本發(fā)明涉及一種電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置，用于可重復(fù)使用的運(yùn)載器著陸支腿。

背景技術(shù)：

隨著可重復(fù)使用運(yùn)載器的發(fā)射并回收成功，可重復(fù)使用運(yùn)載器著陸支腿得到應(yīng)用。作為著陸支腿的收放部件，多級(jí)作動(dòng)筒的傳統(tǒng)收放形式為氣/液壓傳動(dòng)，隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，電動(dòng)作動(dòng)筒得到應(yīng)用。相較于傳動(dòng)電作動(dòng)筒來(lái)說(shuō)，其全伸長(zhǎng)狀態(tài)下長(zhǎng)度與全收起狀態(tài)下長(zhǎng)度的比例通常較小，無(wú)法滿(mǎn)足可重復(fù)使用運(yùn)載器著陸支腿的收放尺寸要求，因此為了實(shí)現(xiàn)作動(dòng)筒在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的大展開(kāi)行程，需設(shè)計(jì)多級(jí)連續(xù)收放機(jī)構(gòu)。同時(shí)為了確保多級(jí)作動(dòng)筒能夠可靠支撐可重復(fù)使用運(yùn)載器的著陸沖擊載荷，需在電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒完全展開(kāi)后可靠鎖緊，在運(yùn)載器回收后能夠解鎖收起。傳統(tǒng)電作動(dòng)筒鎖緊有些通過(guò)對(duì)電機(jī)抱剎來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)作動(dòng)筒伸出到末端位置時(shí)，電機(jī)斷電，與電機(jī)同軸連接的抱剎通電，通過(guò)剎車(chē)片的摩擦力限制電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)鎖緊作動(dòng)筒的目的，這種鎖緊方式適用于負(fù)載較小的情況，在可重復(fù)使用運(yùn)載器著陸過(guò)程中巨大沖擊載荷的作用下，會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損壞，從而鎖緊失效，有些電作動(dòng)筒鎖緊方式通過(guò)機(jī)械可靠鎖緊，但是鎖緊裝置主要部件內(nèi)腔形狀十分復(fù)雜，加工困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供了一種電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置，能夠連續(xù)展開(kāi)行程長(zhǎng)，能夠可靠上鎖與解鎖，加工難度小。

本發(fā)明包括外筒、中間筒、內(nèi)筒、絲杠以及安裝在絲杠外側(cè)的兩級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)，所述的兩級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)包括上級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)和下級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)；

所述的下級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)包括下滑動(dòng)套筒、下解鎖套筒、下鎖定滑塊、下限位滑塊、下彈性元件、下鍵與下鋼球，所述的下滑動(dòng)套筒安裝于外筒與下解鎖套筒之間，下滑動(dòng)套筒內(nèi)壁具有兩層臺(tái)階，下滑動(dòng)套筒內(nèi)壁大臺(tái)階端與下鎖定滑塊之間形成間隙配合，下滑動(dòng)套筒內(nèi)壁小臺(tái)階端與下解鎖套筒之間形成間隙配合，下滑動(dòng)套筒上端徑向均布用于放置下鋼球的通孔，下滑動(dòng)套筒內(nèi)壁上端開(kāi)有內(nèi)螺紋，與中間筒下端的外螺紋相固定連接，所述下解鎖套筒安裝在絲杠上，下解鎖套筒的大臺(tái)階外圓面開(kāi)有凹槽，鍵放置于下解鎖套筒的凹槽與外筒的內(nèi)壁凹槽組成的空間中，鍵的寬度與外筒內(nèi)壁凹槽形成間隙配合，下解鎖套筒的上端開(kāi)有外壁螺紋，下限位滑塊通過(guò)內(nèi)壁螺紋與下解鎖套筒的外壁螺紋相固定連接，下鎖定滑塊外壁上端開(kāi)有與下鋼球相配合的環(huán)形凹槽，下彈性元件安裝在下滑動(dòng)套筒內(nèi)壁小臺(tái)階端與下鎖定滑塊內(nèi)壁臺(tái)階之間；

所述的上級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)與下級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)相似，上級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)包括上滑動(dòng)套筒、上解鎖套筒、上鎖定滑塊、上限位滑塊、上彈性元件、上鍵與上鋼球，所述的上滑動(dòng)套筒安裝于外筒與上解鎖套筒之間，上滑動(dòng)套筒內(nèi)壁具有兩層臺(tái)階，上滑動(dòng)套筒內(nèi)壁大臺(tái)階端與上鎖定滑塊之間形成間隙配合，上滑動(dòng)套筒內(nèi)壁小臺(tái)階端與上解鎖套筒之間形成間隙配合，滑動(dòng)套筒上端徑向均布用于放置上鋼球的通孔，其中的上滑動(dòng)套筒內(nèi)壁上端螺紋與內(nèi)筒下端的外壁螺紋相固定連接，上鍵放置于上解鎖套筒的外壁凹槽與中間筒的內(nèi)壁凹槽組成的空間中，上解鎖套筒安裝在絲杠上，上鎖定滑塊外壁上端開(kāi)有與上鋼球相配合的環(huán)形凹槽，上彈性元件安裝在上滑動(dòng)套筒內(nèi)壁小臺(tái)階端與上鎖定滑塊內(nèi)壁臺(tái)階之間。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的下解鎖套筒開(kāi)有內(nèi)壁螺紋，初始安裝于絲杠上的外表面螺紋端，所述的上解鎖套筒開(kāi)有內(nèi)壁螺紋，在初始位置處與絲杠上的外表面螺紋形成螺紋連接。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的上彈性元件和下彈性元件為圓柱彈簧或蝶型彈簧。

本發(fā)明有益效果在于：將解鎖套筒由絲杠帶動(dòng)進(jìn)行多級(jí)作動(dòng)筒連續(xù)展開(kāi)，使得此機(jī)構(gòu)展開(kāi)行程大的能力；另外由于完全展開(kāi)狀態(tài)下鋼球被鎖定滑塊限位在外筒及中間筒的鎖槽中，保證了外筒、中間筒以及內(nèi)筒鎖緊為一體，因此可承受較大的沖擊載荷，可靠性高；同時(shí)此機(jī)構(gòu)部件加工簡(jiǎn)單，拆裝方便，使用壽命長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

圖2為本電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置內(nèi)筒展開(kāi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置全展開(kāi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置的下滑動(dòng)套筒立體示意圖。

圖5為本電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置的下解鎖套筒立體示意圖。

圖6為本電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置的下鎖定滑塊立體示意圖。

圖7為本電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置的下限位滑塊立體示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明提供了一種電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置，該裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，內(nèi)筒展開(kāi)結(jié)構(gòu)如圖2所示，全展開(kāi)結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括外筒2、中間筒17、內(nèi)筒18、絲杠19以及安裝在絲杠19外側(cè)的兩級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的兩級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)包括上級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)和下級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)。

所述的下級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)包括下滑動(dòng)套筒5（如圖4所示）、下解鎖套筒3（如圖5所示）、下鎖定滑塊7（如圖6所示）、下限位滑塊9（如圖7所示）、下彈性元件6、下鍵4與下鋼球8，所述的下滑動(dòng)套筒5安裝于外筒2與下解鎖套筒3之間，下滑動(dòng)套筒5內(nèi)壁具有兩層臺(tái)階，下滑動(dòng)套筒5內(nèi)壁大臺(tái)階端與下鎖定滑塊7之間形成間隙配合，下滑動(dòng)套筒5內(nèi)壁小臺(tái)階端與下解鎖套筒3之間形成間隙配合，下滑動(dòng)套筒5上端徑向均布用于放置下鋼球8的通孔，下滑動(dòng)套筒5內(nèi)壁上端開(kāi)有內(nèi)螺紋，與中間筒17下端的外螺紋相固定連接，所述下解鎖套筒3安裝在絲杠19上，下解鎖套筒3的大臺(tái)階外圓面開(kāi)有凹槽，鍵4放置于下解鎖套筒3的凹槽與外筒2的內(nèi)壁凹槽組成的空間中，鍵4的寬度與外筒2內(nèi)壁凹槽形成間隙配合，下解鎖套筒3的上端開(kāi)有外壁螺紋，下限位滑塊9通過(guò)內(nèi)壁螺紋與下解鎖套筒3的外壁螺紋相固定連接，下鎖定滑塊7外壁上端開(kāi)有與下鋼球8相配合的環(huán)形凹槽，下彈性元件6安裝在下滑動(dòng)套筒5內(nèi)壁小臺(tái)階端與下鎖定滑塊7內(nèi)壁臺(tái)階之間；

所述的上級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)與下級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)相似，上級(jí)鋼球鎖機(jī)構(gòu)包括上滑動(dòng)套筒12、上解鎖套筒10、上鎖定滑塊14、上限位滑塊16、上彈性元件13、上鍵11與上鋼球15，所述的上滑動(dòng)套筒12安裝于外筒2與上解鎖套筒10之間，上滑動(dòng)套筒12內(nèi)壁具有兩層臺(tái)階，上滑動(dòng)套筒12內(nèi)壁大臺(tái)階端與上鎖定滑塊14之間形成間隙配合，上滑動(dòng)套筒12內(nèi)壁小臺(tái)階端與上解鎖套筒10之間形成間隙配合，滑動(dòng)套筒12上端徑向均布用于放置上鋼球15的通孔，其中的上滑動(dòng)套筒12內(nèi)壁上端螺紋與內(nèi)筒18下端的外壁螺紋相固定連接，上鍵11放置于上解鎖套筒10的外壁凹槽與中間筒17的內(nèi)壁凹槽組成的空間中，上解鎖套筒10安裝在絲杠19上，上鎖定滑塊14外壁上端開(kāi)有與上鋼球15相配合的環(huán)形凹槽，上彈性元件13安裝在上滑動(dòng)套筒12內(nèi)壁小臺(tái)階端與上鎖定滑塊14內(nèi)壁臺(tái)階之間。

如圖5所示，下解鎖套筒3開(kāi)有內(nèi)壁螺紋，初始安裝于絲杠19上的無(wú)外表面螺紋端，所述的上解鎖套筒10開(kāi)有內(nèi)壁螺紋，在初始位置處與絲杠19上的外表面螺紋形成螺紋連接。

該機(jī)構(gòu)的工作原理是：當(dāng)電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒處于完全收起狀態(tài)時(shí)，只有上解鎖套筒10與絲杠19處于完全嚙合狀態(tài)，下解鎖套筒3處于絲杠19的無(wú)外螺紋端，此時(shí)啟動(dòng)電機(jī)展開(kāi)多級(jí)作動(dòng)筒，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)由減速裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪1傳遞給多級(jí)作動(dòng)筒內(nèi)的絲杠19，絲杠19帶動(dòng)上解鎖套筒10、上滑動(dòng)套筒12以及內(nèi)筒18一起作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，直至上滑動(dòng)套筒12中的上鋼球15運(yùn)動(dòng)至中間筒17上端的鎖槽處，在上彈性元件13以及上鎖定滑塊14的推動(dòng)下進(jìn)入鎖槽中，上鎖定滑塊14運(yùn)動(dòng)至上限位滑塊16處終止，并對(duì)上鋼球15起到限位作用，如附圖2所示，此時(shí)內(nèi)筒18與中間筒17通過(guò)鋼球鎖相互鎖定，形成一個(gè)整體作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)下解鎖套筒3進(jìn)入絲杠19外螺紋端并與絲杠19嚙合。此后上解鎖套筒10與絲杠19脫離嚙合狀態(tài)，絲杠19只帶動(dòng)下解鎖套筒3、下滑動(dòng)套筒5以及中間筒17作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，直至下滑動(dòng)套筒5中的鋼球8運(yùn)動(dòng)至外筒2上端的鎖槽處，在下彈性元件6及下鎖定滑塊7的推動(dòng)下進(jìn)入鎖槽，完成鎖定，此時(shí)電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置達(dá)到全伸長(zhǎng)鎖定狀態(tài)，如附圖3所示。

當(dāng)電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收起時(shí)，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下解鎖套筒3直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，下限位滑塊9推動(dòng)下鎖定滑塊7運(yùn)動(dòng)，使得下鋼球8由外筒2上端的鎖槽中脫落，從而完成解鎖，此時(shí)電機(jī)帶動(dòng)中間筒17與內(nèi)筒18一起作收起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，上解鎖套筒10嚙合入絲杠19，之后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至下解鎖套筒3脫離絲杠19，此時(shí)中間筒17達(dá)到收起位置并被限位不再作收起直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而電機(jī)只帶動(dòng)上解鎖套筒10、上限位滑塊16作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，上限位滑塊16推動(dòng)上鎖定滑塊14解開(kāi)上鋼球15的鎖定，此后內(nèi)筒18收起，電動(dòng)多級(jí)作動(dòng)筒收放鎖定裝置達(dá)到全收起狀態(tài)。

本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。