧的内壁上，为右旋螺纹，第一螺纹杆1a从左侧插入长度调节筒4以与其内壁上的第一段内螺纹12相配合，第二螺纹杆14从右侧插入长度调节筒4以与其内壁上的第二段内螺纹13相配合，配合之后的状态请参考图3，旋紧长度调节筒4左侧的第一锁紧螺母和长度调节筒4右侧的第二锁紧螺母即可实现对长度调节筒4的轴向锁紧。喷管运输过程时，喷管的安装尺寸公差、发动机热试车预调角的变化等因素会导致作动器的零位长度随之调整，这时需要机械零位锁具有相应的长度调整范围。本发明中，由于第一螺纹杆1a、第二螺纹杆14和长度调节筒4三者共轴，因此，当作动器的机械零位长度改变时，只需要将第一锁紧螺母和第二锁紧螺母拧松，然后旋转长度调节筒4即可利用左右旋合原理实现该机械锁的长度调整，调整到位后再拧紧第一锁紧螺母和第二锁紧螺母以对长度调节筒4进行轴向锁紧。

此外，以上涉及的螺纹结构中，螺纹直径越大，螺距越小，螺纹连接扣数越多，螺纹紧固和传力时的安全裕度和可靠性就越高，相应地，本发明提出的机械零位锁的安全裕度和可靠性也就越高，实际使用时，根据作动器的应用场景预估机械锁需要承受的直线推力的大小，再根据直线推力的大小设计螺纹的直径、螺距以及螺纹连接扣数，以使其满足使用要求。优选地，为了在有限的空间提高连接强度，本发明采用大直径多扣细牙螺纹，即第一螺纹杆1a和第二螺纹杆14均为细牙螺纹，且与长度调节筒4通过细牙螺纹进行配合连接，从而实现机械零位锁的高强度连接和锁紧。

应用此种配置方式，提供了一种作动器机械零位锁，该机械零位锁通过固定块1和输出端锁紧组件实现与作动器的可靠连接，通过在固定块1上设置第一螺纹杆1a，在输出端锁紧组件上设置第二螺纹杆14，并且在长度调节筒4上设置螺纹方向相反的第一段内螺纹12和第二段内螺纹13，实现第一段内螺纹12与第一螺纹杆1a的配合以及第二段内螺纹13与第二螺纹杆14的配合，充分利用左右螺纹旋合原理实现第一螺纹杆1a、第二螺纹杆14和长度调节筒4三者之间连接长度的调节，并利用第一锁紧螺母和第二锁紧螺母实现长度调节筒4的轴向锁紧，整个机械零位锁结构简单，锁定可靠，刚度和强度高，能够承受大推力，且能够通过长度调节以适应作动器零位长度的变化，能够实现对作动器的可靠可调锁定，同时，该机械零位锁布局紧凑，安装便捷，无需对伺服作动器结构进行特殊改进，不会产生结构干涉，能够适应狭小空间，满足伺服作动器的零位调整全行程需求。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中机械零位锁占用空间大、存在结构干涉、不能满足伺服作动器零位调整全行程需求且不能调节长度的技术问题。

作为本发明的一个具体实施例，第一锁紧螺母的数量为两个，第二锁紧螺母的数量为两个。如图3和图5所示，第一锁紧螺母包括两个左旋锁紧螺母，分别为图中的第一左旋锁紧螺母2和第二左旋锁紧螺母3，第二锁紧螺母包括两个右旋锁紧螺母，分别为图中的第一右旋锁紧螺母5和第二右旋锁紧螺母，此种配置方式利用双螺母的对顶作用使第一螺纹杆1a和第二螺纹杆14受到附加的拉力和附加的摩擦力，提高螺纹连接的防松性能，为机械零位锁提供足够的锁紧力，从而实现机械零位锁的高刚度连接和锁紧。

进一步地，请参考图4，输出端锁紧组件包括第一锁紧部7和第二锁紧部8，第一锁紧部7和第二锁紧部8以压紧输出端零件22的方式固定在一起。第一螺纹杆1a设置在第一锁紧部7上，通过此种配置方式，不需要改变作动器上原有的结构，即可实现输出端锁紧组件与作动器输出端零件的紧固连接。

此外，作为本发明的一个具体实施例，第一锁紧部7和第二锁紧部8之间通过螺钉进行连接。如图5所示，输出端锁紧组件还包括输出端锁紧螺钉10，第一锁紧部7上具有过孔17，第二锁紧部8上具有螺纹孔18，输出端锁紧螺钉10穿过过孔17与螺纹孔18相配合。通过此种配置方式，第一锁紧部7和第二锁紧部8实现可靠连接。

进一步地，第一锁紧部7和第二锁紧部8均具有与输出端零件22的外表面随形的内表面。作为本发明的一个具体实施例，输出端零件22选取输出端螺母，输出端锁紧组件与输出端螺母固定连接，请参考图4，第一锁紧部7和第二锁紧部8均为半圆形部件，第一锁紧部7的内表面是与输出端螺母的外表面随形的半圆形，请参考图8和图9中的上半圆锁紧面15，第二锁紧部8的内表面也是与输出端螺母的外表面随形的半圆形，请参考图10和图11中的下半圆锁紧面20，第一锁紧部7和第二锁紧部8上设置有安装支耳，过孔17设置在第一锁紧部7的安装支耳上，螺纹孔18设置在第二锁紧部8的安装支耳上，将第一锁紧部7和第二锁紧部8分别扣在螺母上，利用输出端锁紧螺钉10穿过过孔17旋入螺纹孔18并旋紧后，即可将第一锁紧部7和第二锁紧部8锁紧在输出端螺母上。通过此种配置方式，能够有效避免输出端锁紧组件在输出端螺母的径向上发生窜动，进一步提升连接的可靠性。

此外，为了防止输出端锁紧组件在输出端螺母的轴向上发生窜动以及产生倾斜，第一锁紧部7和第二锁紧部8均配置为具有凹槽的壳体结构，输出端零件22设置在凹槽内。请参考图5、图8和图10的实施例，第一锁紧部7的凹槽底面是与输出端螺母的外表面随形的上半圆锁紧面15，凹槽两侧面是上半圆轴向配合面16，第二锁紧部8的凹槽底面是与输出端螺母的外表面随形的下半圆锁紧面20，凹槽两侧面是下半圆轴向配合面19，理想状态下，将第一锁紧部7和第二锁紧部8扣在输出端螺母上后，上半圆轴向配合面16和下半圆轴向配合面19均与输出端螺母的两端面相贴合，从而防止输出端锁紧组件在输出端螺母的轴向上发生窜动，提高紧固连接的可靠性。考虑到加工和装配的实际情况，上半圆轴向配合面16和下半圆轴向配合面19与输出端螺母的两端面之间会存在配合间隙，配合间隙越小，装配精度越高，可靠性也越高，本发明中，配合间隙小于或等于0.01mm，实现小间隙连接。此外，上半圆轴向配合面16和下半圆轴向配合面19的面积越大，防止轴向窜动和倾斜的效果越好。

进一步地，为了确保第一锁紧部7和第二锁紧部8能够将输出端零件22压紧且受力均衡，第一锁紧部7与第二锁紧部8之间具有间距H。作为本发明的一个具体实施例，请参考图4，将半圆形的第一锁紧部7和第二锁紧部8扣在输出端螺母上之后，两个半圆形锁紧部在径向上留有间距H，通过此种配置方式，使输出端锁紧螺钉10与螺纹孔18之间产生预紧力，第一锁紧部7与第二锁紧部8通过该预紧力能够将输出端零件22压紧且受力均衡。间距H的值根据实际需要进行确定，例如间距H的取值范围选取为：0.5≤H≤1。优选地，间距H为1mm。

此外，本发明还在长度调节筒4上设置便于旋转的部件，以降低旋转长度调节筒4的难度。作为本发明的一个具体实施例，长度调节筒4的外壁上具有多个平面11，多个平面11用于与工装配合以旋转长度调节筒4。如图6所示，长度调节筒4的外壁上嵌有多个低于外壁面的平面11，便于旋转工装在狭窄空间中与平面11相配合，从而实现长度调节筒4的轻松旋转，满足狭窄紧凑空间中的使用需求。进一步地，多个平面11对称设置在长度调节筒4的外壁上，便于与旋转所用工装进行配合。

另外，为了提高机械零位锁的整体强度，机械零位锁中各部件的材料选用高强度材料，例如沉淀硬化不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb，该材料抗拉强度高达1300MPa，能够满足大推力的使用要求。通过本发明前述提出的配置方式，本发明的机械零位锁能够承受高达50kN的直线推力。

请参考图5，本发明提出的作动器机械零位锁的装配顺序为：先将第一左旋锁紧螺母2和第二左旋锁紧螺母3旋拧到固定块1上的第一螺纹杆1a上，再将第一右旋锁紧螺母5和第二右旋锁紧螺母6旋拧到第一锁紧部7上的第二螺纹杆14上，然后将长度调节筒4的两端分别旋拧到第一螺纹杆1a和第二螺纹杆14上，之后通过固定块锁紧螺钉将固定块1安装在作动器的壳体上，再将第一锁紧部7与作动器的输出端零件22的上部连接，接着调整长度调节筒4的螺纹旋合长度，调整到位后将第一左旋锁紧螺母2、第二左旋锁紧螺母3、第一右旋锁紧螺母5和第二右旋锁紧螺母6拧紧固定，再将第二锁紧部8与输出端零件22的下部连接，并且通过输出端锁紧螺钉10将第二锁紧部8和第一锁紧部7紧固，从而完成机械零位锁的安装。在对机械零位锁进行长度调整前，先拧松第一左旋锁紧螺母2、第二左旋锁紧螺母3、第一右旋锁紧螺母5和第二右旋锁紧螺母6，再转动长度调节筒4到指定的长度，之后依次拧紧第二左旋锁紧螺母3和第一左旋锁紧螺母2，将固定块1与长度调节筒4通过双螺母锁紧，然后依次拧紧第一右旋锁紧螺母5和第二右旋锁紧螺母6，将第一锁紧部7与长度调节筒4通过双螺母锁紧，从而实现机械零位锁的高强度高刚度连接和锁紧。

本发明提出的作动器机械零位锁适用于直线式机电作动器的断电零位锁定，该机械零位锁主要具有以下几个特点：

(1)该作动器机械零位锁具有较高的连接强度和连接刚度，且受力均衡，能够满足大推力的要求。通过高强度材料的选取、大直径多扣细牙螺纹的紧固和传力作用、双螺母的对顶锁紧方式、输出端锁紧组件与机电作动器输出端螺母之间的小间隙大平面配合安装方式，使得该机械零位锁在紧凑的空间里能够有效锁紧，具有高强度、高刚度以及足够的锁紧力，且整体受力均衡。经验证，该机械零位锁能够承受发动机喷管整体装箭运输过程中高达50kN的直线推力，满足在火箭发动机喷管整体装箭运输过程中低频随机振动和冲击工况下的使用需求。

(2)该作动器机械零位锁结构紧凑，在狭小的空间内就能满足安装要求。相比喷管运输过程中传统的喷管固定方案，机械零位锁的体积和重量明显降低，且安装便捷、便于拆卸，在发动机喷管与作动器之间的狭窄空间中应用，不会产生结构干涉，是解决发动机喷管整体装箭运输问题的便捷、有效途径。

(3)该作动器机械零位锁具有一定的长度调节功能。利用左右旋合原理，通过旋转长度调节筒4，即可在一定范围内根据作动器的零位长度要求对机械零位锁的直线长度进行无级调整。

(4)该作动器机械零位锁适用范围广泛。在直线式机电作动器上安装本发明提出的机械零位锁时，无需对直线式机电作动器进行特殊改进，机械锁两端的连接和固定方式可以随作动器的结构灵活调整，利用伺服作动器现有结构进行适应性改进就能够实现对不同型号作动器的零位锁定。

根据本发明的另一方面，提供了一种作动器，作动器包括本发明前述提出的机械零位锁。

应用此种配置方式，提供了一种作动器，该作动器包括如上所述的机械零位锁，由于本发明的机械零位锁能够在不对现有作动器结构进行特殊改进的前提下，实现紧凑空间内的高强度高刚度连接，且结构简单、长度可调、锁紧力大、受力均衡，能够满足大推力的使用要求，适用范围广。因此，通过将机械零位锁应用到作动器中，能够极大地提高作动器的工作性能和适用范围。

根据本发明的再一方面，提供了一种运输装置，运输装置包括本发明前述提出的作动器。

应用此种配置方式，提供了一种运输装置，该运输装置包括如上所述的作动器，由于本发明的作动器上配置有长度可调、结构简单、锁紧力大的机械零位锁，能够承受大推力，且不会产生结构干涉，能够适用于狭小空间。因此，通过将作动器应用到运输装置中，能够显著提高运输装置的工作性能和适用范围。

综上所述，本发明提供了一种作动器机械零位锁、作动器及运输装置，该机械零位锁通过固定块和输出端锁紧组件实现与作动器的可靠连接，通过在固定块上设置第一螺纹杆，在输出端锁紧组件上设置第二螺纹杆，并且在长度调节筒上设置螺纹方向相反的第一段内螺纹和第二段内螺纹，实现第一段内螺纹与第一螺纹杆的配合以及第二段内螺纹与第二螺纹杆的配合，充分利用左右螺纹旋合原理实现第一螺纹杆、第二螺纹杆和长度调节筒三者之间连接长度的调节，并利用第一锁紧螺母和第二锁紧螺母实现长度调节筒的轴向锁紧，整个机械零位锁结构简单，锁定可靠，刚度和强度高，能够承受大推力，且能够通过长度调节以适应作动器零位长度的变化，能够实现对作动器的可靠可调锁定，同时，该机械零位锁布局紧凑，安装便捷，无需对伺服作动器结构进行特殊改进，不会产生结构干涉，能够适应狭小空间，满足伺服作动器的零位调整全行程需求。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中机械零位锁占用空间大、存在结构干涉、不能满足伺服作动器零位调整全行程需求且不能调节长度的技术问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。