[发明专利]二维跟踪转台锁紧与自动解锁机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种转动设备的定位锁紧及解锁机构。

背景技术

目前，光电测量设备的旋转自由度锁紧都是通过锁紧螺钉或螺杆实现，由人手动完成锁紧和解锁操作。随着二维跟踪转台在航空航天领域的大范围应用，已经难以甚至无法通过人手动操作来打开转台的旋转自由度。在安装平台未进入工作状态之前，如果不对转台的旋转自由度进行锁紧，转台所搭载的光学设备会因为振动和冲击而造成损害，因此必须将转台的旋转自由度进行锁紧，从而保护搭载的光学设备。待安装平台进入工作状态后，再恢复转台的旋转自由度使其处于工作状态。目前已有的锁紧方式采用电机加电锁紧，其锁紧力矩小，只适用于小载荷的应用，而且需要在安装平台未进入工作状态之前给设备供电，限制了该锁紧方式的推广。

发明内容

为了解决现有的锁紧方式锁紧力矩小、无法提供辅助支撑刚度等技术问题，本发明提供一种二维跟踪转台锁紧与自动解锁机构，采用一种爆炸螺栓火工品锁紧方式，兼顾转台旋转机械限位的锁紧与自动解锁，简单可靠。

本发明解决上述技术问题采用的基本技术方案如下：

一种二维跟踪转台锁紧与自动解锁机构，用以锁紧与解锁转动件，其特征在于：该锁紧与自动解锁机构包括固定支座、爆炸螺栓、锁紧螺母和用以发出爆炸螺栓状态信号的微动开关组件，所述微动开关组件包括套接在爆炸螺栓的轴上的微动开关安装座和安装于微动开关安装座上的微动开关；转动件与固定支座之间通过爆炸螺栓串接螺纹固定，固定支座与微动开关安装座分别位于转动件的两侧，锁紧螺母将微动开关安装座、转动件与固定支座锁紧在一起。

基于以上技术方案，本发明还进一步作了以下优化改进。

在爆炸螺栓的外部，还设置有用以在解锁时收集爆炸螺栓分离头和转动件的回收盒。

爆炸螺栓上，锁紧螺母的后部通过螺纹固定有缓冲环，该缓冲环能够在解锁时通过塑性变形降低爆炸螺栓分离头对回收盒底面的冲击力。

本发明具有以下优点：

1、一体化设计，结构简单可靠。锁紧仅限制旋转自由度，对精密转动轴系没有外力附加。该锁紧解锁机构可靠性高、有锁紧解锁反馈信号、无多余物溢出，同时可以在转台中起到机械限位的作用，符合航空航天应用的简单可靠等要求。

2、本发明采用爆炸螺栓火工品，将固定支座与转动件通过爆炸螺栓连接，加入反映锁紧或解锁状态的微动开关，可实现自动操作，且具有较大的抗弯和抗拉强度，特别适合存在较大震动和冲击条件下对旋转自由度的限制和释放。

3、本发明能够成功实现二维跟踪转台在较大震动和冲击条件下限制其旋转自由度并起到辅助支撑的作用、根据控制指令可以实现自动解锁的机构。

4、通过设置缓冲环保证了爆炸螺栓分离头的无污染安全可靠回收。

附图说明

图1是本发明的结构爆炸图。

图中：1是爆炸螺栓，2是固定支座，3是转动件，4是微动开关安装座，5是锁紧螺母，6是缓冲环，7是回收盒，8是微动开关。

图2是本发明使用时锁紧状态下的结构剖面构造图。

图3是本发明使用时在解锁后的结构剖面构造图。

具体实施方式

本发明主要用于二维跟踪转台在非工作状态下的锁紧，根据指令可以实现自动解锁，解锁后处于工作状态。下面结合附图对该机构及其使用进行示例说明。

参见图1，固定支座与安装基准固连，用来固定爆炸螺栓同时起到转台机械限位的作用；爆炸螺栓是机构的主要受力部件，承受由于振动产生的旋转力矩和弯矩；锁紧螺母内螺纹与爆炸螺栓固连的同时通过微动开关安装座将微动开关压下产生锁紧信号（表明当前的锁紧状态），其外螺纹与缓冲环固连。

转动件与固定支座之间通过爆炸螺栓火工品进行串联，锁紧螺母拧紧火工品的同时将微动开关压下给出锁紧状态信号，然后将缓冲环通过螺纹固定在锁紧螺母上，将回收盒通过螺钉固定在转动件上。缓冲环由薄壁黄铜材料制成，当火工品加电分离时，通过其塑性变形延长爆炸螺栓分离头对回收盒底面的作用时间，起到减小冲击力的作用，保证分离头的无污染的安全回收，同时微动开关弹起产生解锁信号（表明当前的解锁状态）。

锁紧时，旋转转动件3使其与固定支座2端面接触，将爆炸螺栓1通过其上的螺纹与固定支座2连接，将已经装有微动开关8的微动开关安装座4套在爆炸螺栓1的轴上，锁紧螺母5通过螺纹与爆炸螺栓1固连从而将固定支座2和转动件3锁紧在一起，限制了转动件的旋转自由度。再将缓冲环6通过其上的螺纹与锁紧螺母5固连，最后将回收盒7通过螺钉固定在转动件3上，起到回收爆炸螺栓分离头的作用。

在接收到解锁指令后，爆炸螺栓通过内部的电起爆器点燃炸药，由炸药的化学能将爆炸螺栓从图1中的A面分成两部分，实现了旋转自由度的释放。