一种液压机械锁装置
阅读说明：本技术 一种液压机械锁装置 (Hydraulic mechanical lock device ) 是由 禹新鹏 邓晓山 张成亮 王保相 关维 李兆昕 刘建波 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种液压机械锁装置,其结构特点是,包括活塞、连接轴、端盖、外筒、支座,所述端盖、外筒、支座依次固定连接；所述连接轴的一端设在所述支座中,其外圆与传动机构相连接,其端部与液压马达相连接,所述液压马达外接液压系统；所述连接轴的另一端设在所述外筒中,并与所述活塞的一端相邻接,所述活塞通过压紧所述连接轴能形成对连接轴的制动；所述活塞的另一端设在所述端盖中,所述端盖的一侧通过管嘴外接液压系统。本发明通过各构件功能协调,形成内置机械锁,与系统液压锁共同、协调作用,克服外载,实现传动机构所带负载在任意位置的停滞,提高了传动机构工作的可靠性和安全性,消除了液压锁功能失效造成的安全性危害。(The invention discloses a hydraulic mechanical lock device which is structurally characterized by comprising a piston, a connecting shaft, an end cover, an outer cylinder and a support, wherein the end cover, the outer cylinder and the support are fixedly connected in sequence; one end of the connecting shaft is arranged in the support, the excircle of the connecting shaft is connected with the transmission mechanism, the end part of the connecting shaft is connected with the hydraulic motor, and the hydraulic motor is externally connected with a hydraulic system; the other end of the connecting shaft is arranged in the outer cylinder and is adjacent to one end of the piston, and the piston can brake the connecting shaft by pressing the connecting shaft; the other end of the piston is arranged in the end cover, and one side of the end cover is externally connected with a hydraulic system through a nozzle. The invention forms the built-in mechanical lock through the function coordination of all components, and the built-in mechanical lock and the system hydraulic lock jointly and coordinately act, overcomes the external load, realizes the stagnation of the load carried by the transmission mechanism at any position, improves the reliability and the safety of the operation of the transmission mechanism, and eliminates the safety hazard caused by the failure of the hydraulic lock function.)
技术领域
本发明涉及传动机构功能控制部件，特别是一种液压机械锁装置。
背景技术
对于飞机襟翼液压收放系统、舱门液压收放系统、起落架液压收放系统及其它类同功能产品的液压系统，通常需要设置对传动机构所带负载进行收上、放下及停滞的功能控制部件，此类液压系统由于对空间布置、重量控制严格，因此其传动机构的功能控制部件需要满足可靠性要求高、结构紧凑、响应快稳、协调的要求。
传动机构所带负载收、放时，由液压系统供压，液压油进入液压马达从而驱动传动机构运动，进而带动负载收、放动作。为了实现负载在收上、放下及中间任意位置停滞的功能性需求，在液压油路上设置了液压锁，实现了液压油路的锁闭，但由于液压锁不能长时间承载保压、密封，同时考虑到负载的重量、其它外载等因素的影响，导致负载工作的可靠性不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种液压机械锁装置，该液压机械锁装置通过各构件功能协调，在液压系统中形成内置机械锁，与系统液压锁共同、协调作用，克服外载，实现传动机构所带负载在任意位置的停滞，提高了传动机构工作的可靠性和安全性。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种液压机械锁装置，其结构特点是，包括活塞、连接轴、端盖、外筒、支座，所述端盖、外筒、支座依次固定连接；
所述连接轴的一端设在所述支座中，其外圆与传动机构相连接，其端部与液压马达相连接，所述液压马达外接液压系统；
所述连接轴的另一端设在所述外筒中，并与所述活塞的一端相邻接，所述活塞通过压紧所述连接轴能形成对连接轴的制动；
所述活塞的另一端设在所述端盖中，所述端盖的一侧通过管嘴外接液压系统。
本发明的液压机械锁装置通过在同一连接轴上分别设置了与传动机构连接和与驱动传动机构运动的液压马达相连接的机械接口，以及相应设置了与驱动传动机构运动的液压马达协调供压的液压系统连接的液压接口，从而形成与系统液压锁、液压马达协调工作的机械锁。当液压系统供压时，液压油推动活塞移动，从而解除对连接轴的制动，实现机械开锁。同时，液压马达驱动机械锁装置内的连接轴转动，从而带动传动机构工作，进而带动传动机构所带负载的收、放，从而提高了传动机构工作的可靠性和安全性。本发明通过各构件功能协调，形成内置机械锁，与系统液压锁共同、协调作用，克服外载，实现传动机构所带负载在任意位置的停滞，消除了液压锁功能失效造成的安全性危害，简化了液压传动机构收放系统安全控制功能部件，降低了系统设计的复杂性，减轻了系统重量，节约了空间。
根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：
所述连接轴的另一端的外周在长度方向设有动摩擦组件，所述外筒的内周在对应位置设有静摩擦组件，所述动摩擦组件与静摩擦组件相配合连接；所述活塞的一端的外周设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端抵接在所述端盖上，另一端通过压紧套压紧位于所述连接轴外周的静摩擦组件和动摩擦组件。利用压缩弹簧的弹力使压紧套接触压紧静摩擦组件和动摩擦组件，从而形成对连接轴的制动，实现传动机构的机械锁定。
所述连接轴的外周设有外花键，并通过所述外花键与所述动摩擦组件的内花键固定连接；所述外筒的内周设有内花键，并通过所述内花键与所述静摩擦组件的外花键固定连接。将动摩擦组件、静摩擦组件设置成可拆卸形式，便于在其使用磨损后进行更换。
所述动摩擦组件、静摩擦组件均是由多个矩形齿间隔排列形成的矩形齿结构，动摩擦组件的矩形齿结构与静摩擦组件的矩形齿结构插接连接。
所述动摩擦组件、静摩擦组件远离所述压紧套的一端设有调整垫圈、承压套，并通过所述承压套抵接在所述外筒上，调整垫圈用于调整开锁行程，保证随动行程大于失效行程，保证装置内各构件工作协调。
所述动摩擦组件采用金属材料制成，所述静摩擦组件采用非金属材料制成，在静摩擦组件与动摩擦组件相接触配合的表面涂覆有润滑脂。
所述连接轴的一端的外表面设有斜齿结构，并通过斜齿结构与传动机构相连接，所述连接轴的一端端部设有花键，并通过花键与液压马达相连接。
所述活塞通过穿设其中的螺栓固定在所述端盖中，所述螺栓的螺栓头一端穿过所述压紧套与连接轴相邻接，所述螺栓的螺栓杆一端伸出所述端盖，所述螺栓杆外表面在伸出所述端盖的外露部分标识有长度刻度或长度范围。
所述活塞的另一端设有凸肩结构，所述凸肩结构与端盖相抵，并将端盖的内腔分隔成两个独立的环形腔，其中一腔为与所述管嘴连通的液压工作腔，另一腔为与位于螺栓杆一端的螺盖形成的通大气腔。
所述活塞与端盖的连接处还设有密封件，所述活塞邻接所述连接轴的一段与所述外筒形成环形腔，该环形腔上设有用于与大气连通的小孔，所述小孔设在外筒上。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1)本发明的液压机械锁装置通过在同一连接轴上分别设置了与传动机构连接和与驱动传动机构运动的液压马达相连接的机械接口，以及相应设置了与驱动传动机构运动的液压马达协调供压的液压系统连接的液压接口，从而形成与系统液压锁、液压马达协调工作的机械锁，提高了传动机构工作的可靠性和安全性。
2)本发明通过各构件功能协调，形成内置机械锁，与系统液压锁共同、协调作用，克服外载，实现传动机构所带负载在任意位置的停滞，消除了液压锁功能失效造成的安全性危害，简化了液压传动机构收放系统安全控制功能部件，降低了系统设计的复杂性，减轻了系统重量，节约了空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为本发明的液压机械锁装置一实施例在非供压时(锁闭状态)的结构原理图。
图2为图1中A处的放大图。
图3为本发明的液压机械锁装置一实施例外接液压系统供压时(打开状态)的结构原理图。
图4为本发明的液压机械锁装置一实施例外接液压系统非供压时(锁闭失效状态)的结构原理图。
附图标记：
1-活塞；2-连接轴；3-端盖；4-外筒；5-支座；6-动摩擦组件；7-静摩擦组件；8-压缩弹簧；9-压紧套；10-调整垫圈；11-承压套；12-螺栓；13-密封件；14-小孔；15-螺盖；
21-斜齿结构；22-花键；31-管嘴；
F1-第一止动面；F2-第二止动面；F3-第三止动面；F4-第四止动面；F5-第五止动面；F6-第六止动面；
S1-开锁行程；S2-随动行程；S3-失效行程；S-失效时的剩余行程；
E-液压工作腔；D-正常使用磨损范围；。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明至少一个实施例提供一种液压机械锁装置，如图1所示，包括活塞1、连接轴2、端盖3、外筒4、支座5，所述端盖3、外筒4、支座5依次固定连接；所述连接轴2的一端设在所述支座5中，其外圆通过斜齿结构21与传动机构相连接，其端部通过花键22与液压马达相连接，所述液压马达与液压系统相连接；
所述连接轴2的另一端设在外筒4中，并与活塞1的一端相邻接，连接轴2的另一端的外周在长度方向设有动摩擦组件6，所述外筒4的内周在对应位置设有静摩擦组件7，所述动摩擦组件6、静摩擦组件7均是由多个矩形齿间隔排列形成的矩形齿结构，动摩擦组件6的矩形齿结构与静摩擦组件7的矩形齿结构插接连接。优选的，所述连接轴2的外周设有外花键，并通过所述外花键与所述动摩擦组件6的内花键可拆卸连接；所述外筒4的内周设有内花键，并通过所述内花键与所述静摩擦组件7的外花键可拆卸连接。
所述活塞1的一端的外周设有压缩弹簧8，所述压缩弹簧8的一端抵接在所述端盖3上，另一端通过压紧套9压紧位于所述连接轴2外周的静摩擦组件7和动摩擦组件6，从而形成对连接轴2的制动；所述活塞1的另一端设在所述端盖3中，所述端盖3的一侧通过管嘴31外接液压系统。所述动摩擦组件6、静摩擦组件7远离所述压紧套9的一端还设有调整垫圈10、承压套11，并通过所述承压套11抵接在所述外筒4上。调整垫圈10用于调整开锁行程S1，保证随动行程S2大于失效行程S3，保证装置内各构件工作协调。优选的，所述动摩擦组件6采用金属材料制成，所述静摩擦组件7采用非金属材料制成，在静摩擦组件7与动摩擦组件6相接触配合的表面涂覆有润滑脂，以提高装置的使用寿命及工作可靠性。
结合图2，所述活塞1通过穿设其中的螺栓12固定在所述端盖3中，所述活塞1与端盖3的连接处设有密封件13，所述螺栓12的螺栓头一端穿过所述压紧套9与连接轴2相邻接，所述螺栓12的螺栓杆一端伸出所述端盖3，所述螺栓杆外表面在伸出所述端盖3的外露部分标识了静摩擦组件7与动摩擦组件6的正常使用磨损范围D。所述活塞1的另一端设有凸肩结构，所述凸肩结构与端盖3相抵，并将端盖3的内腔分隔成两个独立的环形腔，其中一腔为与所述管嘴31连通的液压工作腔，另一腔为与位于螺栓杆一端的螺盖15形成的通大气腔。所述活塞1邻接所述连接轴2的一段与所述外筒4形成环形腔，该环形腔上设有用于与大气连通的小孔14，所述小孔14设在外筒4上。
以下结合附图说明本发明的液压机械锁装置的工作原理：
参见图1、图2，当与液压系统连接的管嘴31处于非供压状态时，在液压系统的协调作用下液压马达停止工作，压缩弹簧8推动压紧套9移动至第五止动面F5与第六止动面F6接触压紧，同时第一止动面F1与第二止动面F2脱离，静摩擦组件7与动摩擦组件6之间形成对连接轴2的制动，进而通过连接轴2实现对传动机构的机械锁定，并与系统液压锁共同、协调作用，克服外载，实现传动机构所带负载在任意位置可靠的停滞。
其中，第一止动面F1是指活塞1上靠近螺盖15的一面，第二止动面F2是指螺盖15上靠近活塞1的一面(如图2中示出)，第五止动面F5是指压紧套9上靠近静摩擦组件7的一面，第六止动面F6是指静摩擦组件7上靠近压紧套9的一面(如图3中示出)。
参见图3，当与液压系统连接的管嘴31处于供压状态时，液压油进入封闭的液压工作腔E，推动活塞1移动开锁行程S1，直至第一止动面F1与第二止动面F2接触，通过压紧套9克服压缩弹簧8的弹力，同时使接触的第五止动面F5与第六止动面F6脱离，从而解除静摩擦组件7与动摩擦组件6之间的制动，即在液压系统协调作用下驱动液压马达工作，通过连接轴2带动传动机构运动，进而带动传动机构所带负载的收、放动作。
参见图4，当与液压系统连接的管嘴31处于非供压状态时，在液压系统协调作用下液压马达停止工作，若静摩擦组件7与动摩擦组件6之间磨损量超出螺栓12上标识的正常使用磨损范围D，即压缩弹簧8推动压紧套9带动螺栓12移动至失效行程S3，使第三止动面F3与第四止动面F4接触压紧，此时由于静摩擦组件7和动摩擦组件6之间的磨损量已超出正常使用磨损范围，原本应接触压紧的第五止动面F5和第六止动面F6之间还存在间隙，即失效时的剩余行程S，因此，静摩擦组件7与动摩擦组件6对连接轴2制动失效，即从螺栓12外露部分所标识的正常使用磨损范围D的标记可直接判定机械锁装置的有效性。
其中，第三止动面F3是指螺栓12上的螺栓头一端靠近连接轴2的一端面，第四止动面F4是指连接轴2上靠近螺栓12的一端面(如图2中示出)，正常使用磨损范围D在数值上等于失效行程S3。
本发明通过在液压系统中增加液压机械锁装置，与系统液压锁共同作用，实现负载的停滞，同时能够与系统液压锁协调工作、自动转换，以提高负载工作的可靠性，满足了传动机构所带负载的收、放及停滞响应的快稳协调、工作可靠等功能性需求。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
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