一种机械按钮式锁止装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及机械制造和锁止装置技术领域，具体而言，涉及一种机械按钮式锁止装置及其使用方法。


背景技术：

2.目前，在火工品运输车中，弹药等危化品往往是以单个防爆箱为单元码放在货箱底部，由于是单层码放，火工品运输的数量十分有限，火工品运输车的空间利用率也极低，现有火工品运输中弹箱采用木质包装箱，只码放一层，自由放在运输车货箱底部，由于只有单层码放，无固定锁定装置,而如果要提高弹箱的运输效率，可以采取抽拉的货架形式堆放弹箱。而如果弹箱要存放在货架上，在运输中弹箱与货架之间就需要锁紧装置来锁紧,由于火工品货品特殊性，运输过程中不能带电，因此锁紧装置又不能采用电磁锁紧。同时随着自动化时代的到来，为了自动取货机器人可以在驻车情况下更方便从货架上取货箱，就又要求锁紧装置简单可靠，同时方便锁紧和解锁。
3.在现有锁止技术中，现有的适合车载运输的锁紧装置，大类有三种，
4.一是普通门上安装的旋锁，采用钥匙或手柄旋转，来带动锁舌伸缩进行锁紧或解锁。但是在机器人取箱过程中，旋转方式对于机器人来说操作复杂，精度要求高，这种锁紧方式十分不易解锁。
5.二是电磁锁，电磁锁止装置安全可靠，可方便解锁，但是需要全程通电，这对于危化品运输来说极具危险性，由于危化品运输过程中最怕静电，不能有电的存在，因此电磁锁闭方式也不适合作为防爆箱的锁止机构。
6.三是普通快拆压紧机构，通过手动压紧来锁止箱子与货柜之间的运动，起到运输过程中固定弹箱的作用，到位后也需要手动掰起快拆压片，解锁箱子锁定，但是该操作复杂，需手工才能解锁，无法全流程自动化运行。
7.综上所述，为解决火工品等危化品运输过程中的锁止及机器人自动解锁的问题，需要一种纯机械式方便可靠的锁具。


技术实现要素：

8.本发明的主要目的在于提供一种机械按钮式锁止装置及其使用方法，以解决现有技术中火工品等危化品运输过程中的锁止带电，及机器人自动解锁操作复杂的问题。
9.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机械按钮式锁止装置，包括：
10.锁体，与货架相连；
11.齿轮卷轴，固定在锁体上，具有齿轮部和收卷部；
12.拉绳，一端与齿轮卷轴的收卷部相连；
13.齿条，与齿轮卷轴的齿轮部啮合；
14.解锁按钮，与齿条远离齿轮卷轴的一端相连；
15.锁舌，与拉绳另一端相连；以及
16.压簧，一端固定在锁体上，另一端与锁舌相连；
17.锁口，与锁舌配合，与弹箱相连。
18.优选的，所述齿轮卷轴两端通过转动轴承与锁体相连，所述锁体上设有轴承孔，所述轴承孔内设置转动轴承。锁体上设有两个用于安装齿轮转轴的轴承孔，轴承孔内安装有轴承，齿轮转轴的两端分别与轴承孔内的轴承配合，卷筒设置目的是为了将拉绳收卷进而通过收卷拉绳来将锁舌从锁口中拉出。齿轮卷轴上还设有齿轮部，齿轮部设置目的是实现与齿条配合，实现将齿条的直线移动转换为齿轮卷轴的转动，进而实现带动卷筒转动，进而实现通过卷筒的转动来收卷拉绳，进而通过拉绳拉动锁舌移动。齿轮和齿条结构配合，其传动精确性更高、稳定性更好。拉绳、卷筒、齿轮、锁舌为纯机械结构，不存在电学元件和电磁元件，不会产生电，能够最大程度的保证弹药的安全性。
19.优选的，所述收卷部为卷筒，所述卷筒与拉绳的一端相连。其中齿轮的收卷部为卷筒，拉绳可直接拴在卷筒上，也可以在卷筒上设置凸耳，凸耳上设置用于插设拉绳端部的孔，将拉绳拴在凸耳上，实现将拉绳一端与卷筒固定，便于实现卷筒对拉绳的收卷。
20.优选的，所述齿轮卷轴的齿轮中心位置设有卷簧。用于保证拉绳处于伸直状态。
21.优选的，所述锁体上具有第一滑轨，所述第一滑轨与齿条配合。第一滑轨设置目的实现实现齿条沿着第一滑轨做直线移动，进而将直线移动转换为齿轮的转动。
22.优选的，所述锁体上还具有第二滑轨，所述第二滑轨与锁舌配合。第二滑轨的设置目的是实现锁舌沿着第二滑轨做直线移动，其中第二滑轨的轴线与拉绳、拉簧的轴线相互平行，锁舌在第二滑动上移动，第二滑轨位于锁体上，主要用于导向和限位锁舌的作用。
23.优选的，所述锁体与货架相连。锁体设置在货架靠近容纳腔进口的位置，保证在弹药箱完全插设到容纳腔时自动锁止。
24.优选的，所述货架具有若干层，每一层设有若干容纳腔。呈矩阵蜂巢式布设货架的容纳腔，能够实现运输更多的弹药。
25.优选的，所述容纳腔内设置弹箱，所述弹箱和货架之间设置锁止装置。锁止装置实现保证弹药在货架上的稳定性，保证弹药运输的安全性。
26.根据本发明的另一方面提供了一种机械按钮式锁止装置的使用方法，包括：
27.步骤(1)：锁止时弹箱带动锁口沿锁止方向推入，压入锁舌，在压簧弹力下锁舌遇见插口压入插口，进而锁止；
28.步骤(2)：解锁时，按压解锁按钮，通过齿条带动齿轮回转，进而收缩拉绳，通过拉绳拉回锁舌，进而解锁锁止，抽出锁口。
29.应用本发明的技术方案，
30.推动弹箱往货架容纳腔推动过程中，弹药箱带动锁口移动，锁口的楔状倾斜面与锁舌的楔状倾斜面接触，进而挤压，在沿着拉簧轴线方向的分力作用下，使锁舌沿着拉簧轴线方向移动，进而实现锁舌缩回，即沿着拉簧和拉绳轴线方向移动，锁舌的插入端的顶端接触到锁口的侧面，然后继续推动弹箱，锁舌相对锁口移动到插口处，在压簧的作用下锁舌复位，锁舌的插入端顺利插入到锁口的插口中，实现将弹箱和货架固定。该结构实现弹箱在推进货架容纳腔内快要接触的同时实现自动锁止，无需单独在实施上锁的动作或过程，而且无电，保证了弹药的安全，同时保证了弹药不会滑落的安全。
31.通过按压按钮，使齿条沿着第一滑轨滑动，进而将齿条的直线运动转换为齿轮的转动，进而齿轮带动齿轮卷轴上的卷筒转动，进而实现收卷拉绳，通过拉绳将锁舌拉动，实现锁舌和锁口的脱离。拉绳、卷筒、齿轮、锁舌为纯机械结构，不存在电学元件和电磁元件，不会产生电，能够最大程度的保证弹药的安全性。
32.本发明纯机械结构锁止装置，不需要电，火工品解锁无危险。按压解锁方式，一键按压解锁锁舌，操作简单便捷，无需旋转操作，易于自动化解锁使用。结构简单，成本低。锁止可靠，适合运输中锁止使用。纯机械结构不带电，适合危化品运输锁止。按钮式一键解锁，操作方便，利于机器人等自动装置解锁。
附图说明
33.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
34.图1示出了根据本发明的机械按钮式锁止装置的结构示意图；
35.图2示出了图1中的机械按钮式锁止装置的齿轮卷轴结构视图；
36.图3示出了图1中的机械按钮式锁止装置的锁止过程视图；
37.图4示出了图1中的机械按钮式锁止装置的锁止状态视图；
38.图5示出了图1中的机械按钮式锁止装置的解锁过程视图；
39.图6示出了图1中的机械按钮式锁止装置的货架与货箱正视图；
40.图7示出了图1中的机械按钮式锁止装置的单组弹箱与货架主视图；
41.图8示出了图1中的机械按钮式锁止装置的单组弹箱与货架左视图；
42.图9示出了图1中的机械按钮式锁止装置的单组弹箱与货架俯视图。
43.其中，上述附图包括以下附图标记：
44.齿轮卷轴1；齿条2；压簧3；拉绳4；锁舌5；锁口6；解锁按钮7；货架8；弹箱9；容纳腔10；卷筒11；齿轮12。
具体实施方式
45.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
46.如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种机械按钮式锁止装置，包括：锁体，齿轮卷轴1，固定在锁体上，具有齿轮部和收卷部。拉绳4，一端与齿轮卷轴1的收卷部相连；齿条2，与齿轮卷轴1的齿轮部啮合。解锁按钮7，与齿条2远离齿轮卷轴1的一端相连。锁舌5，与拉绳4另一端相连。压簧3，一端固定在锁体上，另一端与锁舌5相连。锁口6，与锁舌5配合。
47.本实施例中，锁体，锁体与货架8相连。货架8具有若干层，每一层设有若干容纳腔10。容纳腔10内设置弹箱9，弹箱9和货架8之间设置锁止装置。具体的，锁体即锁止装置的壳体，壳体用于支撑、固定压簧3、齿轮卷轴1、锁舌5、解锁按钮7、第一滑轨、和第二滑轨。其中货架8包括若干层，其中每层又包括若干个容纳腔10，容纳腔10用于容纳弹箱9，弹箱9如同一个个抽屉一样插设在货架8的容纳腔10内，由于弹箱9内的弹药受到碰撞容易爆炸，因此要保证弹箱9在容纳腔10内的稳定性，保证不会从容纳箱内滑出，避免由于惯性导致从货架8上掉落，因此在容纳腔10内设置锁止装置，通过锁止装置将弹箱9和货架8固定，保证弹箱9
在货架8容纳腔10内的稳定和可靠。
48.本实施例中，齿轮卷轴1，固定在锁体上，具有齿轮部和收卷部。收卷部为卷筒11，卷筒11与拉绳4的一端相连。齿轮卷轴1两端通过转动轴承与锁体相连，锁体上设有轴承孔，轴承孔内设置转动轴承。齿轮卷轴1的齿轮12中心位置设有卷簧。具体的，锁体上设有两个用于安装齿轮12转轴的轴承孔，轴承孔内安装有轴承，齿轮12转轴的两端分别与轴承孔内的轴承配合，卷筒11设置目的是为了将拉绳4收卷进而通过收卷拉绳4来将锁舌5从锁口6中拉出。齿轮卷轴1上还设有齿轮部，齿轮部设置目的是实现与齿条2配合，实现将齿条2的直线移动转换为齿轮卷轴1的转动，进而实现带动卷筒11转动，进而实现通过卷筒11的转动来收卷拉绳4，进而通过拉绳4拉动锁舌5移动。齿轮12和齿条2结构配合，其传动精确性更高、稳定性更好。拉绳4、卷筒11、齿轮12、锁舌5为纯机械结构，不存在电学元件和电磁元件，不会产生电，能够最大程度的保证弹药的安全性。
49.本实施例中，拉绳4，一端与齿轮卷轴1的收卷部相连。其中齿轮12的收卷部为卷筒11，拉绳4可直接拴在卷筒11上，也可以在卷筒11上设置凸耳，凸耳上设置用于插设拉绳4端部的孔，将拉绳4拴在凸耳上，实现将拉绳4一端与卷筒11固定，便于实现卷筒11对拉绳4的收卷。
50.本实施例中，齿条2，与齿轮卷轴1的齿轮部啮合。锁体上具有第一滑轨，所述第一滑轨与齿条2配合。具体的，齿条2沿着第一滑轨移动，齿条2背对齿的一端可设置为凸状结构，第一滑轨上可设置为凹状结构，通过凸状结构和凹状结构相互配合实现齿条2沿着第一滑轨相对滑动。也可在齿条2两侧设置滑动凸起，第一滑轨滑槽的两侧设置与滑动凸起配合的开槽，进而实现齿条2沿着第一滑轨进行滑动，并且齿条2端部与齿轮12啮合，通过按压按钮，使齿条2沿着第一滑轨滑动，进而将齿条2的直线运动转换为齿轮12的转动，进而齿轮12带动齿轮卷轴1上的卷筒11转动，进而实现收卷拉绳4，通过拉绳4将锁舌5拉动，实现锁舌5和锁口6的脱离。拉绳4、卷筒11、齿轮12、锁舌5为纯机械结构，不存在电学元件和电磁元件，不会产生电，能够最大程度的保证弹药的安全性。
51.本实施例中，解锁按钮7，与齿条2远离齿轮卷轴1的一端相连。具体的，解锁按钮7设置在齿条2端部，其设置目的是便于实现机器人进行一键操作，无需复杂的操作步骤，简化操作过程，便于实现机器人控制和操作，实现摆脱人力，提高自动化程度。机器人只需要一健按压便可实现将锁舌5与锁口6脱离，进而实现货架8和弹箱9的分离，进而便于将弹箱9从货架8上取下。具有操作简便、一键解锁的效果。
52.本实施例中，锁舌5，与拉绳4另一端相连。锁体上还具有第二滑轨，所述第二滑轨与锁舌5配合。具体的，锁舌5为楔形结构，其中锁口6也设有与锁舌5配合的楔形结构，楔形结构设置目的是便于实现在推动弹箱9时，锁口6楔形面与锁舌5的楔形面相接触，进而产生边挤压、边在向前的分力下前进、边在另一分力下挤压使锁舌5沿着拉绳4方向移动，不至于由于挤压使锁舌5紧贴滑轨，导致不能缩回，进而阻挡住弹箱9的推进，楔形面的设置能够保证弹药箱的推进，而且还能产生使锁舌5收缩的分力，进行保证锁舌5顺利的卡入锁口6内，进而实现弹箱9和货架8的固定。
53.本实施例中，压簧3，一端固定在锁体上，另一端与锁舌5相连。具体的，压簧3设置目的是保证拉绳4将锁舌5从锁口6拉出后的复位，拉绳4拉动锁舌5，锁舌5会压缩压簧3，当拉绳4释放对锁舌5的拉力后，锁舌5会在拉簧的弹力作用下复位。同时保证锁舌5的插入端
能够顺利的插入到锁口6中，在推动弹箱9往货架8容纳腔10推动过程中，弹药箱带动锁口6移动，锁口6的楔状倾斜面与锁舌5的楔状倾斜面接触，进而挤压，在沿着拉簧轴线方向的分力作用下，使锁舌5沿着拉簧轴线方向移动，进而实现锁舌5缩回，即沿着拉簧和拉绳4轴线方向移动，锁舌5的插入端的顶端接触到锁口6的侧面，然后继续推动弹箱9，锁舌5相对锁口6移动到插口处，在压簧3的作用下锁舌5复位，锁舌5的插入端顺利插入到锁口6的插口中，实现将弹箱9和货架8固定。该结构实现弹箱9在推进货架8容纳腔10内快要接触的同时实现自动锁止，无需单独在实施上锁的动作或过程，而且无电，保证了弹药的安全，同时保证了弹药不会滑落的安全。
54.本实施例中，锁口6，与锁舌5配合。锁口6具有插口部，锁舌5具有滑动部和插设部，其中插设部与插口部配合，插设部为楔状结构，锁口6也具有与插设部楔状结构相对应的楔状结构，其倾斜面倾斜方向和倾斜角度一致。当推动弹箱9时带动锁口6移动，锁口6的倾斜面与插口部的倾斜面接触，继续推动弹箱9，锁口6会挤压锁舌5，在挤压分力作用下，锁舌5会沿着压簧3和拉绳4轴线方向即沿着第二滑轨移动，继续推动，插口部的顶端移动到锁口6部的侧面，继续推动，当弹药箱即将推进货架8的容纳腔10内时，插口部正对锁口6的插口部，在压簧3作用下复位，实现推动弹药的过程中自动锁止，具有无电、快速、便捷、安全、高效的效果。
55.本专利锁止装置由齿轮卷轴1、齿条2、压簧3、拉绳4、锁舌5、锁口6、解锁按钮7组成。其中齿轮卷轴1为一部分为齿轮12，一部分为卷轴的零件，齿轮部分与齿条2啮合，解锁时传动解锁力矩，带动卷轴卷起拉绳4，进而拉动锁舌5缩回进而解锁。齿轮12中心放置小弹性卷簧，用于保持拉绳4伸直状态。锁止时锁口6沿锁止方向推入，压入锁舌5，在压簧3弹力下锁舌5遇见锁口6压入锁口6，进而锁止，解锁时，压按解锁按钮7，通过齿条2带动转轴回转，进而收缩拉绳4，通过拉绳4拉回锁舌5，进而解锁锁止，抽出锁口6。
56.本发明另一实施例中提供了一种机械按钮式锁止装置的使用方法，包括：
57.步骤(1)：锁止时弹箱9带动锁口6沿锁止方向推入，压入锁舌5，在压簧3弹力下锁舌5遇见插口压入插口，进而锁止。
58.步骤(2)：解锁时，按压解锁按钮7，通过齿条2带动齿轮12回转，进而收缩拉绳4，通过拉绳4拉回锁舌5，进而解锁锁止，抽出锁口6。
59.具体的，
60.步骤(1)：推动弹箱9往货架8容纳腔10推动过程中，弹药箱带动锁口6移动，锁口6的楔状倾斜面与锁舌5的楔状倾斜面接触，进而挤压，在沿着拉簧轴线方向的分力作用下，使锁舌5沿着拉簧轴线方向移动，进而实现锁舌5缩回，即沿着拉簧和拉绳4轴线方向移动，锁舌5的插入端的顶端接触到锁口6的侧面，然后继续推动弹箱9，锁舌5相对锁口6移动到插口处，在压簧3的作用下锁舌5复位，锁舌5的插入端顺利插入到锁口6的插口中，实现将弹箱9和货架8固定。
61.步骤(2)：通过按压按钮，使齿条2沿着第一滑轨滑动，进而将齿条2的直线运动转换为齿轮12的转动，进而齿轮12带动齿轮卷轴1上的卷筒11转动，进而实现收卷拉绳4，通过拉绳4将锁舌5拉动，实现锁舌5和锁口6的脱离。
62.从以上描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：纯机械结构锁止装置，不需要电，火工品解锁无危险。按压解锁方式，一键按压解锁锁舌5，操作简单便
捷，无需旋转操作，易于自动化解锁使用。结构简单，成本低。锁止可靠，适合运输中锁止使用。纯机械结构不带电，适合危化品运输锁止。按钮式一键解锁，操作方便，利于机器人等自动装置解锁。
63.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。