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专利名称：一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211702006.4

专利申请（专利权）人：湖北三江航天红峰控制有限公司
权利人地址：湖北省孝感市北京路特8号

专利发明（设计）人：陈子玮,杨智,黄兴同,王健,潘卓,王晨光,白雷,邓强强,张珂,王洪生,杨帆,弋洁,王万雷,张祎

专利摘要：本发明公开了一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，属于折叠翼式舵系统领域，其通过装配式、模块化的设计，使得舵翼锁紧解锁机构在不影响其自身功能的情况下，脱离舵机本体设置，代替了传统一体成型的方式，使舵机本体可多次装配舵翼锁紧解锁机构进行使用。本发明的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，其通过传统舵机机构中锁紧盘在爆炸后的运动轨迹进行分析，配合舵翼本体的结构特征，使得锁紧盘在上升的过程中，先解除对舵翼本体的锁定，再顺势推动舵翼本体展开，代替了传统通过底部凸台撞击舵翼本体进行展开的方式，保证了舵翼本体可正常进行展开作业的情况下，对其结构进行了进一步简化。

主权利要求：
1.一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，其包括装配于舵机本体（200）上的壳体（101）、药包（102）、冲击活塞（103）、顶升支架（105）和锁紧盘（106）；
其中，所述冲击活塞（103）的一端活动连接于壳体（101）内，另一端位于壳体（101）外，所述药包（102）设置在所述壳体（101）内腔的底面与所述冲击活塞（103）位于壳体（101）内部的一端之间，用于在点燃后产生气流推动所述冲击活塞（103）运动；且所述壳体（101）内设置有拉断销（104），其两端分别与所述壳体（101）的内壁面和所述冲击活塞（103）的外周连接，用于在非点火状态下保持所述冲击活塞（103）的稳固；
所述顶升支架（105）连接在所述冲击活塞（103）位于所述壳体（101）外部的一端；所述锁紧盘（106）装配于所述顶升支架（105）上，用于在非点火状态下对舵翼本体（300）进行竖向的锁定；并在点火后跟随所述冲击活塞（103）运动与舵翼本体（300）脱离，实现舵翼本体（300）的解锁作业；同时顺势推动舵翼本体（300）展开，实现所述舵翼本体（300）的展开作业。
2.根据权利要求1所述的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，所述壳体（101）通过至少四个螺钉（109）可拆卸安装到舵机本体（200）上；四所述螺钉（109）呈环形等距布置。
3.根据权利要求1或2所述的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，在所述舵翼本体（300）折叠锁定状态下时，所述锁紧盘（106）的外周与所述舵翼本体（300）的侧面相抵接；并在所述舵翼本体（300）解除锁定展开时，与舵翼本体（300）侧面相碰撞，顺势推动所述舵翼本体（300）展开。
4.根据权利要求1所述的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，所述拉断销（104）沿水平横向布置在所述壳体（101）中。
5.根据权利要求1所述的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，所述锁紧盘（106）通过锁紧螺母（108）连接在所述顶升支架（105）上，用于在所述舵翼本体（300）折叠后，向下旋转所述锁紧盘（106）对舵翼本体（300）进行锁定。
6.根据权利要求1所述的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，在所述壳体（101）内还设置有密封圈，用于在所述药包（102）点火后，对所述壳体（101）内的气流进行封闭。
7.根据权利要求1所述的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，还包括锁紧销（110）和弹簧（111）；
所述锁紧销（110）的一端通过弹簧（111）连接在所述舵机本体（200）的外周上，另一端在所述舵翼本体（300）折叠时与舵翼本体（300）的侧面相抵接，并在舵翼本体（300）解除锁定时向外推动舵翼本体（300）展开。
8.根据权利要求1所述的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其特征在于，在所述锁紧盘（106）的底部还设置有弯折部（107）；
对应该弯折部（107）在舵翼本体（300）靠近所述壳体（101）中央的一侧形成有凹槽（301）；所述弯折部（107）扣接于该凹槽（301）内，进而对舵翼本体（300）进行锁定。
9.一种舵机系统，其特征在于，其包括权利要求1 8中任一项所述舵翼锁紧解锁机构~
（100）、舵机本体（200）和至少一个舵翼本体（300）；
其中，所述舵翼锁紧解锁机构（100）设置在所述舵机本体（200）顶部的中央位置，至少一个所述舵翼本体（300）转动连接于舵机本体（200）的外周上，并与舵机本体（200）的输出轴传动连接；且所述舵翼锁紧解锁机构（100）对应所述舵翼本体（300）设置，用于在非点火状态下对舵翼本体（300）进行锁定，并在点火后，解除对所述舵翼本体（300）的锁定，并顺势推动所述舵翼本体（300）展开。
10.根据权利要求9所述的舵机系统，其特征在于，对应所述锁紧盘（106），所述舵翼本体（300）的宽度从下至上依次增大。 说明书 : 一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统技术领域[0001] 本发明属于折叠翼式舵系统领域，具体涉及一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统。背景技术[0002] 近年来，随着基础工业水平以及现代开云优惠体育网页版入口的不断进步，伺服系统正朝着小型化、长寿命、高效率、免维护的设计方向发展，我国无人机等其他技术的研究已成为当前的热点之一，并且为减小控制系统布局空间为主，会大幅度压缩舵系统的布局空间。同时由于无人机、巡航制导导弹的体积小巧，其内部空间利用率极高，进一步增加了舵翼锁紧、解锁、展开机构的设计研发难度。[0003] 传统的舵翼锁紧、解锁、展开机构大多采用药包与冲击活塞分离的形式。点燃安装在本体一侧的药包，药包爆炸产生高压气体，按舵机本体组件内设计的管槽导向驱使冲击活塞拉断与本体之间连接的拉断销，从而实现舵翼的展开功能。[0004] 如中国发明专利“申请号为：20221005941；名称为：一种折叠式舵机”。其公开了“舵片锁定组件”对舵片的“锁紧、解锁和展开作业。在实际使用的过程中，虽然上述装置能够简单满足舵翼的展开需求。但是，由于舵翼的锁紧、解锁、展开机构与舵机本体组件采用一体化设计，舵翼锁紧、解锁、展开机构多为一次性使用装置，在进行一次点火爆炸后，无法重复多次使用，常常会连累舵机一起报废，造成极大的损失。同时，在进行舵翼展开作业时，其利用凸台直接沿竖向向上撞击舵翼的底面，不利于舵翼的展开作业。[0005] 因此，我们设计一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，以解决上述问题。发明内容[0006] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，其采用模块化、可拆装的方式将舵翼锁紧解锁机构安装于舵机上，使其单次使用后可进行更换；并通过对舵翼锁紧结构上的改进，使其在展开舵翼时可沿横向撞击舵翼，方便舵翼展开。[0007] 为实现上述目的，本发明提供一种装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其包括装配于舵机本体上的壳体、药包、冲击活塞、顶升支架和锁紧盘；[0008] 其中，所述冲击活塞的一端活动连接于壳体内，另一端位于壳体外，所述药包设置在所述壳体内腔的底面与所述冲击活塞位于壳体内部的一端之间，用于在点燃后产生气流推动所述冲击活塞运动；且所述壳体内设置有拉断销，其两端分别与所述壳体的内壁面和所述冲击活塞的外周连接，用于在非点火状态下保持所述冲击活塞的稳固；[0009] 所述顶升支架连接在所述冲击活塞位于所述壳体外部的一端；且所述锁紧盘装配于所述顶升支架上，用于在非点火状态下对舵翼进行竖向的锁定；并在点火后跟随所述冲击活塞运动，与舵翼脱离，实现舵翼的解锁作业，同时顺势推动舵翼展开，实现所述舵翼的展开作业。[0010] 作为本发明的进一步改进，所述壳体通过至少四个螺钉可拆卸安装到舵机本体上；四所述螺钉呈环形等距布置。[0011] 作为本发明的进一步改进，在所述舵翼折叠且被锁定状态下时，所述锁紧盘的外周与所述舵翼的侧面相抵接；并在所述舵翼解除锁定展开时，与舵翼侧面相碰撞，顺势推动所述舵翼展开。[0012] 作为本发明的进一步改进，所述拉断销沿水平横向布置在所述壳体中。[0013] 作为本发明的进一步改进，所述锁紧盘通过所述锁紧螺母连接在所述顶升支架上，用于在所述舵翼折叠后，向下旋转所述锁紧盘对舵翼进行锁定。[0014] 作为本发明的进一步改进，在所述壳体内还设置有密封圈，用于在所述药包点火后，对所述壳体内的气流进行封闭。[0015] 作为本发明的进一步改进，还包括锁紧销和弹簧；[0016] 所述锁紧销的一端通过弹簧连接在所述舵机本体的外周上，另一端在所述舵翼折叠时与舵翼的侧面相抵接，并在舵翼解除锁定时向外推动舵翼展开。[0017] 作为本发明的进一步改进，在所述锁紧盘的底部还设置有弯折部，对应该弯折部在舵翼靠近所述壳体中央的一侧形成有凹槽；所述弯折部扣接于该凹槽内，进而对舵翼进行锁定。[0018] 在此基础上，本发明还提供了一种舵机系统，其包括上述舵翼锁紧解锁机构、舵机本体和至少一个舵翼；[0019] 其中，所述舵翼锁紧解锁机构设置在所述舵机本体顶部的中央位置，至少一个所述舵翼转动连接于舵机本体的外周上，并与舵机本体的输出轴传动连接；且[0020] 所述舵翼锁紧解锁机构对应所述舵翼设置，用于在非点火状态下对舵翼进行锁定，并在点火后，解除对所述舵翼的锁定，并顺势推动所述舵翼展开。[0021] 作为本发明的进一步改进，对应所述锁紧盘，所述舵翼的宽度从下至上依次增大。[0022] 上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。[0023] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：[0024] (1)本发明的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，其通过装配式、模块化的设计，使得舵翼锁紧解锁机构在不影响其自身功能的情况下，脱离舵机本体设置，代替了传统一体成型式的方式，使舵机系统在一次点火后，可对舵翼锁紧解锁机构进行更换，并在药包爆炸后，不对舵机本体造成影响，使舵机本体可多次装配舵翼锁紧解锁机构进行多次使用，同时利用装配式的设计，还优化其总装流程，缩短了装配时间，具有良好的使用价值与应用前景。[0025] (2)本发明的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，其通过传统舵机机构中锁紧盘在爆炸后的运动轨迹进行分析，配合舵翼本体的结构特征，使得锁紧盘在爆炸上升的过程中，先解除对舵翼本体的锁定，再顺势推动舵翼本体展开，代替了传统直接通过底部凸台对舵翼本体进行展开的方式，在保证了舵翼本体可正常进行展开作业的情况下，对其结构进行了进一步简化。附图说明[0026] 图1是本发明实施例中装配式模块化舵翼锁紧解锁机构的整体正视剖面结构示意图；[0027] 图2是本发明实施例中舵机系统在展开时的整体轴侧结构示意图；[0028] 图3是本发明实施例中舵机系统在折叠时的整体轴侧结构示意图；[0029] 在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：[0030] 100、舵翼锁紧解锁机构；101、壳体；102、药包；103、冲击活塞；104、拉断销；105、顶升支架；106、锁紧盘；107、弯折部；108、锁紧螺母；109、螺钉；110、锁紧销；111、弹簧；[0031] 200、舵机本体；300、舵翼本体；301、凹槽。具体实施方式[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。[0033] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0034] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。[0035] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0036] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0037] 实施例：[0038] 请参阅图1～3，本发明优选实施例中的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构，其主要用于控制折叠式舵机上的舵翼本体的姿态，对舵翼本体进行人工锁紧、自动解锁和自动展开作业。[0039] 具体而言，本发明优选实施例中的舵翼锁紧解锁机构100，其包括可拆卸连接在舵机本体200顶部中央的壳体101，该壳体101的内腔中沿竖向依次设置有药包102和冲击活塞103，冲击活塞103的一端位于壳体101内并壳体101内沿竖向运动，另一端突出壳体101的内部设置，并在其顶部依次安装顶升支架105和锁紧盘106，锁紧盘106的端部扣接于舵翼本体300靠近舵翼锁紧解锁机构100的一侧，用于对舵翼本体300进行锁定；且在壳体101内沿横向设置有至少一个拉断销104，其两端分设与壳体101内壁和冲击活塞103的外周连接，用于对冲击活塞103进行固定。[0040] 在非点火状态下，通过拉断销104和锁紧盘106分别锁定冲击活塞103和舵翼本体300，进而实现对舵翼本体300的锁定作业；在药包102点火爆炸后，通过爆炸产生的气流使拉断销104断裂，进而推动冲击活塞103运动，并带动顶升支架105和锁紧盘106运动，使得锁紧盘106不在对舵翼本体300进行锁定，并利用锁紧盘106和顶升支架105的竖向运动推动舵翼本体300，使得舵翼本体300展开，进而实现对舵翼本体300的解锁和展开作业。[0041] 进一步地，壳体101通过螺钉109可拆卸连接在舵机本体200上。优选螺钉109有四个，四个螺钉109呈环形等距间隔布置，进而实现壳体101与舵机本体200的快速装配。[0042] 更进一步地，优选在壳体101内还设置有密封圈，其用于壳体101中药包102以下的位置进行密封，如图1中所示，使药包102在被点燃后，能够在壳体101内进行蓄能。[0043] 此外，优选锁紧盘106与顶升支架105之间可通过锁紧螺母108可拆卸连接在一起，使得舵翼本体300在锁定状态下时，作业人员可通过向下拧动锁紧盘106对舵翼本体300进行固定。[0044] 总体而言，在实际使用的过程中，如图1～3中所示，作业人员先将舵翼本体300旋转折叠至90°状态(即折叠状态)，接着将锁紧盘106与顶升支架105通过锁紧螺母108连接后，向下拧动锁紧盘106卡住舵翼本体300侧边的凹槽301，实现舵翼本体300的锁紧作业。在需要展开时，将药包102点燃，药包102在壳体101内部爆炸产生冲击气流，推动冲击活塞103向上顶升。药包102爆炸后初期冲击活塞103受横向拉断销104限位影响不会直接顶升，而是形成能量储蓄，直到储蓄的能量将拉断销104顶升断裂，此时，冲击活塞103将以较大的初速度继续顶升，冲击活塞103推动顶升支架105上升，随着顶升支架105的上升锁紧盘106第一时间脱离舵翼本体300侧边的凹槽301内，进而实现舵翼本体300侧边的凹槽301的解锁。随着顶升支架105的继续上升，锁紧盘106则会与舵翼本体300发生碰撞，并在上升的过程中向外侧推动舵翼本体300，驱使舵翼本体300旋转至展开状态，实现舵翼本体300的展开作业。[0045] 可以理解，在实际使用的过程中，与背景技术中所提及的中国发明专利“申请号为：20221005941；名称为：一种折叠式舵机”相比；其至少存在以下优势点：其一：整体装配形式上的优势，具体而言，在“一种折叠式”舵机的专利中，其拉断销104一端连接在舵机本体200上，另一端与机体(即舵片控制组件)连接，在爆炸后，拉断销104的一端必然会残留在舵机本体200上，因此作业人员无法再次装配新的舵翼锁紧解锁机构100在舵机本体200上，并且其火工品也直接装配在舵机本体200上，而火工品安装需要在指定的地方由专业技术人员进行安装，必须等舵机装配完成后才能启动安装，如果装配过程中火工品安装失误就会造成整机报废，不利用使用。因此，其在进行总装作业时，存在诸多不便。而本发明本采用模块化的设计，将壳体101、药包102、冲击活塞103以及顶升支架105、锁紧盘106作为一个整体可拆卸装配于舵机本体200上。在单次使用后，作业人员可将其爆炸后的机构直接进行更换，其不会影响舵机本体200后续的正常使用。其二：装配时间上的优化，采用本发明进行装配式，仅需要通过四个紧固螺钉109连接壳体101和舵机本体200，与传统通过涂抹密封胶进行装配相比，其装配时间大幅减少，常见的密封胶连接后固化大约需两小时，而本发明仅需几分钟即可快速将使用后的舵翼锁紧解锁机构100拆下并换新。[0046] 进一步具体地，在如图1所示的优选实施例中，为保证锁紧盘106对舵翼本体300的稳固锁定，在锁紧盘106的底部设置有弯折部107，对应该弯折部107在舵翼本体300上形成有凹槽301，该弯折部107在锁紧盘106拧紧到顶升支架105上后，卡入到凹槽301内，进而实现对舵翼本体300的锁定作业。[0047] 进一步优选地，本发明优选实施例中的舵翼锁紧解锁机构100，在点火爆炸后，锁紧盘106在向上运动的过程中，其外周与舵翼本体300在折叠状态下时的侧面贴合，且舵翼本体300的侧面呈倾斜设置，其宽度从下至上依次增大，以形成一个倾斜的类似于定位滑槽的作用，进而使得锁紧盘106在向上运动的过程中，能顺势推动舵翼本体300进行展开，极大程度上方便了舵翼本体300的展开作业。而在上述中国专利文件中，其利用凸台从底部直接碰撞舵翼本体300，使舵翼本体300展开，本发明通过对舵翼锁紧解锁机构100运动过程中的深度分析，使其与舵翼本体300自身的结构相互契合，不仅使整体结构更加的简单，还方便了舵翼本体300的展开作业，具有良好的实用价值与应用前景。[0048] 此外，本发明优选实施例中的舵翼锁紧解锁机构100，其还包括沿横向设置在舵机本体200内的锁紧销110，其一端通过弹簧111连接舵机本体200上，另一端突出舵机本体200设置并与舵翼本体300的侧面相抵接；其在非点火状态下，如图1中所示，弹簧111处于压缩状态，锁紧销110的端部与舵翼本体300侧面抵接，在点火后，舵翼本体300展开时，弹簧111顺势推动锁紧销110运动，锁紧销110向外推动舵翼本体300展开，并在舵翼本体300完全展开后与舵翼本体300充分抵接，实现舵翼本体300在展开状态下的锁紧作业。[0049] 在此基础上，本发明还提供了一种舵机系统，其包括上述优选实施例中的舵翼锁紧解锁机构100、舵机本体200和至少一个舵翼本体300。其中，舵翼锁紧解锁机构100设置在舵机本体200顶部的中央位置处，舵翼本体300转动连接于舵机本体200的外周上，并与舵机本体200的输出轴传动连接，进而利用舵机本体200的输出轴调整舵翼本体300的姿态，此处的姿态是指导弹飞行状态下舵翼本体300的姿态变化。舵翼锁紧解锁机构100对应舵翼本体300设置，在非点火状态下与舵翼本体300相互抵接，对舵翼本体300进行限位，在点火后，与舵翼本体300分离，并顺势推动舵翼本体300展开。[0050] (1)本发明的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，其通过装配式、模块化的设计，使得舵翼锁紧解锁机构在不影响其自身功能的情况下，脱离舵机本体设置，代替了传统一体成型式的方式，使舵机系统在一次点火后，可对舵翼锁紧解锁机构进行更换，并在药包爆炸后，不对舵机本体造成影响，使舵机本体可多次装配舵翼锁紧解锁机构进行使用，同时利用装配式的设计，还优化其总装流程，缩短了装配时间，具有良好的使用价值与应用前景。[0051] (2)本发明的装配式模块化舵翼锁紧解锁机构及包含其的舵机系统，其通过传统舵机机构中锁紧盘在爆炸后的运动轨迹进行分析，配合舵翼本体的结构特征，使得锁紧盘在爆炸上升的过程中，先解除对舵翼本体的锁定，再顺势推动舵翼本体展开，代替了传统直接通过底部凸台对舵翼本体进行展开的方式，在保证了舵翼本体可正常进行展开作业的情况下，对其结构进行了进一步简化。[0052] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：湖北

专利申请日期：2022-12-29

专利公开日期：2024-09-24

专利公告号：2024-09-24