一種能實現(xiàn)阻尼和鎖定功能的鼓式鉸鏈機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能實現(xiàn)阻尼和鎖定功能的鼓式鉸鏈機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]柵格翼作為一種特殊的氣動面形式，以其效率高、質(zhì)量輕、折疊后占用空間小等優(yōu)勢常用于導(dǎo)彈和運載火箭的飛行控制。
[0003]柵格翼與導(dǎo)彈或運載火箭之間一般采用鉸鏈連接。導(dǎo)彈或運載火箭貯存時，柵格翼通過鉸鏈折疊并貼緊導(dǎo)彈或運載火箭的外壁，以便節(jié)省空間。在導(dǎo)彈或運載火箭飛行時，柵格翼繞鉸鏈迅速展開，為飛行提供控制力矩。
[0004]柵格翼一般依靠導(dǎo)彈或運載火箭的飛行氣動力展開。柵格翼展開過程中受氣動力的持續(xù)作用，且氣動力隨著展開角度增大而逐漸增大。氣動力的作用使柵格翼展開到位時具有很大動能，柵格翼停止轉(zhuǎn)動瞬間會對導(dǎo)彈或運載火箭結(jié)構(gòu)造成巨大的沖擊，該沖擊對導(dǎo)彈或運載火箭內(nèi)部儀器設(shè)備造成較大損害，影響后續(xù)飛行。同時柵格翼展開到位于結(jié)構(gòu)碰撞停止后在巨大沖擊下會產(chǎn)生反彈，這不利于柵格翼對導(dǎo)彈或運載火箭的飛行控制。現(xiàn)有柵格翼鉸鏈僅能為柵格翼提供轉(zhuǎn)軸，無法解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有柵格翼鉸鏈無法解決柵格翼展開過程中存在展開到位沖擊過大和展開到位后反彈問題，提供一種通過內(nèi)部機構(gòu)能夠在柵格翼展開過程提供逐漸增大的阻尼轉(zhuǎn)矩，防止柵格翼展開到位后產(chǎn)生較大沖擊，并可在柵格翼展開到位后鎖定柵格翼，防止柵格翼反彈的能實現(xiàn)阻尼和鎖定功能的鼓式鉸鏈機構(gòu)。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種能實現(xiàn)阻尼和鎖定功能的鼓式鉸鏈機構(gòu)，包括支撐及限位部件、阻尼加載部件和鎖定部件；其中，阻尼加載部件位于支撐及限位部件內(nèi)部，與支撐及限位部件接觸；鎖定部件位于阻尼加載部件和支撐及限位部件的右側(cè)，與阻尼加載部件固定連接；支撐及限位部件用于連接火箭結(jié)構(gòu)和柵格翼，同時限制阻尼加載部件和鎖定部件的運動；阻尼加載部件用于為柵格翼的轉(zhuǎn)動提供阻尼轉(zhuǎn)矩；鎖定部件用于在柵格翼展開到位后鎖定柵格翼。
[0008]如上所述的支撐及限位部件包括支座、左端蓋和右端蓋；支座為帶有底座的筒狀結(jié)構(gòu)，底座上有六個圓孔，支座通過六個圓孔與火箭結(jié)構(gòu)固定連接；支座筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁為偏心孔結(jié)構(gòu)，沿內(nèi)壁周向上形成兩個沿筒狀結(jié)構(gòu)中心對稱的楔形內(nèi)腔；支座用于連接火箭結(jié)構(gòu)和柵格翼，并為阻尼加載部件的轉(zhuǎn)動提供支撐；左端蓋整體為環(huán)形結(jié)構(gòu)，在環(huán)形結(jié)構(gòu)上均布有安裝孔，左端蓋通過安裝孔固定連接在支座左端；右端蓋整體為環(huán)形結(jié)構(gòu)，分為內(nèi)外兩環(huán)，外環(huán)厚度大于內(nèi)環(huán)厚度，在外環(huán)上均布有安裝孔，在內(nèi)環(huán)上設(shè)置有兩個沿圓環(huán)中心對稱的定位凸臺，在內(nèi)環(huán)上靠近定位凸臺的位置設(shè)置有兩個沿圓環(huán)中心對稱的定位孔，右端蓋通過安裝孔固定連接在支座右端；左端蓋和右端蓋共同用于限制阻尼加載部件的左右運動，右端蓋還用于對鎖定部件起限位作用。
[0009]如上所述的阻尼加載部件包括芯軸、摩擦片、轉(zhuǎn)軸和彈性元件；芯軸為圓柱體形結(jié)構(gòu)，在圓柱面上開有兩個沿圓柱軸線中心對稱分布的凹槽，每個凹槽內(nèi)各有一個銷孔，銷孔沿圓柱面長度方向布置，每個凹槽底部各開有一個沿圓柱中心對稱分布的深槽；芯軸主體部分位于支座的偏心孔內(nèi)部，與偏心孔同軸；芯軸主體部分的左右兩端各有一個方形凸臺，兩個凸臺均伸出偏心孔外部；芯軸左端的凸臺與法蘭的方形凹槽固定連接，柵格翼固定連接在法蘭上，柵格翼通過法蘭帶動芯軸轉(zhuǎn)動；芯軸右端的凸臺與鎖定部件固定連接；摩擦片為弧面形結(jié)構(gòu)，在弧面形結(jié)構(gòu)的直邊上設(shè)置有一個沿弧面結(jié)構(gòu)長度方向上的通孔；摩擦片共有兩個，分別通過兩個轉(zhuǎn)軸固定在芯軸的銷孔上，摩擦片與芯軸活動連接，以轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)；摩擦片的外圓弧面與支座筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁相接觸；摩擦片用于提供芯軸轉(zhuǎn)動的摩擦阻力；彈性元件共有兩個，分別安裝在芯軸的兩個深槽中，彈性元件的一端與深槽底面相接觸，另一端與摩擦片的內(nèi)圓弧面接觸；彈性元件用于提供摩擦片對支座加載的正壓力。
[0010]如上所述的彈性元件采用橡膠或彈簧實現(xiàn)。
[0011]如上所述的鎖定部件包括定位塊、定位銷和彈簧；定位塊中心為圓形，上下兩端各伸出一段長方形結(jié)構(gòu)，定位塊的長度與右端蓋外環(huán)的內(nèi)徑相匹配，定位塊的左側(cè)端面與右端蓋的內(nèi)環(huán)表面相接觸；定位塊的中心開有一個長方形槽，定位塊通過長方形槽與芯軸右端的凸臺固定連接；定位塊的兩段長方形結(jié)構(gòu)上各設(shè)置有一個深孔，兩個深孔圓心的距離與右端蓋兩個定位孔圓心的距離相等，深孔的直徑與定位孔的直徑相等；定位銷和彈簧各有兩個，一個定位銷和一個彈簧為一組，共有兩組，每組分別安裝到兩個深孔內(nèi)，彈簧位于深孔底部，處于壓縮狀態(tài)，定位銷位于彈簧的上方，定位銷一端與彈簧相接觸，另一端與右端蓋的內(nèi)環(huán)相接觸；定位塊用于固定定位銷和彈簧；定位塊、定位銷和彈簧(10)共同作用，實現(xiàn)對芯軸的轉(zhuǎn)動定位。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]本發(fā)明包括支撐及限位部件、阻尼加載部件和鎖定部件，不但能夠為柵格翼轉(zhuǎn)動提供逐漸增大的阻尼轉(zhuǎn)矩，防止柵格翼轉(zhuǎn)動速度過大，有效減小柵格翼展開到位后產(chǎn)生的沖擊，避免對儀器設(shè)備造成損傷，而且能夠在柵格翼展開到位后迅速鎖定柵格翼，使柵格翼不發(fā)生反彈，從而保證柵格翼對火箭的飛行控制能力，還可通過簡單調(diào)整彈性元件調(diào)整柵格翼的阻尼轉(zhuǎn)矩，從而應(yīng)對不同氣動力下柵格翼展開的要求。本發(fā)明對柵格翼等翼面和舵面展開機構(gòu)設(shè)計以及其它折疊展開結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重要的積極作用。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一種能實現(xiàn)阻尼和鎖定功能的鼓式鉸鏈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的阻尼加載部件的第一工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖3是本發(fā)明的阻尼加載部件的第二工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)原理圖；
[0017]圖4是本發(fā)明的鎖定部件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1.支座，2.芯軸，3.摩擦片，4.轉(zhuǎn)軸，5.彈性元件，6.左端蓋，7.右端蓋，
8.定位塊，9.定位銷，10.彈簧，11.火箭結(jié)構(gòu)，12.柵格翼，13.法蘭。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步描述。
[0020]一種能實現(xiàn)阻尼和鎖定功能的鼓式鉸鏈機構(gòu)，包括支撐及限位部件、阻尼加載部件和鎖定部件。其中，阻尼加載部件位于支撐及限位部件內(nèi)部，與支撐及限位部件接觸；鎖定部件位于阻尼加載部件和支撐及限位部件的右側(cè)，與阻尼加載部件固定連接。支撐及限位部件用于連接火箭結(jié)構(gòu)11和柵格翼12，同時限制阻尼加載部件和鎖定部件的運動；阻尼加載部件用于為柵格翼12的轉(zhuǎn)動提供阻尼轉(zhuǎn)矩；鎖定部件用于在柵格翼12展開到位后鎖定柵格翼12。
[0021]如圖1所示，支撐及限位部件包括支座1、左端蓋6和右端蓋7。支座I為帶有底座的筒狀結(jié)構(gòu)，底座上有六個圓孔，支座I通過六個圓孔與火箭結(jié)構(gòu)11固定連接；支座I筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁為偏心孔結(jié)構(gòu)，沿內(nèi)壁周向上形成兩個沿筒狀結(jié)構(gòu)中心對稱的楔形內(nèi)腔。支座I用于連接火箭結(jié)構(gòu)11和柵格翼12，并為阻尼加載部件的轉(zhuǎn)動提供支撐。左端蓋6整體為環(huán)形結(jié)構(gòu)，在環(huán)形結(jié)構(gòu)上均布有安裝孔，左端蓋6通過安裝孔固定連接在支座I左端。右端蓋7整體為環(huán)形結(jié)構(gòu)，分為內(nèi)外兩環(huán)，外環(huán)厚度大于內(nèi)環(huán)厚度，在外環(huán)上均布有安裝孔，在內(nèi)環(huán)上設(shè)置有兩個沿圓環(huán)中心對稱的定位凸臺，在內(nèi)環(huán)上靠近定位凸臺的位置設(shè)置有兩個沿圓環(huán)中心對稱的定位孔，右端蓋7通過安裝孔固定連接在支座I右端。左端蓋6和右端蓋7共同用于限制阻尼加載部件的左右運動，右端蓋7還用于對鎖定部件起限位作用。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示，阻尼加載部件包括芯軸2、摩擦片3、轉(zhuǎn)軸4和彈性元件
5。芯軸2為圓柱體形結(jié)構(gòu)，在圓柱面上開有兩個沿圓柱軸線中心對稱分布的凹槽，每個凹槽內(nèi)各有一個銷孔，銷孔沿圓柱面長度方向布置，每個凹槽底部各開有一個沿圓柱中心對稱分布的深槽。芯軸2主體部分位于支座I的偏心孔內(nèi)部,與偏心孔同軸。芯軸2主體部分的左右兩端各有一個方形凸臺，兩個凸臺均伸出偏心孔外部。芯軸2左端的凸臺與法蘭13的方形凹槽固定連接，柵格翼12固定連接在法蘭13上，柵格翼12通過法蘭13帶動芯軸2轉(zhuǎn)動；芯軸2右端的凸臺與鎖定部件固定連接。摩擦片3為弧面形結(jié)構(gòu)，在弧面形結(jié)構(gòu)的直邊上設(shè)置有一個沿弧面結(jié)構(gòu)長度方向上的通孔。摩擦片3共有兩個，分別通過兩個轉(zhuǎn)軸4固定在芯軸2的銷孔上，摩擦片3與芯軸2活動連接，以轉(zhuǎn)軸4為中心旋轉(zhuǎn)。摩擦