阅读说明：本技术 一种竖直方向的自动锁定装置及其工作方法 (Automatic locking device in vertical direction and working method thereof ) 是由 田二亮 陈华 朱中意 范卿 朱凯峰 杨悬 夏俊哲 张�诚 祝平 于 2020-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种竖直方向的自动锁定装置及其工作方法,该自动锁定装置包括可转动的摆动臂以及竖向运动件,摆动臂由两个呈110°-130°夹角的支臂组成,分别为第一支臂和第二支臂,第一支臂的外端部呈直角三角形状；竖向运动件的外壁面上固定设置有一锁定耳板,锁定耳板的底面与竖向运动件的外壁面共同构成第一支臂外端部的锁定机构；该自动锁定装置的工作方法通过控制竖向运动件在竖直方向上的运动,从而实现摆动臂的直角三角形外端部与锁定机构之间的自动锁定和解锁。本发明的优点是：采用纯机械结构,结构简单,操作方便,降低成本,能够简化锁定及解锁操作的过程,适用于竖直方向运动构件的自动锁定及解锁。(The invention discloses an automatic locking device in the vertical direction and a working method thereof, wherein the automatic locking device comprises a rotatable swing arm and a vertical moving part, the swing arm consists of two support arms with an included angle of 110-130 degrees, the two support arms are respectively a first support arm and a second support arm, and the outer end part of the first support arm is in a right-angled triangle shape; a locking lug plate is fixedly arranged on the outer wall surface of the vertical moving part, and the bottom surface of the locking lug plate and the outer wall surface of the vertical moving part jointly form a locking mechanism at the outer end part of the first supporting arm; the working method of the automatic locking device realizes automatic locking and unlocking between the outer end part of the right triangle of the swing arm and the locking mechanism by controlling the vertical movement of the vertical movement piece in the vertical direction. The invention has the advantages that: the locking and unlocking mechanism has the advantages of simple structure, convenience in operation, cost reduction, capability of simplifying the locking and unlocking operation process, and suitability for automatic locking and unlocking of a vertical moving component.)

一种竖直方向的自动锁定装置及其工作方法

技术领域

本发明属于机械锁定装置技术领域，具体涉及一种竖直方向的自动锁定装置及其工作方法。

背景技术

竖直方向运动构件的安全锁定，对运动构件的运行安全和相关操作人员的生命安全非常重要。常规的锁定装置一般采用动力元件驱动锁定杆或锁定臂，实现对运动构件的机械锁定，结构复杂，锁定操作过程复杂，整体结构体系维护不便。基于此，本领域技术人员急需一种能够实现自动锁定且构造简单的锁定装置。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种竖直方向的自动锁定装置及其工作方法，该自动锁定装置通过采用摆动臂和竖向运动件，并使摆动臂上的第一支臂的直角三角形外端部同竖向运动件上的锁定机构形成配后，从而实现自动锁定和解锁。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种竖直方向的自动锁定装置，其特征在于所述自动锁定装置包括可转动的摆动臂以及竖向运动件，所述摆动臂由两个呈110°-130°夹角的支臂组成，分别为第一支臂和第二支臂，所述第一支臂的外端部呈直角三角形状；所述竖向运动件的外壁面上固定设置有一锁定耳板，所述锁定耳板的底面与所述竖向运动件的外壁面共同构成所述第一支臂外端部的锁定机构。

所述第一支臂与所述第二支臂之间的夹角为120°。

所述第一支臂的直角三角形外端部包括相互垂直的第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面之间通过倒角过渡面连接。

位于所述锁定机构下方的所述竖向运动件外壁面上具有供所述摆动臂转动的内凹空间。

所述第一支臂和所述第二支臂的连接位置处为中心通孔，所述中心通孔中贯穿设置有一可随所述摆动臂转动的销轴，所述销轴的两端安装于一底座的轴套中，所述销轴的一端面具有外凸缘、另一端面安装有锁紧块，所述锁紧块经销轴螺钉同所述销轴的端面固定连接。

所述轴套经若干间隔分布的螺钉同所述底座连接紧固，所述轴套上设置有润滑油杯并通向所述销轴。

所述摆动臂的重心位于所述销轴的一侧。

一种涉及任一所述的竖直方向的自动锁定装置的工作方法，其特征在于所述工作方法为：

（1）当摆动臂处于锁定状态时，所述摆动臂上的第一支臂的直角三角形外端部卡设限位于竖向运动件外壁面与锁定耳板底面共同构成的锁定机构中；

（2）所述竖向运动件的所述锁定机构竖直向上运动至所述第一支臂的所述直角三角形外端部的第一端面和倒角过渡面的交界点时，所述第一支臂随所述竖向运动件的竖直向上运动发生向下的逆时针转动，达到解锁状态；解锁状态下，所述摆动臂在重力作用下转动达到平衡状态，所述平衡状态下所述摆动臂的所述第一支臂和第二支臂以竖直线为对称轴；

（3）所述竖向运动件竖向向下运动并与处于所述平衡状态下的所述摆动臂接触，持续竖直向下移动的所述锁定耳板带动所述摆动臂逆时针转动直至所述锁定耳板与所述摆动臂脱离接触，所述摆动臂在重力作用下回到所述平衡状态下的姿态；之后所述竖向运动件竖向向上运动并与所述摆动臂接触以驱动所述摆动臂逆时针转动，使所述第一支臂和所述第二支臂紧贴于所述锁定耳板的外壁面上，当所述锁定耳板的底面向上移动至与所述第一支臂的所述直角三角形外端部的第一端面和倒角过渡面的交界点时，随着所述竖向运动件继续向上移动，所述第一支臂的所述直角三角形外端部进入所述锁定机构中，再次进入锁定状态。

本发明的优点是：采用纯机械结构，结构简单，操作方便，降低成本，能够简化锁定及解锁操作的过程，适用于竖直方向运动构件的自动锁定及解锁。

附图说明

图1为本发明中摆动臂的结构示意图；

图2为本发明中摆动臂安装在底座上的结构示意图；

图3为本发明中摆动臂安装在底座上的侧视图；

图4为本发明中自动锁定装置安装在混凝土结构上应用的示意图；

图5为本发明中摆动臂与竖向运动件之间的局部结构示意图；

图6为本发明中自动锁定装置的工作流程示意图1；

图7为本发明中自动锁定装置的工作流程示意图2。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-7，图中各标记分别为：摆动臂1、第一支臂2、第二支臂3、直角三角形外端部4、倒角过渡面5、第二端面6、第一端面7、销轴8、轴套9、锁紧块10、销轴螺钉11、底座12、润滑油杯13、螺钉14、竖向运动件15、驱动装置16、混凝土结构17、锁定装置支架18、锁定机构19、锁定耳板20。

实施例：如图1-5所示，本实施例具体涉及一种竖直方向的自动锁定装置，该自动锁定装置包括可转动的摆动臂1以及与之相配合使用的竖向运动件15，摆动臂1由两个呈120°夹角的支臂组成，分别为第一支臂2和第二支臂3，其中，第一支臂2的外端部呈直角三角形状，即直角三角形外端部4；竖向运动件15的外壁面上固定设置有锁定耳板20，锁定耳板20的底面同竖向运动件15的外壁面之间共同构成第一支臂2直角三角形外端部4的锁定机构19，通过控制竖向运动件15在竖直方向上的上下移动，实现第一支臂2的直角三角形外端部4同锁定机构19之间的自动锁定和解锁的操作。

如图1-5所示，本实施例中的摆动臂1由第一支臂2和第二支臂3组成，在第一支臂2和第二支臂3的连接处具有中心通孔，用于贯穿设置同其固定连接并可同步转动的销轴8，销轴8的两端安装在底座12上的轴套9上，轴套9可支撑销轴8带动摆动臂1转动，销轴8的一端面为外凸缘用于限制其在轴向上的移动、另一端面安装有锁紧块10，锁紧块10通过销轴螺钉11固定在销轴8的端面上；轴套9经若干间隔分布的螺钉14同底座12连接紧固，此外，在轴套9上还设置有一润滑油杯13，润滑油杯13诸佛能够储存有润滑油并通过轴套9项销轴8提供润滑。需要说明的是，摆动臂1的重心位于销轴8的一侧，通过控制重心的位置可以实现摆动臂1在稳定状态下的姿态，如图6所示中的解锁状态B即为其平衡状态下的姿态。

如图1所示，本实施例中第一支臂2的直角三角形外端部4的构造包括两个相互垂直的第一端面7和第二端面6，在第一端面7和第二端面6之间切削有一倒角过渡面5，在同锁定机构19的配合使用过程中，倒角过渡面5能够起到一个从第一端面7到第二端面6的引导过渡作用。其中，倒角过渡面5同第一端面7或者是第二端面6之间均呈45°夹角设置。

如图1-5所示，本实施例中的竖向运动件15的外壁面上固定设置有锁定耳板20，锁定耳板20的底面同竖向运动件15的外壁面之间共同构成第一支臂2直角三角形外端部4的锁定机构19，锁定机构19上标示了如图5所示的β点和γ点；此外，在该锁定机构19下方的竖向运动件15的外壁面上开设有可供摆动臂1转动经过的内凹空间。

如图1-5所示，本实施例中的自动锁定装置可使用在垂直方向往复运动构件的自动锁定与解锁，以及竖向启闭的闸门、隔离栏等装置的锁定和解锁。本实施例中，自动锁定装置应用在混凝土结构17中，在混凝土结构17中通过驱动装置16可实现竖向运动件15在竖直方向上的上下驱动；另外，底座12通过锁定装置支架18安装在混凝土结构17上，且位于竖向运动件15的两侧，竖向运动件15在水平高度A和水平高度B之间运动，如图4所示。

如图1-7所示，本实施例中竖直方向的自动锁定装置的工作方法包括以下步骤：

（1）如图1、5、6所示，当摆动臂1处于锁定状态时，摆动臂1的直角三角形外端部4卡在锁定耳板20上的锁定机构19中。

（2）如图1、5、6所示，当竖向运动件15上升一定距离至解锁状态A时，锁定耳板20上的β点超越摆动臂1的直角三角形外端部4回转半径后，摆动臂1在重力作用下绕销轴8转动至解锁状态B状态，从而实现了竖向运动部件15的解锁，达到解锁状态。

（3）如图1、5、6、7所示，此时竖向运动部件15能够沿竖直方向向下运动，达到运动状态C状态时，锁定耳板20的β点接触到摆动臂1，摆动臂1转动至运动状态D状态后，竖向运动部件15可继续向下运动，直至运动状态E，锁定耳板20离开摆动臂1的直角三角形外端部4的回转半径范围后，摆动臂1在重力作用下恢复至平衡状态F；当竖向运动部件15需重新返回锁定位置时，竖向运动部件15上升，达到复位状态G时，竖向运动部件15接触摆动臂1的直角三角形外端部4。竖向运动部件15继续上升推动摆动臂1转动至复位状态H；竖向运动部件15继续上升，直至复位状态I，摆动臂1的直角三角形外端部4越过锁定耳板20上的γ点后，摆动臂1转动达到复位状态J，摆动臂1的直角三角形外端部4接触β点与γ点间锁定耳板20时，竖向运动部件15停止上升。此时，竖向运动部件15向下运动直至竖向运动部件1恢复至锁定状态，从而实现竖向运动部件15的自动锁定和解锁。