专利名称：作动筒滑块卡环锁的制作方法
技术领域：
本发明是关于应用于飞机液压系统作动筒上的机械锁具，更具体地说，本发明是关于可以集成在作动筒内的一种新型卡环锁。
背景技术：
在现代作动系统中，有很多地方需要在作动系统失去动力后，通过自身配置的特殊机械装置，将作动系统牢固地锁定在某些特殊位置，并能抵御外部负载。因此绝大部分飞机液压系统执行机构中，广泛使用的作动筒内，几乎都集成有内、外机械锁的方案。目前，在航空上使用的机械锁主要有两种一种是在作动系统中独立配置的，专用于起锁定作用的机械装置，称为外锁；另一种是在系统执行机构——作动筒中集成的，起锁定作用的机械装置，称为内锁。上述在作动筒内集成的机械内锁，主要有钢球锁、指形锁、筒夹锁、卡环锁四种。钢球锁(滚珠锁、钢珠锁)，钢球锁锁定后，为使钢球工作可靠，锁槽和锥形活塞应当有足够的硬度，防止过度磨损或损坏锁槽；为使各钢球受力比较均匀，防止个别钢球受力过大造成锁槽或钢球的破坏，对锁槽的制造加工要求较高；滚珠锁锁定可靠，结构简单，但承载能力较小。钢球锁是利用钢球通过锁座活塞阻止活塞杆向右运动，实现锁定活塞杆向右运动的目的，这种钢球锁的原理是当活塞杆在液压作用下伸出，活塞上的钢球(8 12个)与锁座活塞接触时，推动锥形活塞运动并压缩弹簧；当活塞带着钢球移到锁槽处，钢球被锥形活塞挤入锁槽，将活塞锁住。当高压油反向进入时，推动锥形活塞运动，使锥形活塞离开钢球，活塞便在油压作用下运动，并带着钢球脱离锁槽而开锁。指形锁上锁压力大，稳定可靠，制造、安装难度大。筒夹锁(花瓣锁、合叶锁)，在结构形式上有两种，一种是将游动锁活塞设置在活塞杆组件上的合叶锁，另一种是将游动锁活塞设置在端盖组件上的花瓣锁，其主要优点是承载能力较大，但死结构较长；卡环锁受力大，接触面大，受力平稳，卡环锁锁定后，承载能力很强。在飞机液压系统用的作动筒上使用较多的是钢珠锁和卡环锁。卡环锁上锁状态是卡环锁最严酷的工作状态，卡环有收环和张环之分。收环是指卡环在工作过程中，只产生收缩弹性变形，自然状态是其最大尺寸状态；张环是指卡环在工作过程中，只产生张开弹性变形，自然状态是其最小尺寸状态。现有技术张环卡环锁是将游动活塞，设置在活塞杆组件上的卡环锁，张环在卡环上锁过程中，上锁活塞需克服卡环的弹力，强行将卡环张开。上锁时，卡环处于强制张开状态，开锁时，在上锁活塞退出，卡环在自身弹力、开锁压力和负载力的联合作用下收缩，使卡环能整体进入环形锁座内孔，完成开锁过程。卡环锁的工作原理为当活塞杆在液压作用下移到伸出位置并达到顶点时，卡环便与壳体上的锁槽重合，卡环膨胀开并卡入槽内，活塞被锁定。定位的方法是游动活塞凸部插入卡环内径里，制止卡环收缩。此时活塞杆受外载荷作用便不会移动。当活塞杆收回时，游动活塞在液压作用下向左移动并将卡环松开，卡环在其弹力和活塞杆作用下从锁槽斜面滑出而开锁。卡环锁虽然有其承载能力很大的优点，但是在卡环开锁离开锁槽后，卡环在作动筒体内孔不能处于完全张开后自由状态，卡环锁在作动筒筒体运动过程中还带有负载，特别是负载较大时，在负载荷的作用下，作动筒筒体与卡环高应力接触，存在划伤作动筒筒体的隐患。上述所说的卡环锁的承载能力强，实际是不全面的。由于在机械锁和作动筒集成在一起后，卡环锁的承载能力不能只考虑锁定能力，还应包括机械锁的锁定能力和作动筒的作动能力，卡环锁只是锁定载荷大，而作动能力并不强。
发明内容
本发明是任务是提供一种能够使带载开锁压力与空载开锁压力更接近，锁定能力和作动能力更强，能承受大载荷，又能避免筒体划伤的新型卡环锁。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种作动筒滑块卡环锁，包括装配在作动筒轴向端部筒体内的游动锁活塞10和设置在锁具环形型腔中，夹装在作动筒活塞2端面上的开口卡环4，其特征在于作动筒锁端台阶轴装配形成的环槽孔径>开口卡环4完全张开的最大自由尺寸，贴合在游动锁活塞10与柱塞端盖12装配端面上的环形锁座
3,端口上制有与开口卡环4外圆梯形截面凸台默契配合的径向凸台，且该朝向圆心的径向凸台端面贴合在作动筒台阶孔底端面上；开口卡环4和径向支撑开口卡环4的浮动滑块6装夹在承力锁盘7端面与动筒活塞2端面之间，至少三个沿开口卡环4内圆等分均布的T形圆弧浮动滑块6，由固联于作动筒活塞2端面上的螺栓9，通过承力锁盘7圆周上分布的紧固孔和浮动滑块6上的径向椭圆孔活动连接，可在椭圆孔中做径向运动。在所述浮动滑块6的自由端口上，还制有与上述游动锁活塞10阶梯轴筒口外圆锥体，锥度一致的圆锥喇叭口。本发明相比于现有技术具有如下有益效果本发明在游动锁活塞10与开口卡环4之间设置一个支撑开口卡环的过渡浮动滑块6，使开口卡环4在作动筒体中运动时，沿圆周等分方向分布制成的支撑浮动滑块6，对开口卡环的支撑达到最大，由于浮动滑块6等分方向分布，使浮动滑块受力均匀，既能满足要求的载荷，又不与作动筒筒体表面接触，从而避免因开口卡环与筒体接触应力过大而出现的筒体划伤现象。由于开口卡环锁在带有负载时，特别是负载较大时，在浮动滑块与活塞端面、固定承力锁盘产生的摩擦力、卡环与浮动滑块产生的摩擦力、浮动滑块与游动活塞产生的摩擦力的作用下，开锁压力远大于空载时的开锁压力，本发明将浮动滑块6与游动锁活塞10的接触面设计成圆锥斜面，可以化解浮动滑块与游动活塞产生的摩擦力，使带载开锁压力与空载开锁压力更接近。当然在开锁时所带负载不大时，可以不用做成圆锥斜面。其中将作动筒筒体内孔尺寸加大到大于开口卡环完全张开后的自由尺寸，就可以彻底消除开口卡环锁划伤筒体的隐患。作动筒筒体内孔尺寸是由输出力的大小决定的，作动筒筒体内孔尺寸不能随意加大，圆锥斜面角度根据带载大小进行设计，圆锥斜面角度应小于机械行业规定的自锁角。本发明在开口卡环外环面上设置的尺寸小于作动筒体内孔，使开口卡环自由尺寸能够完全张开的梯形截面和与环形锁座上形状一致的梯形截面，所形成的相互默契配合的收环工作模式，上锁的可靠性相比于现有技术的张环高。从而有效解决了常规机械锁结构无法满足大载荷以及在大载荷条件下划伤作动筒筒体的根本问题。本发明与现有技术所述机械锁相比较，结果如下表
权利要求
1.一种作动筒滑块卡环锁，包括装配在作动筒轴向端部筒体内的游动锁活塞(10)和设置在锁具环形型腔中，夹装在作动筒活塞(2)端面上的开口卡环(4)，其特征在于作动筒锁端台阶轴装配形成的环槽孔径>开口卡环(4)完全张开的最大自由尺寸，贴合在游动锁活塞(10 )与柱塞端盖(12)装配端面上的环形锁座(3 )，端口上制有与开口卡环(4)外圆梯形截面凸台默契配合的径向凸台，且该朝向圆心的径向凸台端面贴合在作动筒台阶孔底端面上；开口卡环(4)和径向支撑开口卡环(4)的浮动滑块(6)装夹在承力锁盘(7)端面与动筒活塞(2)端面之间，至少三个沿开口卡环(4)内圆等分均布的T形圆弧浮动滑块(6)，由固联于作动筒活塞(2)端面上的螺栓(9)，通过承力锁盘(7)圆周上分布的紧固孔和浮动滑块(6)上的径向椭圆孔活动连接，可在椭圆孔中做径向运动。
2.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，作动筒活塞(2)上制有通过上述三角形组合孔的多边形凸台，多边形凸台由三角形和梯形组合而成，螺栓(9)通过浮动滑块6的径向椭圆孔，螺栓固定在活塞的多边形凸台上。
3.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，开口卡环(4)和浮动滑块(6)在环形锁座(3)、作动筒活塞(2)围成的空间区域中做径向运动。
4.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，限位盘(8)位于作动筒体(2)与端盖(12)形成的空间型腔的上端，固联在端盖(12)的前端面上，并与调整垫片(5)相连。
5.如权利要求4所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，通过螺栓(9)相连于作动筒活塞(2)的承力锁盘(7)，将卡环(4)紧贴在作动筒活塞(2)的后端端面上。
6.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，卡环(4)采用收环，收环是卡环(4)在上锁过程中，在卡环自身弹性作用下，自动朝径向方向张开，上锁时，卡环(4)处于自然张开状态。
7.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，作动筒体(I)内孔尺寸大于卡环(4)完全张开后的自由尺寸，且两者间隙为0. 5 1. 0mm。
8.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，当卡环(4)在高压油的作用下推动作动筒活塞(2)左移，卡环在自身弹力和游动活塞(10)的上锁力的联合作用下径向张开，游动活塞(10)凸部插入浮动滑块(6)的内径里，制止卡环收缩，实现收上位置的上锁。
9.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，浮动滑块(6)与所述游动锁活塞(10)轴端配合接触斜面的斜面角度小于机械行业规定的自锁角。
10.如权利要求1所述的作动筒滑块卡环锁，其特征在于，在所述浮动滑块(6)的自由端口上，还制有与上述游动锁活塞(10)阶梯轴筒口外圆锥体，锥度一致的圆锥喇叭口。
全文摘要
本发明提出的一种作动筒滑块卡环锁，包括夹装在作动筒活塞(2)端面上的开口卡环(4)，作动筒锁端台阶轴装配形成的环槽孔径≥开口卡环完全张开的最大自由尺寸，贴合在游动锁活塞(10)与柱塞端盖(12)装配端面上的环形锁座(3)，端口上制有与开口卡环外圆梯形截面凸台默契配合的径向凸台；开口卡环和径向支撑开口卡环的浮动滑块(6)装夹在承力锁盘(7)端面与动筒活塞端面之间，等分均布的T形圆弧浮动滑块由固联于作动筒活塞端面上的螺栓(9)，通过承力锁盘(7)圆周上分布的紧固孔和浮动滑块上的径向椭圆孔活动连接，可在椭圆孔中做径向运动。本发明有效解决了常规机械锁结构无法满足大载荷以及在大载荷条件下划伤作动筒筒体的根本问题。
文档编号F15B15/26GK103016450SQ20121054811
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者袁洪回, 李焱, 郑红 申请人:四川凌峰航空液压机械有限公司